粉喷桩施工方案

粉喷桩施工方案

一.施工准备

(1)参加设计单位的技术交底，进行图纸的自审和会审工作，进行施工技术交底和安全技术交底；

(2)编写详细的分部施工组织设计,送交建设单位或监理单位审定；

(3)组织机械设备进场，组装、调试；

(4)与甲方做好测量控制网点的交接工作，按图纸测放桩位，绘制桩位编号图。

(5)收集有关技术资料，重点熟悉施工场地的工程地质及水文地质资料，并认真理解、掌握设计意图及有关要求。

(6)掌握操作规程及搅拌桩的〃四搅二喷〃法工艺流程，了解选用设备的性能。

(7)平整场地，清除地上和地下的障碍物，设定场地标高控制点。

(8)检查水泥(固化剂)质量是否符合设计要求，是否具备合格证明；检查是否进行过加固土室内试验。如需补做试验，应将其结果及时反馈至设计单位。

二、主要施工机具配置

(1)粉喷桩桩机：采用铁道部武汉工程机械研究所生产的PH

-5D型桩机；

(2)粉体发送器，如YP-I型；

(3)空气压缩机：Q>lm3∕min;

(4)搅拌钻头：直径①580,钻头的型式应保证在反向旋转提升时，对加固土体有压密作用。

=■粉喷桩(干法)施工流程

干法粉喷桩的施工工艺流程为场地平整、施工放样、钻机定位、钻杆下沉钻进、喷粉提升强制搅拌、搅拌、喷粉、搅拌、再喷粉，提出钻杆、移机。

粉喷桩施工必须作好施工流程控制，通常一个粉喷桩的施工过程应遵守以下施工程序：

(1)平整场地，整套设备依实际地形安装就位。

(2)喷粉桩机自动纵横向移位,钻头对准孔位(图8-2(a)\

(3)启动搅拌钻机，钻头正向旋转，实际钻进作业。为了不致堵塞钻头上的喷射口，钻进过程中不喷固化料，只喷射压缩空气，既确保顺利钻进，又减小负载扭矩。随着钻进，使被加固的土体在原位受到搅动(图8-2(b)l

(4)钻至设计孔底标高并进入持力层停钻(图8-2(C)X

(5)启动搅拌钻机，反向旋转提升钻头，同时打开发送器前面的控制阀，按需要量向被搅动的疏松土体中喷射加固粉体料，边提升边喷射边搅拌，尽量达到均匀搅拌，使软土与固化料充分混合，喷射量与控制阀的开放大小成正比，与钻头的提升速度成反比(图8-2(d)λ

(6)当钻头提升至高出桩顶40~50cm时，发送器停止向孔

内喷射粉料，桩柱形成,将钻头提出地面(图8-2(e)l

(7)再次向正旋转下降钻头，进行复搅拌深度(喷射粉体)，直到钻头提出地面，即完成该桩的施工转入另一桩位。

(8)利用喷粉桩机底座的步覆功能移动钻机至新孔位重复以上的过程。

四、施工工艺方法

1.粉喷桩施工技术要求

根据招标文件及相关规范要求，本项目粉喷桩施工技术要求如下：(1)保证桩位准确，桩位偏差不得大于50mm;桩体垂直，垂直偏差应小于1%。成桩直径和桩长不得小于设计值。水泥掺入量为15%,水泥为#425普通硅酸盐水泥。

(2)喷粉施工前应仔细检查搅拌机械、供粉泵、送气(粉)管路、接头和阀门的密封性、可靠性。送气(粉)管路的长度不宜大于60m。

(3)施工时搅拌头旋转一周，其提升高度不得超过16mm o

(4)搅拌头的磨耗量不得大于IOmm o

(5)当搅拌头到达设计桩底以上1.5m时，应即开启喷粉机提前进行喷粉作业。当搅拌头提升至地面下500mm时，喷粉机应停止喷粉。

(6)成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下Im处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。

(7)粉喷桩施工工艺采用〃四搅二喷〃。

(8)施工过程中要由专人作实时详细记录，严禁事后补记。

(9)施工完成一周后提供完整的施工记录和竣工报告。

2、粉喷桩详细施工工序

具体工序如下：

(1)测量放样。粉喷桩全面施工前，必须进行平整场顺口根据可靠的水准点及控制桩进行放样。应将地面平整至水泥搅拌桩施工高程，必须清除桩

位处地上、地下的一切障碍物(包括石块、树根、垃圾等)，场地低洼处应回填素土压实，沟塘处应抽水、清淤并回填素土至粉喷桩施工高程，回填压实度大于85%。

桩位布置完毕后将粉喷桩机就位，将钻头准确对准桩位，并使搅拌轴保持垂直，倾斜度偏差不得大于1%。

本阶段检查控制的要点是：标高符合要求、布桩位置准确、总布桩数量满足设计要求。主要通过现场测量进行控制。

(2)钻孔。启动粉喷钻机，钻头边旋转边钻进。为了不致堵塞喷射口，不喷射水泥而是喷射压缩空气，将泥沙从喷射口吹出，钻进一定深度启动一次。钻进时喷射压缩空气(管道压力控制在0.1~0.2MPa),可使负载扭矩小，有利于顺利钻进。钻孔深度靠钻机的钻深刻度盘指示数据控制，垂直度通过钻机上的双侧垂球进行控制。

钻进速度以小于或等于0.9m∕min进行,可通过检查电脑记录单及现场检查钻机的工作档位控制。应控制钻进深度不能小于设计规定。

本阶段检查控制要点是：控制钻进深度、钻进速度、垂直度。

(3)喷水泥、搅拌。当钻至设计标高后，即可开启空压机连接水泥罐的阀门，边提升钻杆边喷射水泥(水泥通过空压机与钻杆顶部连接的橡皮胶管，靠空气压力，从钻杆内孔穿过，由钻头中部小孔喷射），直至孔口。喷粉搅拌提升速度按0.7m∕min进行控制，并且边喷粉边搅拌提升。喷粉阶段管道压力控制在0.25〜0.4MPa,平均喷粉量为36g∕min左右（标准值35g∕min\沿深度方向水泥的喷出量，根据发送器输出的水泥量与搅拌叶片提升速度的关系来确定。

根据招标文件要求，水泥搅拌桩水泥用量约为76kg∕m,根据地质情况可对施工喷粉量进行适当调整，确保达到最佳设计效果。施工喷粉量误差不得大于1%。对于淤泥、暗沟等部位应适当增加喷粉量,以提高土的固结性能。

当钻头提升至整平高程以下50cm时,发送器停止向孔内喷射粉料，为使水泥搅拌均匀，再将钻头钻进对其进行全长复搅拌，复搅及提升速度控制在小于0∙8m∕min,将剩余水泥粉喷完再旋转将钻头提出，成柱结束。

对于不良土层（含水量过大或土质较差层段）、搅拌阻力较大的施工地段，按照分段复搅的工艺进行施工，为保证分段搅拌质量，分段衔接部分进行Im左右的重叠,并采取增加搅拌次数或适当加大喷粉数量，以确保处理的整体效果，但相关控制要严格经过试桩确定,严禁随意进行。

另外，由于喷粉装置的回路是封闭的，在回路内输送过程中，粉体不会向空中喷发和飞散，在搅拌钻头距地表50cm处应停止粉喷,避免喷粉溢出地面对环境造成污染。

本阶段检查控制要点是：喷粉数量、搅拌速率、复搅深度。喷粉数量依据自动记录电脑打印单进行检查，对照水泥消耗台帐、施工进度记录数据进行复核;搅拌速率现场检查,结合每根桩施工耗费时间、每天完成数量进行复核;复搅深度与地质不良地段加强依据电脑记录单、现场检查进行控制。

(4)养护及其它要求。粉喷桩施工结束后，要立即对桩顶50cm部分采用同剂量的水泥土回填，并进行施工桩数量点验避免漏桩。之后进行养护，养护期为28天。主要是在15天内严格控制重型设备进入，避免地基挠动形成断桩，冬季施工要进行桩头覆盖。

3、施工中其它几个应当注意的事项

(1)严格控制喷粉标高和停粉标高，不得中断喷粉，确保桩体长度；严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。

(2)施工中发现喷粉量不足时，应整桩复打，复打的喷粉量应不小于设计用量。如遇停电、机械故障等原因造成喷粉中断时，应在12小时内采取补喷措施,补喷重叠长度应大于1m。否则也应重新打设，新桩距报废桩的距离不得大于桩距的15%,并填报在施工记录内备查。

(3)若发生空洞情况应立即用素土回填空洞，重新下钻喷粉进行接桩处理，重叠长度不小于Im,直到成桩为止。

(4)施工机具设备的粉体发送器必须配置粉料计量器具，并记录水泥的瞬时喷入量和累计喷入量,严禁无粉料喷入计量装置的粉体发送器投入使用。

(5)储存罐容量应不小于1根桩的用灰量加50kg;若储量不足时，不得对下一根桩开钻施工。

(6)钻头直径的磨损量不得大于Icm o

五.施工质量保证措施

为确保工程质量，符合设计要求及有关规范的规定，实行过程控制为主，工后检测为辅的方法，从人员、设备、材料、施工前的准备、工程施

工过程等方面对工程质量进行预控。

(1)人员

a)实行岗位责任制，做到定机、定人、定岗、定责。每处施工现场确

定一名机长制定详细的操作手、机长、自检人员岗位责任制。对现场施工

和质检人员进行培训，从干部到职工都强化质量意识，凡参加粉喷桩施工

的人员上岗前首先要了解、掌握、重温有关施工技术规范，明确岗位责

任，做到未经培训不得上岗。

b)充分发挥质检人员对工程质量的控制作用，对成型后的每根桩实行施工队、项目部全过程工地自检，全部合格后方可报请监理组抽检。项目

部质检人员和监理人员对质量具有一票否决权。

(2)设备

设备是保证施工质量的前提,进场的粉喷桩机必须达到以下要求：a)性

能良好；

b)机架稳定性良好；

C)配备先进的称量工具和能自动打印喷粉量。根据总体设计计

划进度，配备满足要求的机械设备并进行编号。施工前应委托计量部门对

进场的每台粉喷桩机进行标定，合格者方可使用。

（3）材料

只有合格的材料才能保证合格的工程,施工中建立健全材料管理台帐，施工中使用的水泥应经过自检后方可进场，进场后的水泥应按批进行报检，报请监理工程师抽检合格后方可投入使用。

a）水泥总量控制：及时向监理组提供与水泥厂家签定的进料合同，同时使用三联式水泥进料验收单。

b）建立粉喷桩机的水泥台帐审核签认制度，台帐中应注名明水泥的领料日期、数量及施工桩点号等。粉喷桩机的水泥必须由机长领取，同时必须由旁站人员现场核实后签认，施工人员在原始记录上应注明每根粉喷桩的施工桩号。

（4）施工前的准备

a）室内配比试验根据每个断面的实际状况进行室内配比试验,确定每延米的喷粉量。对天然含水量50%

b）工艺试桩：每台粉喷桩机施工前应按规定进行工艺试桩，确定好各项技术参数（钻进速度、喷粉提升速度、复搅下沉速度等），并将试桩报告上报监理组。

C）挂牌：将试桩确定的技术参数制作铭牌，悬挂在机械旁。

（5）工程施工过程质量控制

a）施工场地应平整，不得有积水，在施工段面两侧要有排水设施。平面上的布桩位置要清晰可辨,桩位要准确。水泥要堆放在高处，且下面应离地面约15Cm,使下面有良好的通风效果，堆放水泥的场地四周要排水畅通，保证阴雨天气无积水现象。水泥要分品种整齐堆放，不同厂家、不同型号的水泥严禁混合使用。废弃水泥袋要及时回收、清理，保证施工现场整洁。水泥的防雨遮盖设施要完善，确保水泥不受潮、不变质。

b）粉喷桩机上要有明显的反光标记，标记的刻度要经现场监理认可。夜间施工要有照明设施，使钻架上的标记刻度清晰、醒目。

c）机械操作要熟练，喷粉要均匀，水泥剂量及复搅深度应满足要求。喷粉时最好一次性喷足喷粉量。对于桩长较长的桩，应采取措施，保证桩身下端每米的水泥剂量达标。

d）根据工艺试桩确定的各项技术参数制定施工要点，供现场操作人遵

守。严格控制钻孔下钻深度，喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩深度和喷粉量达到设计要求。深度误差不大于5cm,水泥喷入量的误差应小于1%。

e）搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差不大于5s,提升前要有等待送粉达桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况，具体时间可由工艺试桩确定。

f）钻进提升时的管道压力不宜过大，以防止钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。为确保粉喷桩的施工质量，当钻头提升至地面高程下25cm时，应停止喷灰只搅拌，同时采取复搅措施。第二次搅拌时不喷粉，复搅深度以电流表达到100A为准。复搅时钻头的下钻、提升速度同第一次，粉喷桩每次下钻和提升的时间有专人记录，对出现的意外情况应在备注栏内注明。

g严格控制喷粉时的钻杆提升速度确保每根桩的喷粉均匀性。如发生意外影响桩身质量时，应在12h内采取补喷措施，补喷重叠长度不小于1米，特别困难时以电流表读数明显变化为准。否则应重新打设，新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15%,并填在施工记录中备查。

h）对输灰管要经常检查，不得泄露及堵塞，输灰管道长度不宜大于60米。对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不大于Icm,但也不宜采用直径过大的钻头。

i）施工前应对桩机进行全面的检查，用水平尺及垂球教正机架前后、左右的水平度，控制机架的钻杆倾斜度不得大于1%,成型后每根桩的竖直度误差都小于1.0%。

j）施工中及时、认真填写原始记录，不允许事后编写。每天资料都应做好签认、汇总工作，发现问题及时改正。

k）每天认真校核桩机的领料数量及施工桩位，检查桩机的每批领料数

量与该机完成的粉喷桩延米数量是否相符，并复核打印资料的准确性。加强资料管理，施工中认真填写有关技术资料，每个根桩均要按实际产生的数据认真负责地填写资料，所有的资料数据必须真实可靠并得到监理工程师的签字认可,施工中的所有资料必须完整无缺并整理归档。

I）对成型后的粉体搅拌桩，应由监理部门抽查成桩7天及28天的桩体成型情况、搅拌均匀程度及桩体强度。抽检数量为桩根数的2%。并不少

于2根,粉喷桩的28天抗压强度不得小于0.8MPa,90

天抗压强度不得小于L2Mpa0

六.施工中常见问题和处理方法

(1)施工前应进行放线，准确定出各孔位中心，打木桩作出标记，并在木桩周围撒上石灰以醒目，便于施钻过程中寻找。

(2)所有桩在制桩过程中，都必须准确测量钻进深度，确保桩顶及桩底标高符合设计要求。

(3)桩体施工中，钻机出现不正常振动、晃动、倾斜、移位等现象，电流值偏高，其原因可能是土质太硬或遇到旧基础，石块。若土质太硬改用慢档钻进,并沿钻杆向土壤中浇少量水,减少部分阻力。若遇到旧基础、石块必须挖除，重新回填砂并压实后再钻。

(4)钻头喷口堵塞，其原因可能是喷口粘结粉、泥后变小，或是粉料中混有杂物。处理方法是提出钻头，掏出喷口堵塞物。掏动时应特别小心，注意防止突然喷出的粉体喷入人的眼或口中。

(5)土层强度较低而主机电流却偏大，其原因是电路故障。处理方法是

拧紧电线接头，调高电压。

(6)送灰过程中压力突然下降，灰罐加不上压，其原因可能是灰罐内水泥粉体已喷完，或管道、容器漏气。处理方法是将钻头下至一定深度，重新加料复打，保证成桩质量。

(7)桩偏位、桩身倾斜，原因是钻杆平台倾斜，导致钻杆倾斜。处理方法是重新调整钻杆平台，或支腿下垫枕木，保证钻杆垂直。

(8)喷粉量不足、喷粉量不均匀，其原因可能是提升过快或粉体发送器转速不均匀。处理方法是降低提升速度及调整粉体发送器转速。

(9)设计上要求搭接的桩体，因停电、机械故障而超过允许间隔时间，应征得设计部门同意，采取适宜的补救措施。

(10)桩体顶端一般常因喷粉量不足、搅拌不匀等原因造成质量缺陷,因此粉体的喷射长度应比设计桩标高高出40cm~50Cm,待桩体达到一定强度(一般可取25d~30d)后,再将多余桩体截掉。此时应注意采用合适的截断方法，避免保留桩体遭到破坏。截掉桩头时应谨慎操作，先用人工沿周边凿槽，再用铁锤轻轻击碎，任何情况下者不得采用猛力冲击的方式来切割桩头。条件允许时，应采用有效的切割工具实施桩头截除。

(11)粉喷桩适宜在含地下水的土层中施工，但在任何情况下的钻进和制桩过程中，均不得随意向孔中注水。

(12)必须做好粉体喷出量试验，保证按设计规定的掺入比向孔中喷射粉体，不允许降低喷入量。

(13)严格防止地下水或其他水渗入套管等输送气粉混合料的通道中，以免堵塞通道，影响喷粉质量。防止方法是钻头一入土就不停地送气。假若

造成堵塞，则应起升钻杆，拆下钻头，用铅线通开。

(14)向固化剂铁罐中送料时，应在罐口装过滤网，防止纸屑、灰块、杂物、金属磴等掉进罐内。

(15)钻架必须注意保持竖直，以保证桩体的垂直度。每一孔在开钻前均须检查钻头是否对准桩位中心，不得偏位。

(16)制桩过程中要时刻注意施工情况，避免发生供气不足、

喷粉不够、断喷、喷嘴堵塞等不良现象，发现问题应及时处理。

(17)每根桩体制作应一气呵成，不得在喷粉过程中间歇中断。应根据桩长和固化料掺入比计算出一根桩的喷灰量，并装入灰罐，完成一根桩后，再装入另一根桩的用灰。当然，每根桩的用灰入罐量应稍高于计算用量，以防因喷灰不均匀造成贮灰量不足。

(18)桩体强度除与掺入料有直接关系外，要与地层条件相结合，还与土层的物理力学性质密切相关，施工时应充分结合土层的含水量、粘土粒含量、密度、压缩系数、塑性指数、松散强度、抗剪指标、土层厚度、地下水埋深等，合理确定钻进速度、提升钻头速度、成桩时间、掺入料用量，以达到最佳的成桩效果。

(19)钻孔地应把握钻进速度，不宜过快，确保原位土搅拌后疏松透气。提升钻头时应均匀慢速，保证掺入料与原位土充分混合。

(20)粉喷桩应自然养护14d以上时进行基坑开挖。为防止开挖作业中造成桩顶损坏，应采用人工开挖和出土。

(21)施工结束后开挖基槽对所有桩进行质量检测及复合地基承载力检

测，必要时还应进行单桩承载力和桩体强度检测。所有检测指标必须达到设

计标准,桩位及桩数也必须符合设计要求。

(22)对断桩、缺桩、缩颈、逊径、强度较低、桩长不够、偏位事故，必须按设计要求进行补强处理，不允许降低设计标准。

(23)施工过程中应有专人负责记录所有粉喷桩的桩号、成桩时间、设计桩长、实际桩长、设计桩径、实际桩径、固化剂实际喷入量、桩底标高、

桩顶标高等。成桩时间记录必须按制桩程序(钻进、

提升、复搅）详细记载，时间记录误差不得大于5s,桩长记录误差

不得大于5cm o