粉喷桩在软基处理中施工控制
道路软基处理中粉喷桩的应用
２０１０年第３期 （总第１９３期） 黑龙江交通科技
ＨＥＩＬＯＮＧＪｌＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪＩ Ｎｏ．３，２０１０
（Ｓｕｍ Ｎｏ．１９３）
道路软基处理中粉喷桩的应用 刘梦楠 ，朱峰。 （１．大庆建筑安装集团有限公司；２．利比有限公司）
摘要：结合货运大道工程探讨了粉喷桩处理市政道路地基的施工工艺、质量控制措施与检测方法。 关键词：软土地基；粉喷桩；施工工艺；质量控制；检测方法 中图分类号：Ｕ４１６．１ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１０）０３～００２１—０１
１工程概况 海口市货运大道全段长２２．１４ ｋｍ为新建市政道路，其 桩号 ＋３５０一Ｋ６＋３００段为多年沉积水溏，地质勘察揭示 了本段地层为淤泥质粉砂土层，平均层厚为６．５ ｍ，工程性 能差，不能直接作为道路持力层，经多方案的技术与经济比 较分析选定采用粉喷桩技术对该段软基进行处理。粉喷桩 设计桩长为７ ｍ，桩平面布置呈梅花形，桩间距为１．５ ｍ，在 涵洞基础下粉喷桩间距为１．２ ｍ。 ２粉喷桩施工方法 ２．１施工现场的准备工作 （１）粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地 的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩 设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以 及测量资料等。 （２）场地平整、清除障碍。如场地低洼应回填粘性土； 施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫 层；若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。 （３）根据施工图纸画出桩位平面布置图。 （４）根据桩位平面布置图，在施工现场用钢尺定出每根 粉喷桩的桩位，并做好标记，每根桩的桩位误差不得大于 ５ ｅｍ。 （５）在施工现场搭设水泥棚，水泥棚的底部用土填高， 使之比周围地面高出３Ｏ一５０ ｅｍ，并铺设一层木板，然后铺 设一层彩条布，最后再铺设～层塑料薄膜，以确保水泥不受 潮变硬。水泥棚内的水泥储存量应不少于６０ ｔ。 （６）对进场的机具设备进行组装和调试，确保机具的完 好率，保证满足施工要求。粉体喷射机安放的位置与搅拌机 施工最远处之间的距离不宜超过６０ ｍ，不然，送粉管的阻力 增大，送粉量就不稳定。 （７）一切准备工作结束后进行试桩，以确定成桩的各项 技术参数。确定好钻进速度、提升速度、提升时的管道压力 及喷灰时管道压力等技术参数。掌握水泥搅拌的均匀程度 及下钻、提升的困难程度，确定合适的技术处理措施。 ２．２施工方法 （１）定位。做好复测工作，在以后的施工中应经常检查 桩位标记是否被移动，确保粉喷桩桩位的准确性。机具移至 桩位处并使钻头正对竹签，复核机架的垂直度。 （２）启动空压机送气，钻机正转并垂直钻进。当控制双 螺旋搅拌头到达设计桩底标高时，钻机反向转动，启动送灰 机送灰，待水泥送至喷灰口（一般约１ ｒａｉｎ）后再提升钻头， 根据电子称重装置显示的喷灰量调节调速电机，这样边喷 粉，边搅拌，边提升。 （３）当钻头提升至地面下０．２５ ｍ时停止送灰，关闭送 灰机。此时钻机迅速换档，重复搅拌，直至电流表达到 １００ Ａ以上停止复搅。 （４）复搅结束后，关闭空压机，消散所有管道压力，钻机 主电机停机。 （５）开启液压步履，钻机移位。 收稿日期：２００９—０９－２５ ３册喷桩施工的质量控制措施 ３．１粉喷桩施工前质量控制措施 （１）加强对施工机械设备的检验。每台桩机必须配置 可以控制桩身每米喷粉量的记录器，且记录器上的任何一个 可操作的按钮和开关不得用于设定或操作时间、深度、喷粉 重量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数，防止伪造施工 记录；桩机上的气压表、转速表、电流表、电子秤必须经过标 定，不合格的仪表必须更换。 （２）加强对原材料的检验。粉喷桩所用水泥必须经过 试验室抽检，满足规范的要求；水泥的堆放应该符合防雨、防 潮的要求，严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。 （３）施工前必须进行工艺试桩。由于地质条件的不同， 为了克服盲目性，确保粉喷桩加固地基收到预期的效果，在 粉喷桩施工前必须进行工艺试桩。 ３．２粉喷桩施工过程中的质量控制措施 （１）桩长按进人持力层控制。 粉喷桩宜尽量打至持力层上，并且要进入持力层５０ ｃｒｎ 左右。在施工过程中，桩底设计标高往往与持力层并不一 致，施工单位容易出现桩长于设计标高控制的现象，如在桩 尖下预留几米软土，则会有较大的工后沉降量。故粉喷桩实 际施工桩长应按进入持力层控制。判别是否进入持力层的 方法可由钻机钻到最深时的下钻速度和电流表的读数来判 定，这两个参数是在工艺试桩时确定。 （２）粉体计量控制。 粉喷桩的质量好坏与水泥掺量的多少及喷粉的均匀性 有直接的关系，因此，如何来计量粉体是控制的关键。目前 一般较为常用电子称重法与钻机深度相结合的计量装置，它 能记录反映深度、相对应每延长的喷粉量、总灰量等。粉体 计量控制主要应注意两点：一是要保证喷粉的均匀性，关键 是掌握好钻头的提升速度；二是从开始喷灰到钻头处出灰有
粉喷桩在公路软基处理中的应用
粉喷桩在公路软基处理中的应用摘要:简单地介绍了粉喷桩的施工方法及粉喷桩的优点,探讨了影响粉喷桩强度的因素,详细地阐述了粉喷桩的施工质量管理,以提高粉喷桩的施工质量,保证粉喷桩处理公路软基的施工效果。
关键词: 软基处理粉喷桩公路质量管理1 影响粉喷桩强度的因素1) 地基土含水量对粉喷桩质量的影响。
粉喷桩质量的优劣主要反映在粉喷桩的强度指标上,这不仅与掺入粉体的质量、施工工艺、地基土的性质有关,其中尤以含水量的关系甚为密切。
规范规定,地基土的天然含水量在小于30 %或大于70 %时不宜采用。
因为当土的含水量小于30 %时,土中的水分不足以使粉体进行水化作用;当含水量大于70 %时,含水量过高的土壤往往孔隙比大,若按常规掺入粉体数量,由于水分过多形成不了足够强度的水泥土桩体,将严重影响粉喷桩的强度,在这种情况下必须增加粉体的掺入量和采用复搅的施工工艺。
高含水量、大孔隙比和粘粒含量多时,土周边的束缚力极低,当钻头反转提升喷灰时,产生一个垂直向下挤压力和一个径向水平推力,由于土呈流塑状,束缚力极低,桩体在成型过程中向下及向四周水平向排水,影响形成竖向桩体,通常形成所谓“掉桩”或“下沉”,常为地表下1 m～2 m。
当发生“掉桩”或“下沉”时,只要当时采取立即回填土并重新复喷复搅,就能克服这种现象,如果不做处理将会造成过大的路基沉降。
2) 桩土置换率及粉体掺入量对复合地基强度的影响。
在实际设计运算时往往提供所要求达到的复合地基强度、拟定的粉喷桩强度及天然地基土的强度来求桩土的置换率,计算出桩数,然后布置桩位,再做有关的验算。
实践证明若置换率过低,如小于10 %往往达不到设计要求,甚至全功尽弃。
3) 复搅和转速对桩强度的影响。
大量的施工实践已充分证明复搅与不复搅的质量相差甚大。
复搅的作用在于通过充分的搅拌使粉体与粘土及水得到比较完全的接触和作用,促使桩体的充分形成。
同时,钻头喷出的粉体一般呈脉冲状,若不充分进行搅拌,粉体在桩中往往呈层状,形成一种“夹生”,对桩的强度很不利。
浅述粉喷桩处理软土地基施工控制
（ ｗ ｉ ｒｈｔ ｔｒｌ ｅｉ ｄＲ ｓａ ｈＩｓｔｔ Ｃ ａｈ ２ ８ ０ ， ｈｎ） Ｗｕ ｅ Ａｃ ｉｃｕａ Ｄ ｓ ｎ ｎ ｅｅｒ ｔｕｅ ｈ ｏｕ ３ ３ ０ Ｃ ｉ ｅ ｇａ ｃ ｎｉ ， ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｃ ｍｐ ｓｔ ｏ ｎ ａ ｉｎ ｒ ｆ ｒ ｏｔ ｅｔｅ ｔｄ ｓ ｆ ｓ ｉ ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ ｐ ｒ ｆ ｉｈ ｈ ｓｇ ｔ ｔｅ ｇ ｈ ｎ ｄ ｏ ｕ ｓｉｕ ｅ ．Ａｓｏ ｅｏ ｅ ｃ ｍｐ ｓｔ ｕ ｄ — ｓ ｒ ｃ ： ｏ ｏ ｉ ｆｕ ｄ ｔ ｅ ｅｓ ｔ ｈ ａ ｅ ｏ ｔ ｏ ｌ ｏ ｎ ａ ｉ ， ａ ｔ ｃ ａ ｏ ｒ ｎ ｔ ｅ ｅ ｒｓ ｂ ｔｔ ｔｄ ｅ ｏ ｒ ｏ ｏ ｗｈ ｓ ｎ ｆｔ ｏ ｏ ｉ ｆ ｎ ａ ｈ ｅｏ
ｔ ｎｔ ａ ｎ ｍ ｔｅｓｄｙ ｅ ｍｘｎ ｉ ｌｙ ｏｔ ｔｏ ｒｉ ｗ ｂ ｉ ｉｇ ｏｔｂ ｔｔ ｌ ａ ｉｉ ｌｐｏ ｌ ｒ ｕ ｉ ｎｒｌｔｅｐｐｒ ｅｅｙ ｉ ｅｔ ｔ ｅｈ ， ｒ ｔ ｉ ｇ ｌｐａｓ ｎｉ ｒ ｎ ｌｆ ｓｏ ｕｌ ｎ ｓ， ｕ ｓ ｈｓｄｆｃ ｔ ｒｂｅ ｆ ａｔ ｃ ｔ ， ａ ｅ ｒｂ ｏ ｒ ｍｅ ｄ ｊ ｉ ｐｅ ａ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｏ ｔ ｌ ｄ ｃ ｉａ ｏ ｕ ｍｓ ｑ ｌ ｙ ｏ ｏ ｈ ｏ ｈ
应 由监理工程师和项 目经理部组织检查验收合格后方可开钻 。
３ 施工 工艺 流程
桩位放样一钻机 就位一 检验 、 调整钻机一正循环钻进 至设 计深 度一打 开高压输送装 置一反循 环提钻并 开始送粉一 至设 计 桩顶 标高超 喷粉 ３ ０ ～ ０ ｍｍ一 重复搅 拌 下钻 至设计 深 ０ ｍｍ ５ ０ 度一 反循环提钻至地表一 成桩结束一施工下一根桩。
② 粉喷桩施工是通过高压输送设 备将水泥粉充分输送到需 要被加固的软土层 ， 通过高压气体的挤密 ， 并通过水泥与土体发 生的固化反应使水泥和土体形成固结增强体 ，以达到处理软土 地基的目的。搅拌提升速度 、 输送设备压力 、 加固料掺人 比、 搅拌 次数等因素对水泥土加固效果都有一定 的影响 。试桩的 目的是 为 了确定各施工技术参数 ， 以指导工 程桩的下一步施工 。
粉喷桩施工技术在莲阳桥闸软基处理中的应用
压强 度不小 于相应 强度 的 ８ 。 Ｏ
２ １ ３ 经处 理后 闸 室段 的复 合地 基 承 载 力 ．．
要求 ≥１０ Ｐ 。 ３ ｋ ａ
本文 结合汕 头澄海莲 阳桥 闸重建工 程 的粉 喷 桩施 工实 例 ， 谈谈 粉喷桩 在软基处 理 中的应用 。
２ １ ４ 莲 阳桥 闸重建 工 程基 础 防渗 加 固结 ．．
严禁 使用一 挡 钻进 ， 以免 埋 钻杆 。开钻 前应 将 钻
２ １．・２ ３・
头底 部与 地面接 触 ， 同时将 电子计 录仪 读数 归零 。 ２ ２ １ ２ 提 升 喷粉 、 拌 。当钻机钻 至设 ． ．． 搅 计深 度 ， 检查 喷灰 管 路 畅通 后 ， 动 送灰 系 统 。 经 启
先 在孔 底 喷粉搅 拌 ２ ｓ ３ ｓ 根 据 送 灰管 路 的长 Ｏ～ ０ （
不 发生倾 斜 、 动 。通 过 塔 架 上 的 吊锤 严 格控 制 移 桩 机钻杆 垂 直度 ， 体 围封 桩 采用 拉 绳 控 制桩 机 连 移 动范 围以控 制 连体 桩 平 整 度 ， 程 桩 采用 桩 机 工
构型 式 ， 采用 相互 搭 接成 墙 的深 层 水 泥搅 拌桩 。 拦 河 水 闸基 础 搅 拌 桩 呈 正 方 形 布 置 ， 均 桩 长 平
１ 工程 概 况 及地 质 条 件
莲 阳桥 闸重建 工程位 于韩江 下游五个 出海 口 之一 的东溪 下游 ， 出海 口约 １ ｋ 是 一 座 御咸 离 ２ ｍ，
泥 、 泥质 软土 层 具有 含水 量 大 、 淤 渗透 性差 、 缩 压 性 高和强 度低等 特点 。
２ 粉 喷桩 施 工 工 艺
２ １ 粉喷桩 主要设计 指标 ． ２ １ １ 喷粉桩 设计桩 径 ￣ ０ ｍｍ， ． ． ５０ 矿渣水 泥
粉喷桩处理软基施工技术分析
３ 、 成型搅拌桩的检测和养护
３ ． １ 对 于 成型 的搅 拌桩 进行 保 护 与养 护
①在填筑路基时 ， 不宜使用冲击力过大的压路机 ， 若压实度达不到要求 时， 可适当增加碾压遍数， 尽量使处理后的基底桩间土相对固结稳定 ， 增加抗
剪 能力 。
２ 、 粉喷桩 的 质量 影响 因素
２ ． ２桩 土置换 率及粉 状 固化 剂掺 入 量对 强度 的影 响
②粉体搅拌桩不能改善地基排水条件 ， 但通过吸水 团结可提高桩间土 的 结构性 ， 同时桩顶铺垫砂层可便于地基排水， 从而可适当加速桩间土的固结 ， 减少 工后 沉 降 ， 因此 ， 施工 完 后 ， 避 免扰 动地 基 。 ③桩 体 的静 力触 探 ， 应 在养 护 龄期 为 １ ４ 天后 进 行 ④对场地地下水位较低的情况， 需对上部粉喷桩桩体进行浇水养护 。
１ 、 粉喷 桩处 理加 固软 基 的作用 机制
粉喷桩具有施工工艺简单， 施工方便， 周期较短 ， 承载力稳定可靠等优点， 应用 此 法加 固的 软土 地 基 ， 能 有 效 的减 少 地 基 的总 沉 降量 ， 解 决 软 土 路基 的 工后 沉 降 、 桥 头“ 跳车 ” 具有 明 显 的效果 ； 粉 喷桩 是利 用 粉状 固化剂 ， 通 过 特殊 的搅 拌 机械 ， 在 地 深处 将 软 土与 粉 剂 的 固化 剂强 制 搅 拌 ， 由 固化 剂 与 软 土与 间所 产 生物 理一 化 学 反应 ， 使软 土 固结 为具 有一 定 强度 土体 。
的含水量小于３ ０ ％时 ， 土 中的水份不足以使粉体进行水化作用 ； 当含水量大 于７ ０ ％时 ， 含水量过高的土壤往往孔隙 比大 ， 若按常规掺入粉体数量 ， 由于水 分过多形成不了足够强度的粉喷桩桩体 ， 将严重影响粉喷桩 的强度 ， 在这种 情 况 下必 须增 加粉 体 的掺人 量和 采用 复搅 的施 工工 艺 。 高 含水 量 、 大孔 隙 比和 粘粒含量多时 ， 土周边的束缚力极低 ， 当钻头反转提升喷灰时， 产生一个垂直 向下 挤压 力 和一 个径 向水 平 推力 ， 由于 土呈 流 塑状 ， 束缚 力 极 低 ， 桩 体 在成 形 过程中向下及向四周水平 向排水， 影响竖向桩体形成， 造成常称所谓掉桩或下 沉， 常在地 表 下 １ ～ ２ ｍ 发 生 。当发 生上 述 ， 通 常采 取 回填 土并 重新 复 喷复搅 。
粉喷桩处理软基施工监理的质量控制措施
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摘要 ： 结合 粉喷桩 基 处理软 土地基 中存 在 的 问题 ， 出了质 量控 制措 施 。 提
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４ 垒 璧 圭 圭 度 ，写 目 深 。泥 芏 亨 篓 荤 刻 线标 醒 的 度 喷 戛 堡 不大 ｋ 得于 鑫 菜 力 Ⅱ 薮 享 矍 要 二 ＝ 箍 羞 篡； 并 量 采 那 产 较 质量不稳定的小水泥厂生产的水泥。 …。 轴 尽 不 用些 量 小 垒 妄 ！ 荔： 。与 荐 ：： 。 ’ … …～… － ～
肖念婷①ＸｉｏＮ ａ ｔ ｇ 张勇一②Ｚ ａ ｇＹｏ ｇ ｉ ａ ｉｎｉ ； ｎ ｈ ｎ ｎ ｙ
（ 重庆 工程 职 业技 术学 院 ， ① 重庆 ４０ ３ ； 重 庆房 地产 职业 学院 ， ００７② 重庆 ４ １３ ） ０３１ （ Ｃ ｏｇｉｇ ｏａ ｏａＩｓｔｔｏ ｎｉｅｒ ｇＣ ｏｇｉｇ ０ ０７Ｃ ｉ ； ）ｈｎｑｎ ｅｌ ｓ ｔ Ｃｌ ｇ，ｈｎｑ ｇ ０３ １Ｃ ｉａ （ ｈｎｑｎ ｃｔｎｌｎｔｕ ｆ ｇ ｅｎ ，ｈｎｑｎ ０ ３ ，ｈｎ （ Ｃ ｏｇｉｇ ａＥ ｔｅ ｏｅｅＣ ｏｇｉ １３ ，ｈ ） ￣ Ｖ ｉ ｉｅ Ｅ ｎ ｉ ４ ａ￣ Ｒ ａ ｌ ｎ４ ｎ 摘要： 本文 采用 非线性 有 限元 方法 来分析 加 筋土坡 的位 移 场， 建立 了 ３ 种计 算模 型 ， 过有 限元 分析 ， 一般 土质 地基 上 土工格 栅 加 筋路堤 通 对 的工作 性 能进行 了研 究 ， 同布 筋 方式 的土 工格栅 加 筋路堤 及 不加筋路 堤 进行 了计 算与 分析 ， 究 了各种 工 况 下路 堤 整体 变 形情 况 以及 路堤 内 不 研 位 移分 布 、 面侧 移 情况 。结果表 明： 筋能较 大幅 度地提 高路 堤 的整体 刚度 和 内部 稳 定性 ， 坡 加 对地 基 均 匀性和 抗 变形 能力 的要 求有 所提 高； 筋 加 路 堤 边坡 的水平 位移 随着 路堤 加筋位 置 的上 移 而增 大。
粉喷桩加固软地基施工工艺及质量控制
之类干燥的加固材料 ）称之为粉体喷射搅拌法。 ，
１ 粉体 喷射搅拌法 的特点和现状
粉 体 喷射 搅 拌 法使 用 的固化 剂 为 干燥 粉 体 ， 不 向地基 土 中注水 ， 燥 粉体 能 充 分 吸 收软 土 中 的水 干
水 泥 。水 泥 的进 场 、 用 、 管 必 须有 专 人 负 责 ， 使 保 并 应 有 防雨 的料库 ， 严禁 使 用 结 块 、 潮 的劣 质 水泥 。 受 水 泥 除应有 厂家 质 量 合格 证 外 ， 要有 承 包 人 的 自 还 检 证 明 。水 泥人 罐 时应经 筛 网过筛 ， 不得 含 有纸屑 、
垃 圾等 杂物 。 ２ ２ 施工机 具 选择 ．
分， 对含水量高的软土加固效果尤为显著 ， 并且较其
他加 固方法 输入 的 固化 剂 要 少 得 多 ， 不会 出现 地 表 隆起 现象 。同时 ， 泥 等 粉体 加 固料 是通 过 专 用 设 水 备 、 压缩 空 气 喷 入 地 基 土 中的 ， 工 过 程 中无 振 用 施
和软 土搅 拌制成 了石 灰 柱 。１７ ９４年 ， 项 技术 取 得 这 专利 并进 入工程 实用 阶段 。 １６ ９７年 ， 日本运 输部 港湾 技 术研 究 所 开始 研 究 石灰搅 拌 施工机 械 ，９４年开 始 在 软土 地 基加 固工 １７ 程 中应 用 ， 在 施 工技 术 上 超 越 瑞典 。该 研 究 所 研 且
荷 载 传递 特性 、 土共 同作 用 理 论 、 降 计 算 方 法 、 桩 沉
用生石灰粉与原位软黏土搅拌形成石灰柱的软土加 固法——“ 石灰柱法” 标志着粉体喷射搅拌技术 的 ， 问世 。１７ ９ １年 ， 典 Ｌｎ ｅ 瑞 ｉｄｎ—Ａｉ ｔ 司 对 Ｋｅ ｌ 公 ｍａ ｊｌ ｄ Ｐｕ ａｓ的研 究成 果进 行 了第 １次 现场 试验 ， 生石 灰 用
粉喷桩处理软土地基质量控制要点
１ 施工 前工艺性试桩
位 容 易 出现 桩 长 以 设 计 标 高 控 制 的 现 象 ， 期 的 试 件 作 无 侧 限抗 压 强 度 试 验 。 检 测 为 如 在 桩 尖 下 尚 留 几 米 软 土 ， 会 有 较 大 的 桩 体 喷 灰 的 均 匀性 ， 议 在 ２ 则 建 ％的 桩 数 中 选
（ ） 工 前 检 查 计量 装 置是 否 处 于 检 定 工 后 沉 降 量 ， １施 由于 排 水 不 畅 ， 压 很长 时 间 预
取 １ ％ 行 桩 身通 长 抽 芯 。 ０进 ②根 据验 标 要 求
有 效 期 内 ， 择 软 土 层 厚 的 代 表 性 地 段 进 也 很 难 稳 定 。 粉 喷 桩 实 际施 工 桩 长 应 按 复 合 地 基 承载 力试 验 按 总 桩 数 的 ２ 选 故 ‰控 制 ， 行 成 桩 工 艺 性 试 验 （ 少于 ３ ） 以 确 定 喷 进 入 持 力 层 控 制 。 别 是 否 进 入 持 力 层 的 建 议 其 中的 ２ ３ 复 合地 基 承 载 力试 验 ； 不 根 ， 判 ／作 其
灰 量 、 进 速 度 、 机 提 升 速 度 、 拌 速 度 、 方 法 可 由钻 机 钻 到 最深 时 的 下 钻速 度 和 电 中 的 １ ３ 单 桩 承载 力试 验 。 钻 钻 搅 ／作 ③设 计 单 位提 灰 罐 及 管 道 压 力 、 底 进 入 持 力 层 的判 别 流 表 的 读 数 来 判 定 ， 两 个 参 数 是 在 工 艺 供 的 无 侧 限抗 压 强 度 一 般 为 ９ ｄ 期 强 度 桩 这 ０龄 方法 等 工 艺 参 数 。 证 试桩 全 过 程 ， 作好 试桩 时 确定 ， 般是 下钻 速 度０．ｍ／ｍｉ 电 指标 ， 检测 时一 般 在 ２ ｄ ， 据 《 体喷 见 并 一 ５ ｎ， 而 ８后 依 粉 记录 。２试 桩 ２ ｄ 应对 成 桩 质量 进 行 如 下 流 值是 额 定 电流 值 的 １ ５ （） ８后 ２ ％以上 。５ 粉 体 计 搅 法 加 固软 弱土 层技 术 规 范 （ ｌ １ — （） ＴＢ ０ｌ ３ 检测 ： 长 抽 芯判 断 喷 灰 的 均 匀 性 ， 全 并取 桩 量控 制粉 喷桩 的质 量好坏 与水 泥掺 入量 的多 ９ ） 其换 算关 系为 ： ｕ ９ ｄ 一１ ３ ｑ （８ ） ６， ｑ （０ ） ． ３ ｕ ２ ｄ 。
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粉喷桩在软基处理中的施工控制
摘要：粉喷桩是进行软基处理的一种有效形式，本文结合郑民高速公路开封段土建2标粉喷桩处理软基的施工实践，总结介绍了粉喷桩应用于高速公路软基处理的施工准备、施工工艺、施工控制、质量检验等控制环节。
关键词：软基处理；粉喷桩；施工
1粉喷桩固结原理
粉喷桩是利用水泥粉体作为固化剂，通过专用的粉喷特制搅拌机械用压缩空气将粉体喷到软弱地层中，在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，通过水泥的水解化作用，产生物理和化学反应将软土硬结而提高地基强度。
这种方法适用于处理软土，处理效果显著，处理后可很快投入使用。
对快速提高软土地基承载能力，减少地基沉降量有明显效果。
水泥加固体的强度取决于被加固土的性质，如含水量，有机质含量等，以及水泥的标号、品种、掺入量等。
2 使用范围和特点
粉喷桩适用于粘性土、粉土、淤泥质土、杂填土以及天然含水量大于30%的软弱地基加固处理，在高填方路段和桥头连接处或者深度在10米以内的软基效果更为明显。
粉喷桩加固软土地基与其他形式的地基加固处理有着以下特点：①采用钻头搅拌钻进成孔，对地基及附近建筑物扰动小，噪音小、污染少，无需排污；②以粉体做固结料，利用地基内水分水化反应，增强了地基符合承载力，固结效果好，地基不需预压即可得到较高的地基复合强度；③施工
作业简便，配套机械操作简单，施工速度快，可显著缩短工期
3 工程概述
本标段为郑州至民权高速公路开封段土建二标，本标段走线属黄河冲积平原，浅层为亚粘土和亚砂土，厚度大，地下水位高，呈软塑状，并夹有多层流塑状中高压缩性粘土和亚粘土，属软弱地基土。
除此外，浅层土中还有饱和亚砂土和砂土可能液化层，液化判定结果，多为液化土，其埋深多在5-6米。
设计对软弱土地基采取粉喷桩加固处理。
本标段开封南互通式立交e匝道桥桥头地基处理也采用粉喷桩，桩径：50cm。
桩长：单根长度为12m均要求全部穿过软塑土层，桩底应达到持力层内，桩距：按正三角形布置，施工的水泥为大于32.5级的普通硅酸盐水泥，桩体水泥掺入量不小于50kg/m。
桩身强度：90d龄期无侧限抗压强度不低于1600kpa，处理的目的是为了减小路基工后沉降量，保证路基稳定，解决桥头与路基衔接处跳车病害。
根据e匝道桥位处的地质钻探资料显示，粉喷桩依次穿过的地层分别是粉砂、粉土、粘土、粉质粘土、到达细砂层。
设计采用粉喷桩处理里程为ek0+362.2～ek0+387.2，ek0+499.8～ek0+524.8，共计处理长度50m。
粉喷桩共计916根。
4粉喷桩的施工经过
施工前为了确定钻进速度、提升速度、提升时的管道压力及喷灰时管道压力等技术参数以及掌握水泥搅拌的均匀程度，掌握下钻及提升的困难程度，确定合适的技术处理措施首先进行了试桩，
试桩经室内配合比设计采用425#普通硅酸盐水泥，其参入量为每延米53公斤，试桩在2010年5月21日上午8:30开始，桩机采用二台ph-5a型，喷灰空压机采用3w1.6/10型设备。
试桩9根，试桩长12.5米，复拌3米，桩头预留50厘米，下午13:20结束。
2010年6月7日聘请河南省交院工程测试咨询有限公司对成桩进行了检测，检测方法主要是对桩身采用钻孔取芯，取芯范围为桩身上部3米，现场观察描述其芯样及钻进情况，并取代表性芯样做无侧限抗压强度，经试验有3根桩芯样完整性不好，水泥喷粉不均匀。
经分析认为电流值与提升速度控制不好，水泥用量偏小，因此增加实际掺灰量到每延米55公斤，调整电流值与提升速度。
2010年6月20日开始施工，7月25日结束，施工结束经河南省交院工程测试咨询有限公司对成桩按密实度抽查5%进行检测，合格率100%，优良率92.5%。
符合质量要求。
5施工工艺
5.1工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压喷粉机喷灰→反循环提钻搅拌→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷灰至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
5.2测量放样
依据坐标高程系及路基中桩进行粉喷桩桩位的放样，放样时根据设计图纸及路线中桩、控制桩，按图纸要求布置桩位，现场用钢
卷尺结合全站仪定出每一根桩的桩位，用竹签插入土层标定位置，桩位偏差不得大于5cm，并绘制桩位点状布置图，对桩位进行编号。
5.3工艺性试桩
试桩的目的是提供满足设计要求喷粉量的各种操作参数，通过试桩可确定施工工艺参数有：管道压力，灰泵压力，钻进深度、钻进速度、空压机的压力范围、喷粉搅拌的提升速度、水泥用量、重复搅拌速度的参数，确定下钻和提升的难易程度。
本次试桩确定的施工工艺参数为：
⑴钻进速度0.5-0.8 m/min
⑵提升速度0.5-1.2m/min。
⑶原位土搅拌次数大于25
⑷水泥掺入量55kg/m，
⑸搅拌转速 30-80 m/min
⑹送灰管内的空气压力为0.3~0.5mpa。
5.4钻机就位
钻机按放线位置准确就为后，用经纬仪测定钻机的垂直度，钻机架上必须设置标准的刻度尺。
5.5开钻
钻机就位后，开始送气，钻进。
钻机深度有钻机上的标尺来控制，达到设计深度停钻。
5.6喷粉
钻至设计深度停机后，可开始喷粉约3秒中后提升钻杆，水泥
从料罐经送灰口开始喷灰，严禁在没喷灰情况下提升钻杆。
在提升时要严格注意灰罐压力，在地面以下3米的压力应控制在0.25-0.3左右，并留意喷粉计量器是否有规律的变动，如发现管道不畅，灰罐压力增大，说明钻头的送灰孔可能堵塞，必须进行处理。
而且送灰时不能间断，提升要匀速，以保证混合料的均匀性。
当钻杆提升到距地面0.3米时可停止喷粉。
5.7复拌
钻杆提升到距地面0.3米时停止喷粉，接着可进行复拌，复拌深度一般不小于设计桩长的三分之一，且不小于5米。
6 施工质量控制要点
6.1人员：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。
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。
6.2 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。
6.4 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检验合格后方可进场，
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。
水泥要堆放在高处，且下面应离地面约20cm，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
6.5施工场地:施工场地应平整，不得有积水，在施工段两侧要有排水设施。
平面上的布桩位置要清晰可辨，桩位要准确。
6.6、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。
6.7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。