粉喷桩施工工艺研究报告.doc

粉喷桩施工工艺和质量控制 颜鲁博 倪红珍 （山东省交通工程总公司） 摘要：通过对粉喷桩复合地基的形成机理、施工工艺以及质量通病的总结论述，揭示了粉喷桩在施工过程中的关键控制工序、质量控制要点和质理通病的防治措施。关键词：粉喷桩 加固料 预喷 复搅拌 持力层 粉喷桩简介 粉喷桩是通过特制的深层搅拌机械，在地基深处利用压缩空气向软弱土层内输送石灰、水泥等粉状加固料，不向地基内注入水分使其与原位软弱土混合、压密。并通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学作用等一系列作用使软弱土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固土。它与原位软弱土层组成复合地基。 粉喷桩可分为端承型和摩擦型。其长度应根据建筑物对地基承载力和变形要求，结合地层情况合理选用。原则上粉喷桩应穿透软弱土层到达强度相对较高的土层（简称硬土层），但以提高抗滑稳定为目的的粉喷桩其桩长应根据危险滑弧的位置决定。 加固料水泥一般适用于淤泥质土、粘性土、粉土、素填土（包括吹填土）杂填土、饱和黄土、中粗砂、砂砾等地基加固。根据室内试验，一般认为水泥作加固料，对含有伊里石、氯化物和水铝英石等粘土矿物的粘性土以及有机质含量高，PH值较低的粘性土加固效果较差。 加固料石灰一般适用于粘性土颗粒含量大于20%，粉粒及粘粒含量之和大于35%，粘土的塑性指数大于10，液性指数大于0.7，土的PH值为4－8，有机质含量小于11%，土的天然含水量大于30%的偏酸性的土质加固。 受机械设备的限制，国内施工机械加固深度大于15米时，喷粉量难以保证，故粉喷桩加固深度不宜大于15米。 目前粉喷桩常用的加固方法及形式有： 按加固断面形状分为：桩式加固、格子式加固、竖式加固、块体式加固。 按支承形式可分为：承力层支承式、非承力层支承式。 粉喷桩施工 （一）室内配合比试验 粉喷桩作为一种软土地基处理方法，它的选择合理与否很大程度上取决于工程地质条件，故而粉喷桩施工前进行室内配合比试验是必要的。 土样的采集、数量及要求： （1）、按照设计单位提供的《工程地质详细勘察报告》，选取有代表性的土层位置，钻孔取出一定数量的试样土。 （2）、不同土层分别取出试验所需且有富余的土样。 （3）、土样中含贝壳、树枝、草根等杂物应清除。 （4）、记录土样采集的方法、位置、深度、取样日期。 试验内容： （1）、加固料质量检验 主要检验加固料的物理、力学性能参数。 （2）、软土的天然含水量、干容重、湿容重、塑限、液限、PH值等各项指标。 （3）、配合比试验 每个孔分别取上、中、下三组软土，根据事先拟定的配合比分别做室内配合比试验。求得R7、R28、R90。试件尺寸应为70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方体。试件带模放入保湿室内进行湿润养护，养护温度宜为20±30C，湿度为75%，养护龄期为7天、28天，养生最后一天浸水24小时。 加固处理土的强度应以无侧限抗压强度衡量，但在施工时必须同时满足强度和喷粉量的双控指标。 （二）现场工艺性试桩 为了确保各种操作技术参数，在粉喷桩大面积施工前，必须按室内配比进行工艺性试桩。 可根据软土厚度选择2处有代表性土质情况的位置进行试桩，每处不少于5根。 试桩检测项目及数量 （1）、试桩时现场记录内容 搅拌头直径(mm)；设计桩长(m)；粉喷深度(m)；停灰面标高(m)；钻进速度(m/min)，（参考值V≤1.5m/min）；搅拌速度（转/min）,（参考值R=30转/min－50转/min）；平均提升速度，（参考值VP＝0.5m/min-0.8m/min）；气体流量(L/S)；钻进、复搅与提升时管道压力（Mpa），（参考值0.25Mpa≤P≤0.4Mpa）；复搅长度（m）；水泥喷入量(Kg)；电流量（A）（正常与否）。 （2）、荷载试验 成桩28天后进行单桩承载力试验（3根）和复合地基承载力试验（3组）。 （3）、无侧限抗强度试验 每处3根桩，每根桩应在桩体三等分段各钻取芯样一个，试验要求见TB10113－96附录C。 （4）有效桩长及成桩均匀性检测 随机抽检3根桩，用钻探法或小应变动测法。 （三）粉喷桩施工 1、清表回填 进行粉喷桩施工的场地，事先应予以平整，清除桩位处地上地下的一切障碍物（如石头树根等），并进行清表处理；场地低洼时，应先填粘性土。沟塘处需打粉喷桩，应考虑抽水、清淤回填及平整。 2、施工放样 根据设计图施工范围用全站仪每间隔10米精确放出中桩和边桩，其间用钢尺放出每根粉喷桩桩位，桩间距偏差应小于100mm，并插以竹桩等标示物报监理复核。 桩机就位 根据施放的桩位确定粉喷桩机体的位置，使机体搅拌轴保持垂直状态。 4、下钻 启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进，为了不致堵塞喷射口和减少负载扭距，钻进时喷射压缩空气（不输送加固料）。钻进速度应小于1.5