粉喷桩技术十篇

时间:2023-03-30 12:16:12

粉喷桩技术

粉喷桩技术篇1

关键词:粉喷桩;水利工程;软基工程

1 引言

工程中地基的要求一直很高,地基要有足够的承载能力与稳定能力,粉喷桩技术在水利软基工程中越来越的得到广泛的应用。水利工程具有天然的软基因素,土层相对较软。而粉喷桩技术则非常适合在水利工程下的土层加固,通过与土层构建成的复合地基,可以更有效地起到承载作用。但是粉喷桩技术并非适合于一切的软基工程,因此仍需充分掌握粉喷桩加固的原理,了解该项技术的适用范围,有效地将粉喷桩技术应用到实际工程中。

2 初识粉喷桩软基工程处理技术

2.1 粉喷桩的加固原理

首先对粉喷桩的概念进行阐述,粉喷桩是以水泥为主要固化原料,粉土、粘土等为外添加剂通过与软土进行强制的深层搅拌而形成的石灰桩,有些为水泥土桩。粉喷桩技术是利用水泥与软土中的水发生水化反应,产生大量的水化热,进而生成水化铝酸钙、氢氧化钙等质地比较坚硬的化合物,这些化合物仍可以进一步与软土中的矿物质发生化合反应,生成不溶于水的结晶体,这些结晶体可以将土块粘结成更大的晶体团粒,形成的桩体与土层构成复合地基,从而增强了软基的承载能力,减少了地基塌陷等现象[1]。

2.2 粉喷桩在软基处理中的优越性

粉喷桩技术被广泛应用于软基工程,尤其是水利软基工程中,主要是由于粉喷桩技术成本更经济实惠,施工进程快速,软基经处理后更加稳定牢固。

1)稳定性强、防渗漏性好

粉喷桩的稳定性主要源于其与土体共同形成的复合体地基,桩体与土体具有基本相同的承载能力,使得地基的稳定性更强;粉喷桩的置换率更高,可以有效的防治渗漏,也因此而被广泛地应用于水利软基工程。

2)施工进程快、成本低

粉喷桩技术比较容易掌握,制作过程也相对比较简单,日生产量很高,因此施工进度也快整体加快;粉喷桩的主要原料是水泥和粘土,成本都不是很高,因此粉喷桩更有实际的经济效益。

3 粉喷桩软基工程的施工注意事项

3.1 粉喷桩对软基工程的适用范围

粉喷桩技术应用广泛,优越性也较强,但并不适用于所有工程。粉喷桩技术是通过对软基进行加固处理,并且与土体共同形成的复合地基作为承载体。当建筑物较高时,对于地基的稳定性要求很高[2],而粉喷桩技术并不适合沉降变形要求极高的建筑中;对于土层的要求粉喷桩技术也是有限制的,即尽量不要应用于淤泥质较厚的土层。

3.2 软基工程中的土质要求

在水利软基工程中,粉喷桩技术得到了很大的应用。该技术适合对粉质粘土以及自然含水量超过30%的土层。但并不是适合于所有的淤泥质土层,比如淤泥质很厚或者是碱性较强的土层等不适用,并且土层的含水量虽然可以大于30%,但不可以多于70%。这类土层即使应用粉喷桩技术也不能得到很好的效果,出现柱体松软,承载力不够等缺陷。出现这类现象主要是由于土层中含有大量的有机物或者是移动性的淤泥,水泥不易与这类土层发生水化反应而无法形成符合要求的晶体。因此,设计人员应该对软基工程的土质进行仔细的考究,然后再确定设计方案。

3.3 软基固化剂的选择标准

粉喷桩技术中主要采用水泥作为固化剂,利用了水泥的水化反应,在水泥的选择上一般采用普通的硅酸盐水泥。虽然矿渣水泥也被一部分工程使用,但是由于矿渣水泥难于采购,供应性不强。此外,虽然矿渣水泥的强度在前期会略占优势,但是后期两者没有太大的差异,并且两者的市场价格相差不大。所以,综上考虑,还是选择硅酸盐水泥做为固化剂。

3.4 粉喷桩计算中的注意事项

粉喷桩要依照其长度考虑是否需要计算其端部的支撑力,当桩长低于10米的时候,就要考虑计算粉喷桩端部的承载力;如果桩长大于10米,由于粉喷桩端部喷粉量较小,对粉喷桩端部的承载力就不予考虑。在设计粉喷桩时,应使粉喷桩桩身的承载力略大于土层对桩体的支撑力;设计参数主要有桩身强度与土层对桩体的支撑力[3]。在设计方案时,要考虑到施工地的地质特点以及施工中的限制,确定好桩长以及桩体需要加固的深度。

3.5 施工现场的注意事项

施工现场要做好完善的准备,才可以使施工顺利进行。首先,要保证施工现场周边的道路通畅,如果进出车辆载重量很大,应该考察道路以及桥梁的承载力是否符合;其次,确定好粉喷钻机的高度,尽量远离高压电线。清除地下的障碍物,如大的石块等,以免损坏钻头。最后,测量好施工场地所能承受的压力,如果场地的土层较差,应增设铺垫。

3.6 施工操作人员的注意事项

第一、操作人员应对下钻的深度进行控制,保证粉喷桩的长度、喷粉高程以及停灰面。绝对不允许使用缺乏粉体计量的喷粉机;

第二、定期对钻头进行检查,磨损不可以大于20毫米,如果有不合格的钻头应及时更换,还需定时检查桩体的直径以及均匀程度;

第三、对桩体进行喷粉的过程中,如果机器出现故障而喷粉停止,在进行第二次喷粉时,要保证喷粉的重叠长度大于1米;如果需喷粉的桩体很长,应该对桩体有足够的喷粉量,可以通过降低钻机的提升速度来实现;

第四、对桩体的设计要避免出现外表过硬,内部松软的现象。通过调整好风压,避免在软土层处风压过大,就可以有效的解决上述问题。

4 对粉喷桩的检测

一项工程的竣工离不开完善的检测系统,施工单位应安排专业的检测人员对工程的质量进行监督。在粉喷桩的施工过程中,检测需要注意两大方面:第一是在施工过程中做好检测工作,第二是桩体完成后的检测。

(1)施工过程中的检测:施工过程中,要对粉喷桩的位置,长度尤其是对喷灰量进行检测。如果需进行二次喷粉,则要对喷粉的长度以及喷粉量进行严格的检测。还有就是对工地的原料,如水泥进行检查。

(2)桩体完成后的检测:桩体成桩后,要对其进行抗压强度以及桩径的合格度进行检查。一般是在成桩的一个月后,在桩体的端部进行开挖截取的检查;桩体中心可以通过钻机采取岩芯进行检测,测量桩体的连续性和桩体长度;施工场地应该进行载荷试验,对复合地基进行承载力大小的检测[4]。

粉喷桩技术篇2

关键词:粉喷桩 基础 施工

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:

1、前言

采用粉喷桩对地基加固处理,是利用粉体喷射搅拌机械在钻孔过程中,用压缩空气将粉状加固料以雾状喷入被加固的软土中,凭借特别的钻头叶片的旋转,使加固料与原位土强制搅拌混合,加固料吸水后进行一系列的物理化学反应,使软土硬结,形成整体性强、稳定性好和足够强度的桩体,这种桩体连同桩间同形成复合地基。公路工程中采用这种方法逐渐增多,实践证明,复合地基承载力比天然软土地基承载力有大幅度提高,且经济适用。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土,目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。

2、粉喷桩的施工

2.1粉喷桩施工。粉喷桩施工是通过带三叶片的涡轮钻头将水泥粉和粘土进行强制拌和,从而达到提高地基承载力的目的。

2.2施工准备。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,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。压实度不小于85%。若地表过软,则应采取防止机械失稳措施。③施工机具准备,进行机械组装和试运转。④粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配合比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩10根,通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。粉喷桩所用的水泥应符合设计要求,并有产品合格证,并经室内检验合格才能使用。

2.3工艺性试桩。粉喷桩正式施工前要先进行成桩试验,水泥掺入比参考值为48-50kg/m。粉喷桩施工前应做好加固土室内试验,根据设计要求的无侧限抗压强度,按7天龄期的试验成果求出合适的掺入比,7天龄期抗压强度不小于1100KPa。以确定:①要穿过软土层的实际深度,②了解各软土的阻力,以确定钻进及提升速度和喷粉量。在实际工作中根据其抽芯质量情况发现,对含水量较大的软土,提升速度要慢,风量要大才能保证成桩质量;对砂层,特别是粗砂层,提升速度应较淤泥层快,风量应较淤泥层的小。

2.4各主要工序的质控制要点。①桩基就位:根据设计,确定加固放置机置的基础(即加垫砂层),使搅拌桩机机轴保持垂直,以防打斜桩,影响桩基承载力。②下钻:启动搅拌桩机,钻头边旋转边钻进。为不致于堵塞喷射口,此时并不喷射加固材料,而是喷射压缩空气,可使钻进顺利,减小负载扭距。随着钻进,准备被加固的土体在原位受到搅动。③提升钻头并反转:在提升过程喷粉搅拌,通过粉体发送器将水泥粉喷射人搅拌的土体中,使土体和水泥沿深度方向充分拌和。要根据地质情况,决定提升速度,以得到较均匀的水泥土桩,提升速度根据试桩参数确定。④提升结束:当钻头提升到距地面30~50cm时,发送器停止向孔内喷射粉料,成桩结束。这时由于装置的回路是封闭的,粉体不会向空中喷射和飞散。在向土体喷射过程中的最后阶段,在搅拌钻头距地面30cm处停止喷粉,粉粒不会溢出地面。一般在设计桩顶预加50cm桩长作为破除桩头用。⑤复拌:停止喷粉,钻头边旋转边钻进,直至设计深度处,再边提升边反向旋转,使土体和粉体充分拌和,土体被充分粉碎,水泥粉被均匀地分散在桩土中,复拌是保证成桩均匀和提高桩体强度的有效措施。

3、施工质量控制注意事项

3.1关于复搅与提升:在桩顶部1/3范围内应重复搅拌一次,高度至少大于5m.钻进提升时管道压力不宜过大,以防淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。

3.2关于补喷和废桩问题:如发生意外影响桩身质量时,应在水泥终凝前采取补喷措施,补喷重叠长度≤1.0m.补喷无效时须重新打桩,新桩与废桩的间距≥20cm。

3.3输灰管须经常检查,不得泄漏及堵塞,管道长度以60m为宜。对钻头定期检查,直径磨耗量≤1cm,钻头直径≯ 53cm。

3.4在灌注桩两侧布设粉喷桩位时,应预留钻孔灌注桩施工位置,预留净距为140cm。

3.5成桩施工顺序从四周边开始向中心进行,相邻两根桩必须跳跃间打。

3.6砂砾垫层必须在桩体强度达到70%时方可铺筑。

3.7监理人员必须对粉喷桩施工进行全过程旁站,按实际发生数量进行计量。

4、方案的实施

4.1软土基底处理准备工作处理前,事先开挖临时排水沟,纵向开挖临时降水沟,用以降低地表水,便于基底草皮清除施工,草皮清除完毕后,整个软土处理区填筑80cm山砂土,整平并轻度碾压,以保证粉喷桩机及其配套设施的进场,以及所需材料的进场、堆放。然后根据设计需要,进行处理面积等放祥和桩位布点。

4.2粉喷桩施工。根据设计要求,桩位呈等边三角形布置,中心间距1.5m,桩径为50cm,桩长为6m,设计喷粉量为36kg/m-58kg/m.根据路基平均填土高度自重计算天然土重,经室内配合比选定,按50kg/m喷粉量施工。施工前首先要进行成桩试验,数量不宜少于5根,以取得满足设计喷人量的各项技术参数,掌握下钻和提升的阻力情况。施工中要控制瞬时喷粉量和搅拌均匀性,且一气呵成,每根桩开钻后连续作业,不得中断喷粉。为满足搅拌达到强度均匀性,上部3m进行复搅,速度控制1.0/min一1.2m/min,桩头搅拌时间应适当延长,以保护桩头均匀密实,地面80cm填土不计人桩长。粉喷桩施工过程中,还要注意桩距、垂直度控制,施工完毕后分别进行一定数量的桩体开挖,取芯进行抗压检验,必须满足设计要求。

4.3路基填筑施工。填筑前铺设一层50cm砂砾垫层并碾压密实,路基填筑所需土石方材料来自附近山头路基挖方段,每层不超过30cm,为确保沉降后的路基宽度和设计边坡坡率,施工时两侧加宽各50cm,并留出路。拱和横坡,采用40t重型压路机震动压实。

5、沉降和稳定观测

在路基设计中心线和路肩基底同时埋设沉降杯,沉降和稳定观测同步进行。在施工期间,每填筑一层,观测一次,填土间歇期间每天观测一次,每一区域填筑完毕后每周观测二次,在整个观测期间,要注意观测桩的保护,发现问题及时处理,确保测量数据的连续性,观测数据可直接用于计算由于沉降而补加的填方量。

6、结语

粉喷桩处理软土地基是一种行之有效且广泛应用的工艺手段,与其他软基处理手段相比,具有施工方便、工期短、工后沉降小(营运质量高)等显著优点。但从其设计方法及施工质量管理来看,技术难度较大,如果掌握不好,极易出现偏差,且因其为隐蔽工程,易留下隐患。只要以科学的态度,熟悉粉喷桩法的施工流程,掌握其技术标准,严格控制施工质量,就一定能取得满意的工程质量。

参考文献:

[1]钟道本,粉喷桩在桥头软基处理中的应用[J],企业科技与发展,2007(16)

[2]林维江,隋孝民,粉喷桩在地基处理施工中的控制[J],铁道勘察,2008(04)

粉喷桩技术篇3

关键词:粉喷桩,施工工艺,技术措施

 

1.概述

粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式,也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法,它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地墓。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法,最适合于加固各种成因的饱和软粘土,目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。

在以往的工程实践中,粉喷桩处理软土地基施工中常存在如下一些问题:施工单位偷工减料,水泥用量难控制;均匀性差、强度低;沉降得不到有效减少,达不到设计意图;甚至还有沉降量反而增大了等,影响了加固效果。因此,在施工过程中施工技术人员采取何种科学有效的质量控制措施,来确保粉喷桩处理软基的加固效果,成为了需要克服的技术难题。

2.前期准备工作

2.1室内配比实验

粉喷桩处理软基效果为何,很大程度上取决于配比的选择是否适合当地工程地质条件。各标段承包人和监理单位在施工前必须根据设计地质资料和动力搅拌资料,按有关规范要求做室内配比试验。 ①粉喷桩加固料宜采用425#普通硅酸盐水泥,水泥用量因天然含水量而异,按以下方法配比:W1≤50%,水泥用量50kg /m;50%<W1≤70%,水泥用量为55kg/m;W1>70%,水泥用量为60kg/m~65kg/m.② 加固处理的强度,应以无侧限抗压强度衡量,试件养护龄期为7d,28d,90d,要求R28≥0.8MPa,R90≥1.2MPa.

2.2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、电子称必须经过标定,不合格的仪表必须更换。每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个0.5Kg重的吊线锤,并画上垂直线。在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线,标写醒目的深度。钻头直径的磨损量不得大于1cm。

2.3正式开工前的工艺试桩

不同地段具有不同的地质条件,为了克服施工的盲目性,确保粉喷桩加固地基达到预期的效果,在粉喷桩施工前必须进行工艺试桩,试桩数量不应少于5根。试桩的目的是:

提供满足设计喷粉量的各种操作参数。如管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、搅拌叶片旋转速度、搅拌速度等。验证搅拌均匀程度及成桩直径。确定该地质条件下,符合质量要求的合理掺灰量。确定该地质条件下,合理的工艺流程。确定进入持力层的判别方法。

3.施工工艺控制

粉喷桩在公路工程中属于地下隐蔽工程,其质量控制应贯穿于施工的整个全过程,施工员的技术旁站是最主要的工作,技术旁站重点要控制好三个重要施工环节和日水泥用量、日进度两个指标。

3.1三个重要施工环节的质量控制措施

3.1.1桩长按进入持力层控制

粉喷桩宜尽量打至持力层上,要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层,并且进入持力层50cm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以设计标高控制的现象,如在桩尖下尚留几米软土,则会有较大的工后沉降量,由于排水不畅,预压很长时间也很难稳定。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的,一般是下钻速度0.5米/分,电流值是额定电流值的125%以上。

3.1.2粉体计量控制

粉喷桩的质量好坏与水泥掺入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。目前一般较为常用的是电子称重法与钻机深度相结合的计量装置,它能在记录上反映深度、相对应每延米的喷粉量、总灰量等。粉体计量控制主要应注意以下两点:

要保证喷粉的均匀性,关键是掌握好钻头的提升速度。因水泥喷入为人工控制,必须避免出现为满足每米喷粉量的要求,施工人员根据记录器显示凑数字,而导致出现喷粉不均匀的现象。对于直径一定的粉喷桩来说,粉体发送器单位时间内水泥的喷出量Q与搅拌轴提升速度可由下式来确定:

Q=π/4.D2.R.S.V

其中:D:钻头直径(m);

R:软土的容重(t/m3);

S:水泥掺入比;

V:钻头提升速度(m/min)

从开始喷灰到钻头处出灰有一定时间,钻机钻至桩底后,必须预喷停留一段时间,方可提钻。停留时间由管道长度等确定。喷灰时,水泥在管道内的输送速度大约为1m/s,如管道长40米,钻至桩底后即喷粉提钻,则桩底实际少灰长度接近1米,反而搅动破坏了桩底原状软土,使沉降量加大。

3.1.3复搅控制

水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩桩体强度的关键因素。大量的施工实践已充分证明粉喷桩复搅与不复搅的质量相差甚大。钻头喷出的粉体往往呈脉冲状,若不充分搅拌,粉体在桩中呈现层状,形成一种“夹生”,这样的桩即使水泥掺入量再多也没有强度。复搅的作用在于通过充分的搅拌使粉体与土及水得到比较完全的接触与作用,促使桩体的形成。为了确保搅拌的均匀性,施工时要严格掌握好钻机提升速度、搅拌叶旋转速度等,并应尽量采用全桩复搅以保证质量。

3.2日水泥用量与日进度指标的质量控制措施

在现场施工过程中,应随时抽查钻机的水平度和垂直度、钻进深度、喷灰深度、停灰标高、复搅深度、喷灰的管道压力、灰罐内的水泥加入量、剩余水泥量等,并作好相应检查记录。

现场应及时收取记录器打印记录,并校核时间、桩号的连续性等,防止出现弄虚作假现象。每日施工结束后,所有打印记录应由现场监理检查合格后签字认可。

现场应在每日施工结束后对施工现场水泥用量和记录器打印记录中的水泥用量加以统计、对比,并记录在当天的施工日志中。论文大全。当两者误差大于5%时,必须查明原因后方可在打印记录上签字认可或采取补桩等处理措施。

现场应核对前后左右的桩的深度和成桩时间,如果深度相差较大或相同深度的桩成桩时间相差很大,则认为存在搅拌不匀或弄虚作假,并应采取补桩处理。论文大全。

现场应根据钻杆的提升速度、每台桩机的日工作数等,确定每日完成延米数和每根桩的施工时间。如果某台桩机完成的延米数超过规定值较多或某根桩记录器打印记录显示时间少于规定值较多,则认为存在搅拌不匀或弄虚作假,并应采取补桩处理。

4.事后检测阶段监理的质量控制措施

粉喷桩施工完成后,应按规定频率进行取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验。检测时,现场监理应全过程旁站,对取芯、单桩及复合地基承载力试验的桩,应由监理工程师指定。对检测发现的问题,如未穿透软土层、部分断灰、喷灰不均匀、强度不足等,应严格进行加密、补桩等处理。论文大全。

取芯时,取芯位置应取在桩径1/2处,而不应取在桩中心处,因粉喷桩桩体中心是钻杆占据的空间,成桩后中心部位强度较低,易造成桩体强度偏小的假象;钻孔取芯时要注意保持钻机平衡,避免因钻杆倾斜而造成斜孔,导致取芯失败;取芯长度应比桩长长50cm左右,以检验桩底土性状。

在粉喷桩检测方法中,应以取芯试验为主,通过该方法,可以直观地掌握整个桩体的完整性、搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、是否达到持力层、含灰量的多少等。 转贴于

总而言之,我们必须做好事前、事中及事后三个阶段的全程控制,保证检测结果的科学性、公证性和可靠性,减少工程质量事故,确保工程质量。

粉喷桩技术篇4

关键词:粉喷桩 公路 软基处理

1、前言

公路项目是经济发展的基础产业,公路项目行业的发展对国民经济的发展具备非常大的影响力。由于公路工程施工所面临的地质条件较复杂,车辆数量的剧增以及货车的严重超载,导致了我国公路承载能力的下降,公路路基产生的沉降问题,从而造成了公路路面开裂现象的产生,所以在公路施工中必须要确保公路路基的质量。路基作为公路的重要组成部分,在我国公路的整体发展中扮演着重要的角色。粉喷桩技术在公路软基处理中得到了广泛的应用,能够处理好软土的沉降问题,确保软基的稳定性。

2、粉喷桩的施工

2.1粉喷桩施工。粉喷桩施工是通过带三叶片的涡轮钻头将水泥粉和粘土进行强制拌和,从而达到提高地基承载力的目的。

2.2施工准备。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,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。压实度不小于85%。若地表过软,则应采取防止机械失稳措施。③施工机具准备,进行机械组装和试运转。④粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配合比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩10根,通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。粉喷桩所用的水泥应符合设计要求,并有产品合格证,并经室内检验合格才能使用。

2.3工艺性试桩。粉喷桩正式施工前要先进行成桩试验,水泥掺入比参考值为48-50kg/m。粉喷桩施工前应做好加固土室内试验,根据设计要求的无侧限抗压强度,按7天龄期的试验成果求出合适的掺入比,7天龄期抗压强度不小于1100KPa。以确定:①要穿过软土层的实际深度,②了解各软土的阻力,以确定钻进及提升速度和喷粉量。在实际工作中根据其抽芯质量情况发现,对含水量较大的软土,提升速度要慢,风量要大才能保证成桩质量;对砂层,特别是粗砂层,提升速度应较淤泥层快,风量应较淤泥层的小。

2.4各主要工序的质控制要点。①桩基就位:根据设计,确定加固放置机置的基础(即加垫砂层),使搅拌桩机机轴保持垂直,以防打斜桩,影响桩基承载力。②下钻:启动搅拌桩机,钻头边旋转边钻进。为不致于堵塞喷射口,此时并不喷射加固材料,而是喷射压缩空气,可使钻进顺利,减小负载扭距。随着钻进,准备被加固的土体在原位受到搅动。③提升钻头并反D:在提升过程喷粉搅拌,通过粉体发送器将水泥粉喷射人搅拌的土体中,使土体和水泥沿深度方向充分拌和。要根据地质情况,决定提升速度,以得到较均匀的水泥土桩,提升速度根据试桩参数确定。④提升结束:当钻头提升到距地面30~50cm时,发送器停止向孔内喷射粉料,成桩结束。这时由于装置的回路是封闭的,粉体不会向空中喷射和飞散。在向土体喷射过程中的最后阶段,在搅拌钻头距地面30cm处停止喷粉,粉粒不会溢出地面。一般在设计桩顶预加50cm桩长作为破除桩头用。⑤复拌:停止喷粉,钻头边旋转边钻进,直至设计深度处,再边提升边反向旋转,使土体和粉体充分拌和,土体被充分粉碎,水泥粉被均匀地分散在桩土中,复拌是保证成桩均匀和提高桩体强度的有效措施。

3、施工质量控制注意事项

3.1关于复搅与提升:在桩顶部1/3范围内应重复搅拌一次,高度至少大于5m。钻进提升时管道压力不宜过大,以防淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。

3.2关于补喷和废桩问题:如发生意外影响桩身质量时,应在水泥终凝前采取补喷措施,补喷重叠长度≤1.0m。补喷无效时须重新打桩,新桩与废桩的间距≥20cm。

3.3输灰管须经常检查,不得泄漏及堵塞,管道长度以60m为宜。对钻头定期检查,直径磨耗量≤1cm,钻头直径≯ 53cm。

3.4在灌注桩两侧布设粉喷桩位时,应预留钻孔灌注桩施工位置,预留净距为140cm。

3.5成桩施工顺序从四周边开始向中心进行,相邻两根桩必须跳跃间打。

3.6砂砾垫层必须在桩体强度达到70%时方可铺筑。

3.7监理人员必须对粉喷桩施工进行全过程旁站,按实际发生数量进行计量。

4、方案的实施

4.1软土基底处理准备工作处理前,事先开挖临时排水沟,纵向开挖临时降水沟,用以降低地表水,便于基底草皮清除施工,草皮清除完毕后,整个软土处理区填筑80cm山砂土,整平并轻度碾压,以保证粉喷桩机及其配套设施的进场,以及所需材料的进场、堆放。然后根据设计需要,进行处理面积等放祥和桩位布点。

4.2粉喷桩施工。根据设计要求,桩位呈等边三角形布置,中心间距1.5m,桩径为50cm,桩长为6m,设计喷粉量为36kg/m-58kg/m.根据路基平均填土高度自重计算天然土重,经室内配合比选定,按50kg/m喷粉量施工。施工前首先要进行成桩试验,数量不宜少于5根,以取得满足设计喷人量的各项技术参数,掌握下钻和提升的阻力情况。施工中要控制瞬时喷粉量和搅拌均匀性,且一气呵成,每根桩开钻后连续作业,不得中断喷粉。为满足搅拌达到强度均匀性,上部3m进行复搅,速度控制1.0/min一1.2m/min,桩头搅拌时间应适当延长,以保护桩头均匀密实,地面80cm填土不计人桩长。粉喷桩施工过程中,还要注意桩距、垂直度控制,施工完毕后分别进行一定数量的桩体开挖,取芯进行抗压检验,必须满足设计要求。

4.3路基填筑施工。填筑前铺设一层50cm砂砾垫层并碾压密实,路基填筑所需土石方材料来自附近山头路基挖方段,每层不超过30cm,为确保沉降后的路基宽度和设计边坡坡率,施工时两侧加宽各50cm,并留出路。拱和横坡,采用40t重型压路机震动压实。

5、沉降和稳定观测

在路基设计中心线和路肩基底同时埋设沉降杯,沉降和稳定观测同步进行。在施工期间,每填筑一层,观测一次,填土间歇期间每天观测一次,每一区域填筑完毕后每周观测二次,在整个观测期间,要注意观测桩的保护,发现问题及时处理,确保测量数据的连续性,观测数据可直接用于计算由于沉降而补加的填方量。

6、结语

粉喷桩是一种高效、经济的地基处理技术,简单易学,适用范围广,适用性强,有极大的发展潜力。但粉喷桩施工工艺复杂、技术难度相对大,因而在施工过程中一定要对其严格监控,随时检查,及时发现问题及时处理。粉喷桩一旦施工成型,若出现问题其经济损失是不言而喻的。因此,在施工中一定要加强监督管理,实行全天侯、全方位旁站,以确保施工质量。

参考文献:

[1]张娜,李博,试论粉喷桩技术在高速公路软基处理中的应用[J],企业技术开发,2014(23)

粉喷桩技术篇5

【关键词】粉喷桩;工艺要求;检测措施

在日常生产过程中,粉喷桩软土地基处理施工中常常存在一些不规范的施工作业或是疏于管理的情况,如:水泥用量难控制;均匀性差、强度低;沉降得不到有效减少,达不到设计意图;甚至还有沉降量反而增大了等,影响了加固效果。因此,在施工过程中应该采取哪些质量措施来确保其软基处理的效果,成为了一个亟待我们解决的问题。

1 施工前的质量控制措施

1.1 加强对原材料的检验

粉喷桩水泥一般选用325或425的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。施工中所用的水泥的品种和标号应符合设计要求。对购进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。

1.2 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、电子称必须经过标定,不合格的仪表必须更换。每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个0.5Kg重的吊线锤,并画上垂直线。在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线,标写醒目的深度。钻头直径的磨损量不得大于1cm。

1.3 施工前必须进行工艺试桩

不同地段具有不同的地质条件,为了克服施工的盲目性,确保粉喷桩加固地基达到预期的效果,在粉喷桩施工前必须进行工艺试桩,试桩数量不应少于5根。试桩的目的是:提供满足设计喷粉量的各种操作参数。如管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、搅拌叶片旋转速度、搅拌速度等。验证搅拌均匀程度及成桩直径。确定该地质条件下,符合质量要求的合理掺灰量。确定该地质条件下,合理的工艺流程。确定进入持力层的判别方法。

2 施工过程中的质量控制措施

粉喷桩属地下隐蔽工程,其质量控制应贯穿在施工的全过程,特别应控制好三个重要施工环节和日水泥用量、日进度两个指标。

2.1 三个重要施工环节的质量控制措施

桩长按进入持力层控制:粉喷桩宜尽量打至持力层上,要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层,并且进入持力层50cm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以设计标高控制的现象,如在桩尖下尚留几米软土,则会有较大的工后沉降量,由于排水不畅,预压很长时间也很难稳定。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由业主、设计、监理、施工等四方代表确定,一般是下钻速度0.5米/分,电流值是额定电流值的125%以上。

粉体计量控制:粉喷桩的质量好坏与水泥掺入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。目前一般较为常用的是电子称重法与钻机深度相结合的计量装置,它能在记录上反映深度、相对应每延米的喷粉量、总灰量等。粉体计量控制主要应注意以下两点:

要保证喷粉的均匀性,关键是掌握好钻头的提升速度。因水泥喷入为人工控制,必须避免出现为满足每米喷粉量的要求,施工人员根据记录器显示凑数字,而认为导致的喷粉不均匀现象。对于直径一定的粉喷桩来说,粉体发送器单位时间内水泥的喷出量Q与搅拌轴提升速度可由下式来确定:

Q=π/4.D2.R.S.V

其中:D:钻头直径(m);

R:软土的容重(t/m3);

S:水泥掺入比;

V:钻头提升速度(m/min)

从开始喷灰到钻头处出灰有一定时间,钻机钻至桩底后,必须预喷停留一段时间,方可提钻。停留时间由管道长度等确定。喷灰时,水泥在管道内的输送速度大约为1m/s,如管道长40米,钻至桩底后即喷粉提钻,则桩底实际少灰长度接近1米,反而搅动破坏了桩底原状软土,使沉降量加大。

复搅控制:水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩桩体强度的关键因素。大量的施工实践已充分证明粉喷桩复搅与不复搅的质量相差甚大。钻头喷出的粉体往往呈脉冲状,若不充分搅拌,粉体在桩中呈现层状,形成一种“夹生”,这样的桩即使水泥掺入量再多也没有强度。复搅的作用在于通过充分的搅拌使粉体与土及水得到比较完全的接触与作用,促使桩体的形成。为了确保搅拌的均匀性,施工时要严格掌握好钻机提升速度、搅拌叶旋转速度等,并应尽量采用全桩复搅以保证质量。

2.2 日水泥用量与日进度指标的质量控制措施

现场施工过程中,应随时抽查钻机的水平度和垂直度、钻进深度、喷灰深度、停灰标高、复搅深度、喷灰的管道压力、灰罐内的水泥加入量、剩余水泥量等,并作好相应检查记录。

现场应及时收取记录器打印记录,并校核时间、桩号的连续性等,防止出现弄虚作假现象。每日施工结束后,所有打印记录应由现场监理检查合格后签字认可。每日施工结束后应对施工现场水泥用量和记录器打印记录中的水泥用量加以统计,并记录在当天的施工日志中。当两者误差大于5%时,必须查明原因后方可在打印记录上签字认可或采取补桩等处理措施。

现场应核对前后左右的桩的深度和成桩时间,如果深度相差较大或相同深度的桩成桩时间相差很大,则认为存在搅拌不匀或弄虚作假,并应采取补桩处理。现场应根据钻杆的提升速度、每台桩机的日工作数等,确定每日完成延米数和每根桩的施工时间。如果某台桩机完成的延米数超过规定值较多或某根桩记录器打印记录显示时间少于规定值较多,则认为存在搅拌不匀或弄虚作假,并应采取补桩处理。

3 施工后检测措施

粉喷桩施工完成后,应按规定频率进行取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验。检测时,现场监理应全过程旁站,对取芯、单桩及复合地基承载力试验的桩,应由业主代表或是监理工程师指定。对检测发现的问题,如未穿透软土层、部分断灰、喷灰不均匀、强度不足等,应严格进行加密、补桩等处理。

取芯时,取芯位置应取在桩径1/2处,而不应取在桩中心处,因粉喷桩桩体中心是钻杆占据的空间,成桩后中心部位强度较低,易造成桩体强度偏小的假象;钻孔取芯时要注意保持钻机平衡,避免因钻杆倾斜而造成斜孔,导致取芯失败;取芯长度应比桩长长50cm左右,以检验桩底土性状。在粉喷桩检测方法中,应以取芯试验为主,通过该方法,可以直观地掌握整个桩体的完整性、搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、是否达到持力层、含灰量的多少等。

4 结束语

综上所述,粉喷桩成桩质量的好与坏,与我们在施工过程中对各道工序的把关力度有着较大的联系。本人相信,作为一名工程技术人员,只要我们能清楚地掌握各道工序的施工技术要求,并能在日常的施工管理中予以贯彻执行,那么,粉喷桩的质量控制问题,将不再会是一个继续困扰我们的难题。

参考文献

粉喷桩技术篇6

关键词: 粉喷桩; 施工技术; 试验检测

1工程概况

1. 1概述

某工程项目为8层住宅楼软地基处理。工程设计桩径d=50cm, 桩距为800×885.7 等, 设计复合地基承载力标准值fsp,k≥180kPa。单桩承载力标准值 =90kN, 置换率m= 0.30, 桩长为9.5m(从自然地面计算) , 总桩数865根。采用32. 5级水泥, 每米喷粉量为50kg ±5kg, 基础埋深以下2. 0m 复搅复喷。

1. 2场地工程地质与水文地质条件

该场地属第四系全新冲洪积层, 上部为素填土、粉质粘土夹粉细砂, 下部为中细砂及中粗砂夹砾石层, 整个场地属中软场地土。场地地势平坦, 施工条件较好。

勘察期间未见地表滞水, 承压力埋深较大, 不影响基础施工, 根据区域水文资料判定地下水无侵蚀性。施工场地位于市区, 交通方便, 施工机械可以直接运进施工现场。场地平坦, 工地附近有水源, 水源充足,场地为供电局电缆供电。

1.3工程特点

场地条件: 该场地南侧有一栋7层住宅楼, 晚上施工存在噪声问题。场区砂土层较厚, 钻头消耗较大。工期要求: 计划工期15d。

质量目标和要求: 要求桩身动测试验基本完整, 单桩静载试验和复合地基静载试验合格。

施工技术及特殊过程特点: 要求桩身喷灰均匀, 桩上部复搅复喷深度到位。钻头及时绑焊, 以确保桩径不低于标准要求。

2施工方法及技术措施

2. 1设备配套及材料计划

根据场地施工条件, 配置GPP-5 型粉喷桩机及配套设备3 台, J2 经纬仪及S3 水准仪各1 台, 电焊机2台。材料计划每日25~ 30t 水泥。

2. 2施工方法

(1) 工程定位与放线: 以南侧已建7 层住宅楼和东侧围墙为参照物, 采用J2 经纬仪定向, 钢尺量距, 相对高程用S3 水准仪测定, 从而确定该住宅楼的位置, 轴线确定后, 根据桩位布置平面图进行细部放线, 定位桩桩位误差控制在±20mm, 具体桩位控制在规范允许范围之内, 用竹签和石灰双重标记。

(2) 钻机就位与成孔: 钻机就位调平, 重直度≤1.5% , 钻头锥头对准竹签, 经检验合格后开钻成孔。

(3) 主要技术指标及施工工艺参数: 严格按《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002、设计图施工技术要求施工。

钻进速度0.8~1.47m/min, 提升速度严格控制在0.4~0.8m/min, 搅拌速度28~27r/ min, 风速2.0m3/min, 风压0.25~0.45MPa, 送粉速度28~56kg/ min。

( 4) 施工工艺流程见图1。

图1 施工工艺流程图

(5) 施工质量实时监控: 本工程施工桩长和喷灰量采用电脑监控新技术, 断灰或喷灰不均是粉喷桩工艺的缺陷, 而电脑实时监控技术有效清除了隐患, 它突破了搅拌桩只限于在成桩后进行检测的局面。

该技术是利用流量传感器、密度传感器、桩深光电测量仪和微机系统, 对搅拌桩在施工过程中的水泥渗入量、水泥浆喷注均匀程度直接进行实时监控, 并经微机系统处理而直接显示各个桩段的水泥用量与桩体尝试的关系。它还可与桩体水泥用量设计值比较, 以便对不合格桩段立即进行补充注浆或喷灰, 从而圆满地达到直观地、定量地检测监控, 实时确保桩体质量; 最后由打印机输出监控结果, 可作为这根桩的施工实录, 存档备查。详见图2。

图2 搅拌桩施工质量实时监控系统框图

技术人员与现场管理工员轮流跟班, 随时检查桩深、桩机对位、复喷复搅情况、钻头更换情况、班报表记录、喷灰量及有无喷粉中断现象, 发现问题及时提出警告并采取相应的补救措施。

施工前严格检查各管道系统是否畅通, 其风压、风量是否满足设计要求。整个制桩过程确保边喷粉、边搅拌、边提升的连续作业, 并注意观察有关仪表和管道脉动情况, 以判断管道是否畅通, 喷粉量是否正常, 提升阶段不允许断粉, 如果遇到断粉则在故障排除后进行补喷, 补喷长度不小于1m。施工过程中根据钻头的损耗情况更换钻头, 确保桩径满足设计要求。严格控制水泥用量, 无合格证及检验不合格水泥禁止进场。

基槽开挖时, 避免扰动桩柱和桩间土, 扰动土需彻底清除, 同时严禁地表水和管道水流渗到基坑内。

(6) 施工过程中潜在不合格及预防措施: 场区上部砂土层较厚, 厚度大于5m, 搅拌时钻头消耗较大, 采取措施为及时帮焊钻头, 60 根桩更换钻头一次。施工正逢雨季, 易造成喷粉不畅或堵管, 采取措施如下: 迅速操作喷粉阀门, 反复开关; 防止水泥受潮, 并过筛。

3 试验检测和施工效果

工程用时15d, 共完成粉喷桩865 根, 实际进尺为8217.5m。龄期超过28d 后, 随机抽取桩进行质量检测, 桩身动测试验45 根, 静载试验3 根。

(1)粉喷桩复合地基载荷试验检测依据和加载方法: 中华人民共和国行业标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002 )和《建筑桩基技术规范》( JGJ94 -2008) 。

检测设备: 千斤顶30t , 量程0~300kN; 百分表量程/灵敏度0~50/0.01kN, 4 个; 压力表100MPa, 量程/灵敏度0~ 100MPa/ 1.5 级。

加载方式: 现场试验最大加载量按复合地基承载力标准值的2 倍即360kPa 进行, 分为8级, 第一级加载量为45kPa, 以后逐级加载量增加45kPa ( 每级历时5min) 。

单桩复合地基静载荷试验承压板780mm×780mm方块, 板底铺设10mm 中粗砂找平层, 试桩坑底开挖至基底标高, 坑底面积为5m×5m。采用手动油压千斤顶加载、工字钢搭设平台, 地锚提供反力, 共下 300mm地锚12根, 地锚底深2.5m。

荷载及沉降测量: 荷载值通过压力表测量, 再由千斤顶的标定曲线换算给出。试桩沉降则通过承压板四边对称架设的机械式百分表测量, 所有百分表均用磁性表座固定于由工字钢构成的基准梁上, 基准梁在独立的基准桩上安装, 基准桩中心与承压板中心的距离为4m,基准桩中心与地锚边的距离为1m, 基准桩固定在工程桩顶上。参见图3。

图3复合地基载荷试验示意图

检测结果: 3个检查点试验加载达到预期最大试验荷载360kPa 时, 终止加载。试验加载到109.4kN (承载力设计值对应的荷载, 即板底压力180kPa) 时, 沉降量分别为1.97mm、2. 52mm、1.32mm,试验终止荷载为218.9kN (即板底压力360kPa ) , 总沉降量分别为2.82mm、4.84mm、3.06mm, p~s/ b 曲线平缓无明显陡降段(比例极限拐点) 。

表1试验结果汇总表

综合分析, 抽查的3 根桩单桩复合地基承载力值≥180kPa, 满足设计要求。

(2) 基桩低应变反射波法的检测原理、检测方法: 检测依据标准及代号为中华人民共和国行业标准《基桩低应变动力检测规程》JGJ79-2002。桩的完整性采用瞬态激振时域频域分析法进行检测。

瞬态激振时域频域分析法是通过安装于桩顶的速度传感器, 获取瞬态激振后的响应信号并根据波动理论、振动理论以及应力波在桩体内的传播与反射的固有规律, 借助于电子计算机对实测信号在时域内进行波形分析, 在频域内进行频谱分析, 以了解桩内波阻抗的变化情况, 进而根据其规律和特征确定桩体的匀质性、实际桩长、缺陷性质和缺陷位置。

检测设备: 主机型号FD-P204、传感器速度计EG-10、加速度计SY-3、手锤、力棒、尼龙头、黄油耦合剂, 耦合方式平整粘结。根据完整性分类及判别标准的要求, Ⅰ类桩桩身水泥土结构完整, 桩底反射合理, 实测波速在合理范围内, 桩底反射波到达前, 无同相反射信号出现; Ⅱ类桩桩身水泥土结构基本完整, 存在轻微缺陷。桩底反射基本合理, 实测波速在合理范围之内, 缺陷反射波幅值相对较弱, 进行试验检测的50 根工程桩中, Ⅰ类桩45 根、占所测桩数的90%, Ⅱ类桩5 根, 占所测桩数的10% , 满足桩身动测试验基本完整、单桩静载试验和复合地基静载试验合格的质量目标和要求。

潜在不合格品在施工中的情况: 上部土层含水量小, 成桩后采取及时浇水, 下部中细砂厚, 施工或及时更换钻头。开挖后所见桩身很好, 满足设计要求。

粉喷桩技术篇7

关键词:水闸;水泥粉喷桩;软地基;施工

Abstract: locks is built in a river, channel or lake shore, using the control flow and adjust the water level of hydraulic structures. The cement powder spray method is using powder-spraying pile machine, will cement powder spray into the weak in the soil, and in the in situ for compulsory mixing, through the cement and soil of a series of complicated physical and chemical role in the formation of pile soil water, and the soil formation common composite foundation, to improve the bearing capacity and decrease settlement purpose; The technology cost is low, the efficiency fast. This paper pile in construction of soft foundation damages to the paper discusses the application as reference for other similar projects.

Keywords: locks; Cement pile; Soft foundation; construction

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

一、前 言

作为水利基础设施,水闸直接关系着民生大计。水闸通常建在河道、渠道及水库、湖泊岸边,具有挡水和泄水功能。水闸多数是低水头水工建筑物,挡水高度一般不超过15m,上下游最大水位差一般不大于10m。众多水闸的修建,在防洪调度、排除涝水、农业灌溉、水产养殖、城镇工业和居民生活供水等除害兴利方面发挥了巨大社会效益和经济效益,属于不可缺少的水利基础设施。下文就粉喷桩在水闸软地基施工中的应用进行了探讨,以供大家参考。

二、 工程概况

天生河水闸位于白蕉联围东堤段11+376桩号处。为磨刀门水道右岸天生河出口的拦河水闸,是白蕉联围重要的防洪挡潮、潮排潮灌水闸之一。磨刀门水道自斗门区莲溪镇螺洲溪口进入珠海境内,为西江主要出海水道。天生河水闸汇水区域的集雨面积为88.64km2。

工程地质条件:闸址位置表层为淤泥,以下为牯土与砂砾层。其中表层淤泥层深度达15.7~26.6m,含水量高(52.5~97.2%),孔隙比大(61.O%~73.7%),压缩性大(压缩模量0.91~2.10MPa),力学强度低(无侧限抗压强度0.8~1.2MPa,凝聚力I~9MPa,内摩擦角1°10′~3°2O′)。本工程的水闸、空箱、挡土墙、防洪堤等结构物采用水泥粉喷桩加固软基,喷粉深度直达更新世粘土和砂砾层组成的持力层,平均处理深度约18m。

三、 粉喷桩开工之前质量控制

粉喷桩开工之前的质量控制,必须做好下列工作:

1.熟悉施工图纸,研究制定详细的粉喷桩施工工艺流程,编写粉喷桩的施工组织设计,查验桩位中心线和测量成果以及绘制桩位编号图。

2.确定桩机的种类数量、性能、功率、每台机的钻杆能钻进的深度。

3.对每台桩机进行编号,其机长,喷灰工持证上岗,(即上岗证,身份证)和编排班组人员名单。

4.原材料检验:检查水泥是否符合设计要求的水泥及水泥的牌子、数量出厂合格证,见证抽样送检。

5.逐台桩机进行检查,凡是没有电脑计量装置的桩机不准进场使用。

6.所有桩机班组人员都必须进行岗前培训,这工作主要由施工单位的技术负责人组织进行技术交底和宣布各种制度。比如:每根桩施工成后,必须先由施工单位三检签字,最后由当班监理人员检查签名验收。凡未经过岗前培训的桩机班组人员不能上岗工作。每一根桩未经监理人员验收签字,不得进行下一根的施工。

7.试桩:这项工作报请监理单组织,邀请设计院、质监站、建设方有关人员参加试桩工作。试桩地点与监理单位协商决定。主要考虑试桩地点既有代表性,又不影响后续工程的施工,因试桩的桩体要进行28天现场足尺桩身无侧限截桩。根据本工程桩体类型,我们在施工场外的空地进行非工程桩试桩,试桩数量为2根。通过试桩当场确定粉喷桩工作时下钻、喷粉、复搅的速度,即提升喷粉的速度为0.8m/min左右,桩机空载下钻速度可提高一档速度,喷粉就在第一次提升时一次性完成,喷粉量为50kg/m。据此可以计算出每根桩工作至少需要的时间,以便施工时进行控制。

8.对每台桩机进行质量鉴定:量测钻杆长度:确定要完成一根桩达到设计深度需要的时间。必须在钻杆上标定明显位置记号。以便施工时检查。桩身垂直度:每台桩机必须用8#铅丝焊上一个能确保桩机平稳、钻杆垂直的指针标志。每台桩机自带的悬挂垂球尖必须对准指针。以便施工时操作和管理人员检查。测定水泥计量装置的准确性:水泥空罐重量有个读数,选定三包标准50kg重的袋装水泥,在罐上每加50kg水泥,其读数是否增加50kg,增加两包是否增加100kg如果准确则不需加第三包,然后进行卸荷试验,撤除一包水泥看读数是否减少50kg,撤除二包是否减少100kg。通过这样可初步判定计量装置是否准确。钻头进行检查是否达到规范要求,对那些钻头钢板较薄,刚刚达到500cm的钻头,以后施工中要重点抽查。

四、施工过程中的质量控制

1.每台班交接班时进行现场记录交接班制度。原则上各台班完成的桩当班验收完,未经验收或有存在问题的要交待清楚给下一班。

2.每台班值班员对每台桩机钻头进行抽查。这制度很重要,常查到钻头断了一节还不知道等现象。一旦发现不合格的立即令该桩机停下来修理或调换。

3.在岗前技术交底会上,宣布每台桩机喷粉工作中要按每20cm作一个控制段,必须严格执行以保证桩体喷粉均匀性。因为电脑纸带打出来每米50KG喷灰量,经常存在一米中开始50~70cm喷灰远远不够,而集中在上部30cm里喷够设计规定重量后在提升,这样桩体喷粉不均匀而电脑打出的纸带是符合要求的。

4.当钻机下钻过程中有些地方碰到钻不下去时,我们采取硬打一段为10~30cm后,钻头退回10~20cm再前进,就是这样一点点啃下去,有的地方啃过这段后又顺利了。有时实在啃不下去,我们和监理人员去查一查现场:当场演示,钻到整台钻机有上抬现象则不能打下去了。看用几档操作,看电流如到极限了则改为一档或二档,如电流仍很大,也不能打下去了,就查看钻头入土深度,如果达到一定要求深度就算了,可以喷灰,复搅。但要做好记录,以便以后结算。如果进尺很少,则要求桩机移位重打,也要做好记录。

5.对某些桩机有怀疑的,则采取施工前加荷卸荷的方法重新抽查鉴定。经常检查水泥是否有受潮、结块等问题。

6.在喷粉成桩过程中,要严加控制几个指标:桩长。喷灰的均匀性。喷粉提升速度。复搅深度、时间、速度。将这些作为质量控制点,实行旁站监控。

五、施工完成后的质量控制

1.质量试验:通过下列五个方法的观察和试验来判定它的质量。轻便触探;28天后取三段桩身无限抗压强度试验;小应变动测;钻取岩芯进行观察和试验;静载试验,而静载试验虽是较可靠的方法之一,但其耗资费用较大,一般对重要工程或有特殊要求的工程才试验。大洲电排站工程水泥粉喷桩工程进行了28天后取三段桩身无限抗压强度试验和轻便触探试验,其试验结果符合设计要求。

2.质量检验:粉喷桩施工质量允许偏差应符合下表的规定。经检验水泥粉喷桩质量符合要求。

六、 结 语

粉喷桩技术篇8

喷粉桩就是把水泥粉与空气气流混合起来,利用钻孔将其喷入到软土中。利用特制的钻头进行搅拌,将孔中的土充分进行扰动,并且利用含粉气流把粉和土充分进行搅拌,当搅拌均匀的时候要进行压实,这样就行成了粉喷桩。在这个过程当中利用了土粒与水泥的水化、水解反应以及一系列的物理化学反应,次年改成了水泥土桩,该土桩的特点是强度和刚度比较高,能够改变局部地基土的工程性质,形成复合地基。运用该方法对软土地基进行加固,施工的费用比较低,而且对环境的污染比较小,能够减少人力、物理,并且还具有防水、加固和支护的功能,广泛应用与软土地基施工中。

2水泥粉喷桩技术在该工程中运用的可行性分析

(1)水泥粉喷桩技术具有节约劳动力、加快施工进度,减少劳动强度,而且不受施工场地限制的特点。

(2)水泥粉喷桩技术能够节约工程成本,相对于其它施工技术来讲能够获得更大的利润。

(3)水泥粉喷桩技术的施工工期相对于其它技术来讲要短,从时间上能够节约成本。

(4)泥粉喷桩技术不会对周围人群及建筑物产生噪音干扰,具有环保性比较好。

3公路水泥粉喷桩施工技术的运用

3.1施工材料的实验工作

在进行施工时,粉喷桩水泥通常会选择325或者425规格的矿渣水泥以及普通硅酸盐水泥。在施工过程中必须选择符合施工设计要求的水泥的品种和标号。在进行施工之前要对施工用到的水泥进行抽检,确保每一批水泥都达到施工规范的要求。在堆放水泥的时候尤其要注意防潮、防雨,避免水泥出现各种质量问题而影响施工的进度及工程的质量。

3.2施工过程技术控制

3.2.1粉体计量的控制

喷粉自身的均匀性和掺入其中的水泥都会对粉喷桩的质量产生巨大的影响,所以,施工人员在进行施工过程中必须要对粉体的计量质量进行严格控制。施工人员在计算每延米喷粉的数量、总灰量和深度的时候,通常将钻机深度和电子称重法两种计量方法有效的结合在一起。主要从以下两个方面对计量粉体进行控制:

(1)保持喷粉均匀性的关键就是能够掌握好钻头的提升速度。在进行水泥喷入施工时要完全依赖于人工,不能够只是一味的去追求能够达到每米喷粉量的标准,对记录器数字进行虚拟伪造,导致出现喷粉不均匀的现象。

(2)从开始喷灰到钻头中有灰出现的这段时间里,施工人员要将钻机钻到桩底,要进行一小段时间的预喷,才能够提钻,要根据管道的长度来确定预喷的时间。在喷灰过程中,施工人员进行机器操作的时候,要将管道输送水泥的速度控制在大约1m/s,当管道的长度大于40m时,就需要将它钻到桩底然后再进行喷粉提钻,这样在桩底少灰的实际长度就差不多有1m,在这个时候进行搅动不仅就会将桩底原状软土破坏掉,还能够逐步增大沉降量。

3.2.2桩体打入持力层的控制

在施工时一定要将粉喷桩穿过软弱的土层打入到具有极高强度的持力层当中,通常将其进入到持力层里面50厘米当成是合格。然而在实际施工过程中,桩底设计标高与持力层在通常情况下是不一样的。所以,在施工时,施工现场经常会出现桩长和实际标高不达标的情况。当出现这种情况时会给后面的施工带来很多的不利影响,例如不能够保证排水的顺畅,在非常长的时间内,预压施工的温度都不会将下来;如果桩尖下面留有几米软土,就会产生很大的工后沉降。所以,粉喷桩施工的桩长必须要进入持力层才能够保证整个施工的质量。通常施工人员可以运用钻机钻到最深位置时电流表显示的度数和下降的速度来判断是否进入到持力层,将这两个数据与施工工艺试桩所得数值进行比较才能够得到合理准确的结论。一般情况下,额定电流值需要达到125%以上,下钻速度为0.5m/min。

3.2.3复搅拌的控制

对水泥和土的搅拌是否均匀都会对粉喷桩桩体的强度产生非常大的影响,因此,在施工过程中,要在正常搅拌施工结束之后进行复搅,一般来讲,经过复搅之后的粉喷桩的施工质量要远远好于没有经过复搅的粉喷桩施工质量。钻头在通常情况下喷出的粉体呈现的是脉冲状,如果搅拌的不够好,就会在桩中出现层状的粉体,加上处理的不够及时,就会出现“夹生”现象,即便是在后期施工过程中加入大量的水泥也不能够很好的提高其强度。所以,在施工时有必要进行复搅,这样能够确保水、土、粉体进行充分接触、混合,形成符合施工规范的质量比较高的桩体。因此,施工人员在进行搅拌过程中,必须对搅拌叶旋转的速度和整个钻机的提升速度进行严格控制,要确保能够对全桩进行充分复搅并且要其均匀性符合要求,以此来确保桩体的质量。

3.3成桩质量检测

在我国,对粉喷桩的成桩质量进行检验时主要依据以下四种方法:(1)静载试验(群桩、群桩复合、单桩、单桩复合);(2)桩身抽芯;(3)弹性波动测法;(4)N10轻便探。第一种方法能够对粉喷桩的各种技术数据进行定量的确定和分析,后面的三种方法是对粉喷桩的施工质量进行定性的判定和分析。一般来说,静载试验方法是用来检测涵洞结构物或其他重要构筑物基础的,弹性波动测法和N10轻便探用来检测路基部分的成桩质量,在本工程中运用以上几种方法进行了检测分析,符合规范和设计的要求。

4结束语

粉喷桩技术篇9

关键词:公路工程;软基处理;粉喷桩;控制

0前言

国道324线东南花都至东泗公路路基工程K7+360-K8+300段线路位于山前冲积阶地,地形较为平缓,沿线多为耕地,池塘散布,地表水较发育。该段软土成因复杂,构成多元土结构,空间分布差异大,层位复杂。软土的厚度变化大,性质差异大。根据沿线地基勘探表明,分为三个地质层:I层软塑状低液限粘土,分布连续,深度0―2.4m。II层以流塑状淤泥低液限粘土为主,局部为淤泥质低液限性粉土,间夹低液限粉土质砂、低限粘土,深度为2.4―7m左右。III层以软~硬塑状低液限粘土为主,间夹中密状低液限粉土质砂,压缩性低,深度为7―10m左右。

通过计算分析路基沉降和稳定性,对于软土厚度大于3m和基底下卧层有软弱夹层路段进行深层地基处理,设计上采用粉体喷射搅拌桩(干法)处理软基,通过粉喷桩的间距来控制路基的工后沉降。

1施工原理

1.1原地基结构

原地基的结构表明:天然含水量、天然孔隙比的偏大,使得天然土的承载力偏低。通过粉喷桩处理以提高地基的整体承载力。桩体中的水泥土表明:水泥土强度与水泥水化物中的水化硅酸等水化物(CSH)的生量成正相关关系,CSH在水泥土中的作用是胶结作用,从而达到减少原天然土孔隙比的效果,同时水泥土含水量比掺灰前天然土的含水量要降低4%―8%

1.2粉喷桩施工

粉喷桩是“粉体喷射搅拌桩”的简称,就是利用专用的喷浆搅拌钻机将水泥和其它固化剂经加水搅拌成浆后喷入软土地基中,并将软土与固化剂强制搅拌,形成土和掺合料的混合物。通过水泥的水解水化作用,使其产生一系列的物理-化学反应,使软土结成具有一定强度的水泥桩体从而达到提高软土地基承载力的一种施工方法。由于粉喷桩具有能有效减少地基沉降量、能承受较大的加荷速率、抗侧向变形能力强、可大大缩短施工期等优点,目前在高等级公路建设领域应用得较为广泛。

2施工工艺流程

采用粉喷桩专用机械设备,打深能力不少于15m,成桩桩径50cm,本项目采用“两喷四搅”的施工工艺。工艺流程:桩位放样深沉搅拌钻机就位检验钻机整平机体高压气打开喷粉孔钻进到设计深度反转提钻并喷水泥粉至原地面以下50cm停止喷粉重复搅拌反转提升至地表成桩结束清洗管路及搅拌头机具移位进行下一根桩的作业。

3设计参数

3.1强度参数

28天龄期取芯无侧限抗压强度R28不小于1.2Mpa,90天做静荷载试验,单桩承载力大于140Kpa,复合地基承载力大于120Kpa。

3.2沉降控制标准

一般路堤工后沉降控制标准为0.2m;涵洞通道结构物处工后沉降的控制标准为0.2 m。

3.3施工允许偏差

现场施工检验应严格按《公路路基施工技术规范》执行(见下表1)

表1

4.1原材料

粉喷桩加固材料选用42.5级普通硅酸盐水泥,项目部对水泥的采购、贮存及使用统一管理。水泥进入工地后存放在水泥棚中,为了避免水泥在棚中受潮,在地面上搁置木板支架作支垫。水泥入库、出库后严格登记水泥台帐,以便在施工时能及时核对每天完成的喷粉桩数量和水泥用量是否相符。每批水泥进场后,项目部实验室及时按频率抽检,检测水泥各种物理性能,必要时送总监办抽检。

4.2掺灰量配比确定

4.2.1土样物理性质实验试桩前,项目部试验室将分别选取有代表性位置进行钻孔取不同层面的天然土样。对取出的土样进行物理性质的实验(见表2):

表2

4.2.2掺灰量的确定通过室内55kg/m 、60kg/m、65kg/m三种灰剂量的配比和试件抗压强度试验发现:随着水泥掺量的增加,试件的无侧限抗压强度明显增加;且不同掺灰量的水泥随着龄期的增长,其无侧限抗压强度明显增加。项目部在保证质量、节约成本的前提下,选用60kg/m的掺灰量。

4.2.3通过室内配合比进行试桩通过试桩来确定搅拌次数、喷灰量、下钻的速度、提升速度及水泥泵中水泥粉压力等参数。本标段试桩共10根,且必须待试桩成功后方可进行大规模的粉喷桩施工,试桩后芯样的无侧限抗压强度作为桩身的标准强度。

4.3检测机具

施工之前应先检测粉喷桩钻机上的计量器和打印设备的完好性、准确性。电脑计量器必须送往市以上的计量单位标定、校核,贴标签进行密封后方可施工。

4.4场地整平

本项目粉喷桩均处于鱼塘处,为了保证施工设备在施工现场能顺利施工,整平场地十分重要,对原有的鱼塘进行必要回填、整平。

4.5配备相应的标志牌

如施工技术参数标志牌,施工责任牌等。粉喷桩在施工过程中,项目部技术人员采用24小时全过程轮班旁站,业主和总监办24小时随时检查,按标志牌的内容与现场进行核对。

5施工控制

5.1施工放样在粉喷桩施工前,根据路基宽度和设计参数在施工平面画布桩图。依布桩图放出施工区域大样,在每区域按设计桩距进行桩位放样。

5.2现场控制项目部派专人负责粉喷桩的施工,要求粉喷桩施工进行24小时全过程旁站,且所有施工人员(包括技术员、施工员、机长)要求挂牌上岗,施工设备要求进行编号,主机塔架上标每米的刻度线(要求有反光标志),以便掌握钻入深度、复搅深度、复搅速度。

5.3为保证施工完桩体的竖直度能满足设计或规范要求,在主机塔架上挂一重锤,通过钻机支腿的升降来调整主机塔架的竖直度,从而确保钻杆和桩体的竖直度。

5.4检查机具现场施工人员开钻前检查钻机的计量器和打印机的完好性、准确性。随时检查施工完每根桩打印出的电脑小票的各项技术参数,对不符合设计要求的桩体及时采取补救措施。

5.5现场施工控制

5.5.1控制钻机速度钻机以慢速启动钻进,正常后换中速钻进,当钻头接近设计深度时挽回慢速钻进,钻头在原位转动1min。为保证钻杆中送粉通道的干燥,从钻进开始到喷粉期间应连续输送压缩空气。

5.5.2提升喷粉搅拌在确认水泥粉喷至孔底后,以0.8m/min的速度反转提升,在提升的同时连续喷粉。当提升到设计停灰标高后,应慢速在原地搅拌1-2min。

5.5.3重复搅拌为保证桩体中水泥粉更均匀,须再次将钻头下钻到设计深度,提升复搅时,速度仍控制在0.8m/min。

5.6现场施工应注意事项

5.6.1每根桩完成后,及时检查电脑小票中的各种技术参数。如出现桩体中喷粉量不足时,应及时整桩复打,复打的喷灰量应不小于设计喷灰量。如出现机械故障喷粉中断时,必须复打,复打重叠应超过1m。

5.6.2严格控制喷粉提升时的速度和复搅速度,严禁尚未喷粉的情况下提升钻杆作业。

5.6.3贮灰罐容量应超过一根桩的灰量加50kg,当贮灰量不足时,不得对下一根桩进行施工。

5.6.4施工过程中复搅时可能会出现卡钻头现象,因为经喷过粉的粘土与钻头的磨擦阻力增大,从而出现卡钻现象。可以采用复搅时沿钻杆加水减少磨擦阻力,以满足整桩复搅的需要。

5.6.5钻头经过一段时间施工后,应卸下来检查其尺寸,保证打出的桩体的尺寸能满足规范要求,当钻头直径的磨损量大于10mm时 ,应予以更换。

5.6.6粉喷桩固化剂是水泥粉。为防止喷粉时堵管,不仅要保证水泥不受潮,还应该在储灰罐进口处设滤网,防止结块的水泥或杂物进入储灰罐。

5.7现场技术人员、施工人员的职责:

现场施工技术人员,施工人员严把喷粉量、提升速度及风压三个参数关、以确保粉喷桩的成桩质量。并做好现场记录,及时整理资料并核对电脑小票中的各项技术参数,并确保桩距和数量均满足设计要求。

6完成桩体的质量检验

6.1对成桩7天的粉喷桩检测

对成桩7天的粉喷桩,随机按规定频率进行以下几项检测:

6.1.1外观检测破去桩头0.5 m表层水泥土,进行外观检测,检测外观是否圆顺、水泥土是否密实、搅拌是否均匀。

6.1.2用N10轻便触探仪进行强度检测触探部位距桩头标高以下10 cm、150cm、270cm开始触探,每10 cm触探击数应大于30击,连续触探30cm,累计不少于100cm,对达不到触探击数要求的粉喷桩,待28天龄期进行钻芯取样检测。

6.2 28天龄期的粉喷桩按5%频率钻芯取样检测

6.2.1通过钻取的芯样检测桩体喷粉和搅拌是否均匀、桩体有没有断粉现象,桩长是否达到设计要求。

6.2.2对芯样进行加工、磨制成等高试件做无侧限抗压强度,尽可能在芯样上、中、下三个部位各磨制一组,一组三个试件,根据三个试件的代表值评定桩体强度。

6.3单桩和复合地基承载力检验

通过28天钻芯取样检测评定不合格的施工面,将采用静荷载试验,检验复合地基承载力或单桩承载力。静荷载试验每施工面不小于3点,取三点的代表值确定其是否满设计要求。

7现场采集数据及结果分析

7.1经检测部门做28天的取芯检测

芯样光洁、连续、无断桩现象,桩长均能满足设计要求,芯样磨制出的试件做抗压试验均能满足设计要求(见表3)

现场强度检测数据表(单位:kpa)表3

7.2路基施工完后,经6个月时间的加载预压

市交通质监部门对路基作最后的沉降观察:实际的工后沉降量均少于原理论计算的沉降量,从而达到减少工后沉降的目的。

8结语

粉喷桩是一项比较难以控制的施工工艺,但本项目18万延米粉喷桩施工中,严格按照上述控制方法进行施工,通过质监部门的检测评定,所有的粉喷桩工程均达到优良工程。

参考文献

[1] 公路路基设计规范(JTG D30―2004)

[2] 公路路基施工技术规范(JTG F10―2006)

[3] 公路软土路堤设计与施工技术规范(JTJ017-96)

[4] 建筑地基处理技术规范(JGJ 79-2002)

[5] 粉体喷搅法加固软弱土层技术规范(TB 10113-96)

粉喷桩技术篇10

关键词:软土路基;路基处理;水泥喷粉桩

中图分类号: TU471.8 文献标识码: A

前言

公路软土路基处理方法大致可分为置换法和排水固结法两大类。置换法包括:换土垫层法、挤淤置换法、振冲置换法(振冲碎石桩法)、沉管碎石桩法、强夯置换法、砂桩法、水泥搅拌桩桩法以及超轻质料填土法等。排水固结法包括:加载预压法、超载预压法、砂井法(普通砂井、袋装砂井和塑料排水带法)、真空预压与堆载预压联合作用以及降低地下水位等。在软土路基在处理中采取何种施工方法,一定要结合工程的具体境况来决定,下文就水泥喷粉桩这一路基处理技术进行分析介绍。

一、水泥喷粉桩

水泥喷粉桩又称搅拌桩,搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,通过特别的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,形成坚硬的拌和主体,与原地层形成复合地基的处理技术。它分为浆喷法和粉喷法两种,当土质的天然含水量大于30%、塑性指数大于10时宜采用粉喷法,且粉喷法在相同的搅拌时间内要比浆喷法获得的强度要高,强度的离散性要小;但粉喷法没有浆喷法施工简单,其施工质量也没有浆喷法容易控制,由于其工程单价较高,对整体工程造价影响较大。

二、水泥喷粉桩在软土路基处理中的应用

(一)工程概述

某桥闸位于韩江下游五个出海口之一的东溪下游,离出海口约12公里。桥闸重建工程闸址选于老闸处拆除重建,工程属I等大(1)型工程,永久性主要水工建筑物级别为2级,次要建筑物级别为3级,临时建筑物按4级设计。工程洪水标准按50年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核,水闸正常蓄水位3.05m(珠基)。桥闸建筑物主要有拦河水闸(含消力池)、电站及与水闸两侧的挡墙组成。喷粉桩施工设计如下:喷粉桩设计桩径Φ500mm,水泥强度等级不低于32.5Mpa的抗硫酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,设计掺灰量18%。施工平台:开挖、填筑施工平台应有利于边坡的稳定,施工平台砂层覆盖厚度不得小于50cm。喷粉桩停灰面为设计桩顶高程。喷粉桩施工前应清除喷粉桩施工范围内地下块石、钢筋砼块及木条等障碍物。桩头凿除过程不允许破坏设计桩顶以下的桩体结构。龄期要求:喷粉桩施工完毕的区域禁止行走载重汽车,以免影响桩体强度增长或损坏桩体,喷粉桩施工成桩14d后,桩顶以上需覆盖50cm以上砂土才可以进行机械开挖,以保护桩头质量。强度要求:桩体抗压强度上部(5m以内)≥2000kpa(90d),中部(5m~12m)≥1500kpa(90d)下部(12m以下)≥1200kpa(90d);28天抗压强度不小于相应强度的80%。

(二)粉喷桩施工准备

(1)场地清理:施工前,按照术规范要求进行场地清理。清理后的场地应整平,填写报验单,经监理工程师验收合格签字确认后,方可

进行下道工序施工。

(2)布桩图:开工前,根据施工设计图按各分段里程画出布桩图。布桩图上应标明线路中心、里程、路基底宽线、每个桩应编号、量出设计桩长,布桩图应报设计单位,经监理工程师,甲方验收确认后,

方可施工。

(3)测量放样:对设计单位移交的导线点,水准点,施工前应会合同甲方和监理工程师进行复核,确认无误后使用。测量人员按施工设计图,进行粉喷桩桩位、原地面标高、孔口标高等有关测量放样工作。测量放样记录及布桩图等,应报请甲方和监理工程复核抽查,并填写

测量放样报单,经甲方和监理工程师审查签认。

(4)材料:粉喷桩施工采用加固料为水泥,其质量、规格应符合设计要求,并具有出厂质保单及出厂试验报告,确保在有效期内使用,严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。运到工地的加固料(水泥),施工单位应对水泥质量进行抽样检验,抽样试验频率根据甲方及监理工程师意见定,一般要求每批量100吨做1组。试验结果报监

理工程师签认后方可投入使用。(凡属材料技术指标的检验,必须送有相关资质的中心试验进行。)水泥土强度试验:施工前应详细了解各施工现场的地质情况,选取有代表性的土层位置,钻孔取出一定的数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验,以验证软土的性质和设计的水泥土(粉喷桩)强度能否达到要求。

(三)施工技术

施工程序:放桩位——钻机就位——调平——送风——钻至设计深度——送粉——提升搅拌——提升至地平——停粉——复搅1/3桩长——提升至地平——停风——钻机移动——重复循环。

1、试桩。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数,以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。试桩数量按照设计要求,且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验应取地基原状土作室内配比实验和现场工艺性成桩实验,要求28d桩身无侧限抗压强度不小于设计要求。

2、水泥搅拌机械安装、就位。现场拼装钻机、就位。首次进场施工时,应对桩机的电流表、管道压力表、电磁流量表、深度测量仪、电脑打印机进行标定。正常施工时要经常复查,特别是钻头叶片磨损超限应及时补焊,以保证桩体的桩径。移动钻机、准确对孔,水平校正钻机,使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置,施工时倾斜度不得大于1%。机身调平以钻杆是否垂直为依据,实际操作时可用铅锤吊线,

必要时可在机身设置激光对中仪进行控制。

3、搅拌、喷粉

喷粉或喷气时,当气压达到0.45Mpa时,管路可能堵塞,此时应停止喷粉,将钻头提升至地面,切断空压机电源,停止送气。查明堵塞原因,予以排除。钻头钻至设计深度,应有一定的滞留时间,以保证加固粉料到达桩底。一般在开工前通过观察确定滞留时间。当用30m送料管时,滞留时间为2~4分钟。整个制桩过程一定要保证边喷粉、边提升连续作业。在空气湿度大、粉体流动性差、喷气压力大、单位桩长喷粉量大时,应开通灰罐进气球阀,以对罐料加压。如出现断粉,应及时补喷。补喷重叠长度不得小于0.5m。粉喷桩搅拌下沉时尽量不用水冲下沉。当遇较硬土层下沉太慢时,方可适量冲水。采用水冲下沉时,喷粉提升前必须将喷粉管内的水排净,同时,还应考虑冲水成桩时对桩强度的影响(土层含水量增加10%,水泥土的强度降低10%~15%)。桩顶设计标高与地面标高接近时,地面以下1m范围内喷粉、搅拌、提升宜用慢速,当喷粉即将出地面时,宜停止提升,搅拌数秒钟,以保证桩头均匀密实。喷粉开始时,应将电子秤显示屏置零,使喷粉过程在电子计量显示下进行。喷粉搅拌时,记录人员应随时观察电子秤的变化显示,以保证各段(通常以1m为一个单位)喷粉均匀。粉体固化剂入罐时必须过筛,以保证入罐固化剂粒径最大不超过0.5cm,没有纸屑、石块等杂物。水泥可采用不同品种水泥,标号一般采用425#或525#,掺入比为7%~15%,水泥标号每提高100号,水泥土的无侧限抗压强度qu约增加20%~30%。

(三)施工质量控制

1、明确设计要求,了解地基的地质情况。

2、开工前先打试验桩,根据不同的地质条件,合理选择钻机的档位,确定喷粉机压力和喷粉量。

3、严格控制钻孔深度,喷灰时间及停灰时间,确保粉喷桩桩长,成桩应打入持力层50cm严禁在末钻至设计深度及未喷灰的情况下钻机提升作业。

4、定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度,对使用的钻头必须随时检查,其钻头磨损量不得大于lcm。

5、喷灰机必须配有水泥计量装置,施工中及时记录水泥的瞬时喷入量和累计喷入量。若发现喷灰量不足应进行整桩复打,复打的喷灰量仍不小于设计用量。若遇停电,机械故障等原因中断喷粉,在恢复喷粉时,其重叠孔段长度应大于lm。

6、桩身上部1/3桩长范围内,施工中应严格进行重复搅拌,使水泥和土充分拌和,提高上部桩身强度,使之符合荷载的传递规律。

7、为防止水泥飞扬造成污染,当钻头提升到地面以下0.5m时,喷灰机应停止喷灰,并使钻机迅速换档下钻,上部0.5m范围内用人工回填粘土并压实。

8、施工中应认真填写原始记录。为保证机械设备完好及人身安全,严禁违章操作。

结束语

水泥喷粉桩技术是软土路基处理的有效措施,在我国已经广泛应用于公路项目中,并且随着高铁技术的发展和高铁项目的增多,该工艺也频繁应用,甚至在涵洞施工的部分特殊路基处理中也有应用,因此本文总结了水泥喷粉桩技术在公路路基处理中的应用,希望对以后类似的水泥喷粉桩处理软土路基的工程提供有力的参考。

参考文献

[1]刘安民.水泥喷粉搅拌桩施工工艺及质量控制探讨[J].甘肃水利水电技术,2006.4.

[2]李睿,张海霞.水泥土搅拌桩在高速公路软基处理中的应用[A].路桥与建筑,2011.4