粉喷桩施工工艺工法1

粉喷桩施工工艺工法

1.前言

1.1工艺工法概况

粉体搅拌法(简称粉喷法)，是用特制的设备和机具，将加固剂粉体材料(水泥或石灰)通过压缩空气的传送，与地基土强行拌和，使之产生充分的物理、化学反应后，形成一定强度的桩体(简称粉喷桩)。这是一种改善土质，提高地基强度的软土地基加固方法，可以广泛地适用于淤泥质土，杂填土，软粘土等地基加固。

1.2工艺原理

粉喷技术是用专用的搅拌机把粉状加固料用压缩空气喷入地基深部，由钻机叶片回旋作用与原位软土强制搅拌、混合压密、吸收地下水、使粉状加固料与软土充分混合，进行一系列物理、化学反应，形成具有水稳性及一定强度的完整柱状加固体，提高土的稳定性和力学性能，达到加固基地的作用。

2.工艺工法特点

2.1具有承载力高、沉降小、稳定性好、工期短；

2.2侧向水平位移明显减少等突出优点；

2.3后期沉降较慢、工程造价高。

3.适用范围

适合于加固各种成因的饱和软粘土、淤泥、淤泥质土、粉土等地层加固。4.主要引用标准

《公路工程质量检验评定标准》（JTGF801-2004)；

《公路路基施工技术规范》（JTG_F10-2006）；

《铁路路基施工规范》（TB10202-2002）；

5.施工方法

用专用机具将粉体材料(水泥或石灰)通过高压空气压入至被加固的深层软土中原位搅拌压缩，并吸收周围水份，产生一系列物理化学反应形成的具有一定强度的桩体，起到加固软土地基的作用。

6.工艺流程及操作要点

6.1施工工艺流程

粉喷搅拌桩施工的工艺流程见图1。

图1粉喷搅拌桩施工的工艺流程图

6.2操作要点

6.2.1施工前的准备

1施工现场配备各种计量仪器设备，做好计量装置的标定工作。

2对进场水泥进行抽检并进行试验工作，然后进行粉喷桩水泥用量的室内试配设计，并确定每延米桩体的水泥用量。

3定出每根粉喷桩的桩位，做好标记(可用石灰画线或插竹签)，每根桩的桩位平面误差不得大于5cm。

6.2.2 试桩

1 按设计要求进行试桩，试桩的目的是为设计提供资料并取得合理的工艺参数。

2 根据试桩参数和专项方案进行工程粉喷桩的施工。

6.2.3 成桩

1按桩位平面布置图钻机对位，误差不大于5cm，机架的垂直度满足规范要求。

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（一般约一分钟）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，边压实。

3当钻头提升至设计桩顶标高以上0.5m时停止送灰，关闭送灰机。此时钻机迅速换档，重复搅拌，复搅长度按设计要求为2m。

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。

(a)定位下沉

（b ）深入到设计深度 （c ）喷浆搅拌提升 （d ）重复搅拌下沉 （d ）重复搅拌提升（f ）搅拌完成形成固体 图2 粉喷桩成桩施工流程图

6.2.4 检测 粉喷桩施工完成后，应按规定频率进行外观鉴定和取芯分析，做单桩或复合地基静载试验。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。

1 桩距、桩长、喷灰量、桩体强度，钻杆倾斜度符合表1的规定。

表1 施工质量允许偏差

在成桩7天内，以2%的检测频率，将桩体开挖0.5m-1.0m ，目测检查桩体成型情况。要求：

（1） 桩体圆匀，无缩颈和凹陷现象；

（2） 粉体搅拌均匀，凝结体不松散；

（3） 群桩桩顶齐平。

3 钻探取芯

钻孔取芯试验可以较全面的反应桩身材料的密实度、桩身的连续性、桩身物理尺寸等完整桩身质量的基本信息。可靠准确地评价桩身质量。钻探取芯法要求提供检测报告并保存全部岩芯。

（1） 粉喷桩钻探取芯法的主要技术指标取芯时间：28d ；取芯位置：沿着桩1/4轴线垂直钻进；钻头类型：采用金刚石合金钻头，钻头直径89mm 一108mm ；

钻进方法：采用冲水循环回转钻进；回次进尺：每一回次控制在1m一1.5m。

（2）钻探取芯法应描述的内容桩号、成桩日期、检测日期、检测位置、设计喷灰量；岩芯颜色、喷粉均匀程度、胶结程度、有无断桩、缩颈、岩芯状态（长柱状、短柱状、塑性体或散体碎块）等岩芯采取率、标贯击数、岩芯目测坚硬程度。

4 静载试验

由于粉喷桩最终的控制参数是复合地基的整体承载力，静载试验法是在桩体达到一定龄期后，对单桩或复合地基通过具有一定刚度的压板加载来测试地基承载力的方法，是最能贴近地基受力的实际情况，最能准确、直接测出单桩或复合地基承载力的最标准的方法，包括单桩静载试验和复合地基静载试验。

在被测试的地基安置一定规格的平板，在板上逐级施加静力荷载，并测出各荷载作用下的沉降量，绘出荷载——沉降关系曲线。根据此曲线确定地基承载力进行计算水泥土的变形模量，分析水泥土的特性。试验采用压重平台反力装置，慢速维持荷载法。当加载值未超过设计值时，变形小于0.1mm/h时认为沉降稳定，当加载值超过设计值时，变形小于0.2mm/h认为沉降稳定。单桩承载力和单桩复合地基承载力的最终加载均应达到2倍的设计值。当沉降急剧增大，土被挤出或压板周围出现明显裂缝；或累计沉降量大于压板宽度或直径的1/100时，可以终止试验。

6.2.5 平整场地

粉喷桩施工完后，对桩头进行清理，保证场地的平整进行下一道工序施工。

7.劳动力组织

粉喷搅拌桩施工的劳动力配备见表1。

表1 粉喷搅拌桩施工劳动力组织表

粉喷搅拌桩施工的主要机具设备配备见表2。