浅谈粉喷桩的施工

浅谈粉喷桩的施工

粉喷桩是用于加固饱和软粘土地基的一种新方法。它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。

粉喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kpa的粘性土和粉性土等地基。珠江三角洲和广东沿海一带软土层分布范围广、土层厚度大，其特点主要是含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数低、沉降稳定时间长，给工程施工带来一定困难。粉喷桩作为一种较新型的软基处理技术，适用于这类软弱地基加固方法，加固效果明显，回固后可很快投入使用，满足了经济合理、缩短工期的要求，并已广泛应用于高等级公路、铁路、港口码头、市政工程等大型建筑中。

我公司(广东佛山地质工程勘察院基础工程公司)自1997年以来，先后进行了大量粉喷桩工程施工，如广州市环城高速公路东南西环D12标，国道324线海丰穿城改线工程软基处理等，均取得了显著的效果。现结合实际施工经验谈谈粉喷桩的施工。

一、材料和机械设备

1.材料：一般选用3

2.5MPa普通硅酸盐水泥作固化剂，对桩身强度要求高、受力条件不利或成桩龄期较短的桩体，宜选用高强度早强水泥。每批水泥到场之前都必须有出厂检验合格单，并按一定比例随机送检，检验其强度、安定性、细度、凝结时间等物理力学性质指标。

2.机械设备

(1)深层搅拌机：采用上海探矿厂生产的GPF－5型或铁道部武汉工程机械研究所生产的PH－5型桩机；

(2)粉体发送器，如YP－1型；

(3)空气压缩机：Q>1m3/min；

(4)发电机组：P≥75kW；

(5)搅拌钻头：直径Φ500～700mm，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。

二、施工准备

1.工程资料收集：工程施工前，应取得下列资料：

(1)工程地质详细勘察资料，必要时补充勘察；

(2)建筑物平面布置总图、基础平面图等有关图表；

(3)粉喷桩设计说明、技术要求及桩位布置图；

(4)测量控制点(线)位置和座标；

(5)地下地上障碍物情况及相邻建筑物有关资料。

2.清表、平整场地

场地清理应做到清除场地内树根、杂草、有机质、腐泥等，清除有碍成桩的块石、混凝土块等硬质杂物，将原凹凸不平的地面回填整平，在其上按设计要求铺垫中粗砂工作垫层。

3.配比试验

现场取样，保持湿度，带回室内制备不同配比的试件(试块模型70.7mm×70.7mm×70.7mm)，进行7天龄期无侧限抗压强度试验，选取符合设计强度的配比作为今后施工的配比依据。

4.成桩试验粉喷桩施工前必须进行成桩工艺性试验，并取得满足设计喷入量的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气(粉)压力、单位时间喷入量，确定搅拌的均匀性，并根据地层、地质情况掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。成桩工艺性试验桩不应少于5根。

三、粉喷桩施工工艺

1.桩位放样

施工前根据导线点，定出基轴线及其垂直线，按施工顺序排桩放样，布置出所有桩位并测量桩位标高，桩位布放误差≤2cm。

2.装料

将水泥提前装入储灰罐，装料时必须筛网过筛，入罐水泥最大粒度不能超过5mm，不得有纸屑、塑料布、石头、钢球等杂物，以免造成管道堵塞，有碍成桩。

3.桩机对位

按施工顺序，移动桩机就位，利用支腿油缸调平桩机，使桩机倾斜小于1.5％，检查钻头直径，磨损≤1cm，使钻头对准桩位，误差≤5cm。

4.钻杆下沉钻进

启动电机，空压机送气，使钻头沿导轨下沉钻进，钻至接近设计深度时，应用低档慢速钻，目的是让土体充分松动。同时注意工作电流的变化，不能大于额定电流。如遇地下障碍物钻进困难时，应查明障碍物情况，不得强行施工。

5.提升搅拌

钻进到位后，反向施转钻头，开启粉体发送器喷粉，按规定的速度提升钻头，边喷边搅拌，同时保持喷粉空气压力为0.3～0.4Mpa，流量20L/s，当提升至设计停灰标高时，停止喷粉，慢速原地搅拌1～2min。

注意事项：

(1)钻头钻至设计深度，确认送灰至孔底才能上提搅拌。

(2)操作粉体发送的人员应时刻观察压力变化及管路的送粉情况，若发现管道漏气或堵管应立即停止喷粉。

(3)时刻观察喷粉记录量仪，及时记录异常情况，以利于确定补救措施。保证每根桩及每米段的喷粉量，每米喷粉量偏差±5％。

6.复搅下沉

为保证软土与水泥粉搅拌均匀，关闭粉体发送器，开启空压送气，再次将钻头下沉至设计深度。

7.提升搅拌

重复步骤5。当钻头提升到地面以下50cm时，粉体发送器停止喷灰。整桩完工后，应及时检查喷粉记量仪及喷粉记录，若喷粉量不足时，应整桩复打，复打的喷粉量应不少于设计用量。若局部喷粉量不足，须部分复打，复打重叠孔段大于1m。

8.成桩段位

移位下钻前，须清除钻头上余泥。

四、施工记录

粉喷桩施工过程中，应及时、详细记录水泥强度等级桩号、钻进起止时间、钻进速度、提升速度、喷粉量、压力、停灰标高等参数，并注明工程名称、施工单位、施工日期、施工机长、施工员等内容。严禁填写回忆录式表格。记录表要有专人记录、当天汇总。完工后装钉成册，归档保存。

记录表格式一般由监理提供，也可采用表1所示格式。五、现场技术质量管理

1.现场技术管理人员必须跟班管理，跟踪检查施工过程及加固效果，严格按设计要求及施工规范施工。并经常向监理、设计、建设、质检方报告工程情况，共同监督工程质量。

2.严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。施工中要对原材料进行定期、定批量随机抽查，凡是不合格的原材料一律不准使用。

3.粉喷桩施工应根据成桩试验确定的技术参数进行。操作人员应随时记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化。

4.施工中如遇停电、机械故障等原因喷粉中断时，必须复打，复打重叠孔段应大于1m。