浅析粉喷桩加固软土地基施工质量控制

第11卷第2期中国水运V ol.11

N o.22011年2月Chi na W at er Trans port Februar y 2011

收稿日期：作者简介：姜越川（6）

，男，长沙理工大学育才布朗交通咨询监理有限公司，工程师，从事交通咨询监理工作。

浅析粉喷桩加固软土地基施工质量控制

姜越川

（长沙理工大学育才布朗交通咨询监理有限公司，湖南长沙410000）

摘

要：粉喷桩复合地基作为一种人工地基，应用非常广泛，但其设计理论、加固机理等方面却存在不足，文中对

某工程中的粉喷桩施工工艺及质量保证措施进行了分析。关键词：粉喷桩；加固；施工中图分类号：U 455.4

文献标识码：A

文章编号：1006-7973（2011）02-0127-02

粉喷桩处理软基属于深层搅拌法中的一种，它是利用压缩空气向软弱土层中输送石灰、水泥等粉状加固料，使其与原位软弱土混合、压密，通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等一系列物理化学作用，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，提高软土地基承载力，

减少地基沉降量。近些年来随着粉喷桩地基的广泛应用，其

理论研究也得到了迅速的发展。佛山市佛陈路快速化改造工程，项目地处珠江三角洲，地质勘查报告显示软土地层平均达18至20m 深，在道路两侧的排水管下进行粉喷桩处理，处理长度8m 。本文对其施工过程进行分析。

一、施工前提基础

沿线清表工作展开时，施工所需的机械、设备、人员、试验仪器及所需的原材料等均要到场或准备就绪。导线点复测，标高、横断面复测己部分完成，路线中、边桩放样工作已完成，粉喷桩所需试验资料已做好，现场场地平整工作以完成，已具备粉喷桩（湿喷）试桩的前提条件。

二、粉喷桩施工方法和工作程序

单管旋喷法：当钻机钻孔至设计深度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化水泥浆液，同时钻杆以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。此施工方法加固质量好，施工速度快。

图1佛山市佛陈路快速化改造工程粉喷桩施工现场1．施工方法

①施工程序：测量放线一平整场地~桩机定位~钻进喷浆下沉至设计深度~搅拌上升一重复搅拌喷浆钻进下沉及设计深度~重复提升搅拌机移位。各工序必须严格按试桩后规定的程序进行操作施工，满足成桩的质量要求。

②浆液的制备：按规定配合比和预先计算好的单桩浆液体用量配置水泥浆，配置过程中严格掌握搅拌时间、水灰比等参数。

③喷钻机自动纵横向移位，调整钻机钻杆垂直度，使钻机钻杆倾斜度不大于10rk ，钻头对准孔位。

④启动搅拌钻机，同时打开发送器前面的控制阀，钻头正向旋转，实施钻进作业，湿喷桩钻进时宜直接喷浆，并尽量一次喷足浆量。下沉钻头钻进时，应控制速度，须根据土质软硬，按预定参数选择档位.施工过程中时时注意电流的变

化及时换档实施钻进作业。

⑤钻至设计孔底标高后停钻，同时关闭发送器前面的控制阀。

⑥启动搅拌钻机，反向旋转提升钻头，如下钻时喷浆不足应同时打开发送器前面的控制阀，按需补充量向被搅动的疏松土体喷射水泥浆即进行第二次喷浆，边提升边喷射边搅拌，尽可能搅拌均匀，使软土与水泥浆充分混合，喷射量与提升速度应匹配，提升时不能使用快档，宜选择中慢档提升，保证搅拌均匀。要求每提升20m m ，搅拌轴转动不少于1圈。

⑦当钻头提升至离原地面30cm 左右时，发送器停止向孔内喷水泥浆，钻头提升至地面项。

⑧重复启动搅拌机，钻头正向旋转，钻至设计标高后停钻，再次反向旋转提升钻头，边提升边搅拌至园地面，进行复搅，复搅次数不得少于两次（复搅一次是指喷浆结束后，钻头从桩顶下钻搅拌至桩底后提升搅拌至桩顶这一过程）。

⑨移动钻机至新孔位重复以上的过程。2．施工注意事项：

①湿喷桩机必须配备能够自动记录、打印处理深度、每0.1~0.25m 水泥用量、复搅深度、水泥浆比重的电脑监测记录装置，如损坏，必须及时进行更换。

②采用32.5强度等级的普通硅酸盐水泥，水泥应保证质量，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。

③制浆时，水泥浆拌和时间不得少于3m in ，制备好的水泥浆不得离析、沉淀，水泥浆存放时间不得大于2个小时，存放时间超过2小时的水泥浆应予废弃。已制好的水泥浆在倒入存浆池时，应加筛过滤，以免浆内结块。

④湿喷桩施工中途如遇停电、喷浆管堵塞等机械故障而不得不中断时，应标明钻杆所处的深度，标明原因，迅速排除故障，重新喷浆，在接头处重叠长度应大于1m ，如间隔时间超过12小时，该根未完成桩作报废处理，重新进行打

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设，新桩与报废桩外边缘的距离不大于设计桩距的15%。

⑤为保证湿喷桩成桩质量，湿喷桩全程复搅次数不得少于2次。

⑥钻机喷浆时应根据走浆时间确定下钻或提升喷浆时间。

⑦施工一记录有专人负责，记录真实可靠，字迹清楚，施工过程中，派工程技术人员现场监督，以确保成桩质量。

⑧湿喷桩每延米水泥用量误差不得大于4%，单桩水泥用量误差不得大于l%。

3．质量标准与技术参数

在施工过程中随时检查施工记录，对不合格者根据其位置和数量等具体情况，分别采取复打或补桩等措施进行处理。

①钻进速度：一般钻速依据土质而定。当处于软土层时，采用3~4档，速度为0.8~1.2m/min，如果土层允许，我们可以采用5档，当遇到的阻力大时，即土层较硬时，就适当降低钻速，调至上档甚至底档，此时速度就相应变为0.5m/min或0.3m/m in。上质的变化可以根据电流表来确定，即电流一旦变化大就要换档。

②提升速度：一般采用3~4档，速度为0.7~1.1m/min。

③水泥用量：根据设计采用SOKg/延米的水泥用量。

④喷浆次数：2次

⑤水灰比：根据试验结论，首先采用0.5的水灰比，然后根据实际情况调整水灰比。如果0.5的水灰比能比较容易钻进，则可以适当降低水灰比，采用0.45。反之加大水灰比，直至钻机能正常工作。设计水灰比应控制在0.45~0.5之间。

⑥复搅速度：0.8~1.4m/min。

⑦复搅次数：2次。

⑧走浆时间：一般控制在2m in。来浆时间：一般也控制在2min。

4．成桩质量检查

成桩七天后，将桩头上部按规定要求清除露出桩型，并按有关要求和频率对桩头进行检查，检查桩体成型情况及搅拌均匀程度，桩径、桩距等指标。成桩28天后，对湿喷桩进行钻芯取样，检查其成型情况，并在桩顶下50~100cm范围内、桩中部及桩底以上50~10℃钻芯取样，做无侧限抗压强度试验。

三、机构组织和人员、材料、设备及劳力的安排

（1）施工组织、人员、材料、设备和劳力的安排

粉喷桩施工前，做好人员、施工机械、实验设备的调配工作，做到人员、设备齐全、合理。

（2）项目部组织专人负责并积极做好各项技术准备工作。充分预见可能遇到的困难，并采取针对性的预防和解决措施。

（3）在施工前和施工过程中与监理、业主保护密切的联系，取得他们的支持和帮助，听取他们的指导，以利于施工工作的顺利开展。

（4）加强对施工机械设备的维修和保养，使之经常保持良好的工作状态，提高生产效率。

四、粉喷桩施工质量保证措施

（1）质量保证措施及注意事项：

为了确保深层搅拌桩的工程质量，达到优良工程，施工中一定要推行全面质量管理，抓好原材料的进度检验、施工操作、制浆送浆、电脑控制。

（2）原材料水泥进场一定经试验室检验合格后方可进场，施工中使用的水泥与试桩采用水泥要完全一致（现场水泥要堆放整齐，做好防潮防雨打措施）。

（3）制浆泵严格按照预定的配合比制浆，计量设备必须与前台密切配合，泵送必须连续，中途不得停浆。

（4）将灰浆拌和机里的水泥浆向储灰斗倒入时，务必经过滤网清除杂物，同时储浆斗的容量应足中有余，防止浆液供给不足而导致断桩。

（5）为提高工作效率，减少水泥浪费，要求24小时连续作业。当施工中发生断电及电机损坏等事故时，在一小时内必须清洗浆管中的余浆，以防冻结。

（6）在正常施工中前台搅拌喷浆提升下钻次数和速度必须与试桩标定的工艺参数一致，后台供浆停机时，必须及时通知前台停机以防断桩缺浆，联络信号要明确。

（7）做好现场施工的原始记录工作。安排专人掌握。施工中详细记录桩位号，施工时间、桩径、水灰比、水泥浆注入量、钻进复搅次数等各项指标，真正反映施工中的全过程，尽可能做到资料当日签认。

五、粉喷桩施工中存在的问题

在国内，水泥土搅拌法的施工机械过于简陋，与国外同类设备的差距很大，大多数的机械没有设置经国家计量部门确认的水泥掺入量计量装置、深度测量装置及自动记录仪。对于这样的隐蔽工程，没有公认的、行之有效的施工质量控制方法和可靠的质量检验手段，存在较大的质量隐患。大多数的施工只能控制总的水泥用量和平均掺入量，不能定量控制单位长度的水泥掺入量。即使整根桩的总喷粉（浆）掺人量符合设计要求，喷粉（浆）掺入量沿桩长的分布也有很大的随意性，因此常因喷灰（桨）不均匀而造成空桩、断桩、缩颈桩。水泥土搅拌法的施工质量一般是随着深度的加大而下降，很难保证深部土层的水泥掺量满足设计要求。由于地层压力随着搅拌深度的加大而增大，在同样的供粉（浆）压力和钻杆提升速度下，桩身下部的掺入量也会变小。需要有效地解决准确计量问题，有关单位一直在研制计量装置。

六、结束语

在粉喷桩的施工过程中，常遇见桩体疏松、夹层断桩、强度不均及软心等缺陷，因此在施工中要确保喷粉的连续性，控制好喷灰时间和停留时间；还应把握好搅拌机的提升速度，以防止出现提升却没有喷粉的情形；若在施工过程中发现喷粉量不足或中断，该整桩应复打。成桩质量可以通过钻探取芯和静载等手段检测。

参考文献

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