水泥粉喷桩在地基处理中的应用

水泥粉喷桩在地基处理中的应用

发表时间：2019-08-15T11:46:25.050Z 来源：《城镇建设》2019年10期作者：王星元[导读] 在复合地基处理措施中，较为常用是水泥粉喷桩处理措施，在现如今的建筑工程建设中，水泥粉喷桩得到较为广泛的应用。广州稳业建设有限公司广东广州 510000

摘要：随着社会发展，城市化进程的不断演变。建筑工程建设也越发的兴起，由于土地的限值与稀缺，建筑工程建设往往会遇到不可避免的不良地质问题。遇到不良地质情况下，对于土地的选取是有限的，所以，即使遇到不良地质问题，是要通过复合地基处理来提高地基的承载能力，从而解决不良地质问题的。对于复合地基处理措施多种多样，软弱地基的处理需要根据许多种的地质情况分析，根据实际地质情况采用较为合理的复合地基处理措施。在复合地基处理措施中，较为常用是水泥粉喷桩处理措施，在现如今的建筑工程建设中，水泥粉喷桩得到较为广泛的应用。

关键词：水泥粉喷桩；复合地基；软弱地基

1 水泥粉喷桩的介绍

水泥粉喷桩源来是进中国建筑发展、学习与对外交流中，从国外学习的高压喷射注浆桩的基础上延伸、发展出来的新型复合地基新桩型。在这个基础上，经过我国发展与创新，我国自行研究与发明了该水泥粉喷桩的全套施工设备与水泥粉喷桩的成桩工艺。该复合地基处理措施的优势在于，对于软弱、承载力低的地基土的改良与加固，在一定情况下可提供地基土承载力2到3倍，还提供地基土的水稳性能。该技术对环境未造成污染，无噪声，对周边建筑物无扰动，无影响。机械设备的工作原理为液压操作系统，该技术较为简单、易于掌控，相对于其他的复合地基处理措施，它的成桩效率要大于许多，每个水泥粉喷桩设备的成桩效率可每天成为100根左右的水泥粉喷桩。复合地基加固所需的工程造价较低，该技术的造价对比灌注桩可较低百分之40左右。但是，水泥粉喷桩的地基处理也有一定限制，水泥粉喷桩对于复合地基的处理只适用于7层以下的民用建筑中，以及对于地基的含水量也有一定的要求，地下室或地基土含水量大于百分之25的粘性土、沙土、软土淤泥质土的地基中的加固较为适用，水泥粉喷桩的地基加固深度适用于浅层地基加固，加固范围在14m左右。水泥粉喷桩对于杂填土不宜进行加固，如果对杂填土进行加固，容易造成承载力不均与的现象，影响加固效果。

2 工程概况

2.1 工程实例为该工程位于某南方开发区商场，该建筑为商住用楼。在工程开始前进行地质勘探后对，并对其工程进行地基开挖过程中，该地基区域存在大面积的淤泥质土，淤泥覆盖的土层的深度为

3.2m，地质勘探结果得出，该建筑工程地基场地为软弱地基，属于三类场地土，经过测量地下位位于地下1m。

2.2 由于该建筑是用于商住用楼，上部的荷载较大，设计中，要求地基承载力较大，然后，经过地质勘探结果得出该场地属于软弱地基；该工程建筑层高为6层，首层为5米商用楼层，2层为

3.5米商用楼层，其余为3米的住宅楼层，建筑设计采用基础为筏板基础形式，设计要求地基承载力设计值为160kpa，经过试验得出该建筑地基承载力实际为100kpa，远达不到建设设计地基承载力设计值；设计允许沉降量为200毫米，建设方对于工程造价要求是，在满足设计的情况下，降低工程造价。

2.3 经过建设方与设计、监理与建设主管部门的多方探讨，根据实际的地质情况与环境因素等多方考虑，且对该地区的地基土的试验、研究，再对比各种复合地基处理方法造价得出结论，采用水泥粉喷桩进行软弱地基的加固。对于该类型的地质情况，水泥粉喷桩的加固方法较为适用。如果采用灌注桩等方法，容易对周边建筑物造成影响，该工程建筑位置周边也有较为的建筑。综合评定，采用水泥粉喷桩较为合理、可行。

2.4 确认施工方案后，对该建筑工程的地基采用的水泥粉喷桩进行设计，设计得出水泥粉喷桩的设计桩长为6米，桩径为400毫米。水泥粉喷桩的加固体的室内抗压强度设计值为2Mpa，并经过室内试验，确定水泥粉喷桩的配合比，该水泥粉喷桩的水泥配合比为百分之15。根据文献计算得出的水泥粉喷桩的单桩承载力为150KN；并根据商住楼的置换率等因素，得出该水泥粉喷桩的布置形式为长方形布置。

2.5 设计得出地基加固水泥粉喷桩的施工工艺采用固化剂为P.O32.5普通硅酸盐水泥，采用的机械为我国生产的PH-5A型粉喷桩机。在地基加固施工前应对场地、环境等做好准备工作。施工前对场地进行整平处理，对场地进行放样，进行桩位的确定与编号，对机械进行准备工作，组装好粉喷桩机，并对粉喷桩机进行试用，检查机械是否有异常，如果存在异常，需立即维修或更换。机械需要定期的维修、保养与检查。根据粉喷桩的布置形式进行排桩号和施工流水设计，配比场地机械用量。在机械开始运作后，搅拌机在钻进0.5m处，应随钻随喷气，喷气时需注意喷粉孔堵塞，随着钻杆的钻进，钻至设计深度时停止钻进。在钻杆到达设计深度后，反向旋转，并启动水泥粉喷装置，钻杆边搅拌边提高，提高的速度应保持缓慢，速度不超过1米/分钟，随着喷射的水泥混合物与土体进行搅拌，等到钻杆距离桩顶2米处时，适当的增加提高速度，待粉喷机大于桩顶0.3米后，停止水泥粉喷装置，钻杆不要关闭，待其自转1分钟以后，拔出地面。在水泥粉喷桩施工过程中，需要保持持续不停歇，不得半途中断，这样会直接影响加固效果，影响承载力，在水泥粉喷装置喷射中，粉喷装置的喷射压力控制在0.5～0.8牛/立方毫米。在钻进第一次搅拌完成后，还需进行第二搅拌，与第一次搅拌钻进的过程一样，这样做的目的是加大桩体的强度与承载力，并且可以消除搅拌不均匀的问题，钻孔完成，之后，桩机移位，对下一根桩进行施工准备。

2.6 对于水泥粉喷桩的强度与地基承载力控制的主要措施是控制水泥粉喷量与搅拌的均匀性。对于该控制点的主要措施是采用“一喷四搅拌”工艺：进行施工准备、机械就位、钻进到底开启水泥喷射装置、反转提升（注意提升速度）、正转复搅到底开启水泥喷射装置、反转提升（注意提升速度）、桩机移位。在复合地基加固施工正式进行前，需对地基进行试桩试验，试桩的数量满足规范要求，通过试桩试验得出桩机的各项施工参数。且在对于桩位的控制也需满足要求，桩位的控制偏差需小于50毫米，桩的垂直度需满足偏差小于百分之1.5，桩径偏差小于百分之4，桩长偏差小于50毫米，每米的水泥喷射量与设计偏差小于百分之3。只有控制好桩的各项指标，才能保证地基加固的承载力效果。

2.7 该建筑工程地基加固所设置的水泥粉喷桩总量为13688根。对成桩后的地基需要对其进行检测，检测方法有4种：（1）轻便触探检测，在成桩后7天内，对桩体采用轻型动力触探仪进行强度检测，检测数量根据规范要求，对存在的问题的桩进行处理、补桩。该工程总共检测根数为281。其中需要对其进行补桩处理的数量为15根。（2）桩体开挖。在成桩7天后，按照规范抽取相应的数量进行开挖，开挖深度为0.6米深，检查桩身直径与均匀性及密实性。检测结果得出，该工程桩身成型情况良好。（3）取芯抗压实验，成桩28天后，抽取规范要求的数量进行检测。（4）静载实验，成桩28天后，抽取规范要求的数量进行检测。经检测得出结果，该工程复合地基承载力检测值大于180kpa，满足设计要求，且在水泥粉喷桩复合地基加固下，地基承载力有明显的提高。