浅谈粉喷桩的施工与质量控制措施

　　摘 要：笔者根据在高速公路采用粉喷桩进行桥头地基处理的工程实践，介绍了粉喷桩的施工工艺及进行粉喷桩质量监理的控制要点及经验。
　　关键词：粉喷桩；施工质量监理
　　粉喷桩作为一种较新型的软基处理技术，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。目前已广泛应用于高等级公路、铁路、市政等工程建设中。
　　荣乌线新河至辛庄子段高速公路第一合同段所经过的地区为冲洪积平原及滨海洼地，海拔高程3～10m，地下水位埋深1.3～3.5m。为减少地基沉降导致桥头跳车，对路基填土高度大于3m的桥头处均采用粉喷桩进行地基处理，取得了显著的效果。现结合荣乌高速公路粉喷桩施工经验，谈谈粉喷桩的施工工艺及质量监理控制要点。
　　1.设计要求
　　根据设计，粉喷桩采用三角形布桩，桩间距1.2m，路基两侧桩间距1.8m，桩径～500rnm，固化剂采用水泥，水泥掺入比48-50kg/m，粉喷桩单桩承载力设计值120KN，7天龄期无侧限抗压强度不小于1100kPa，90天龄期无侧限抗压强度设计值2500kPa。
　　2.粉喷桩施工工艺
　　2.1材料和机械设备
　　2.1.2材料
　　因为本工程所经地区土壤为硫酸盐渍土，并按规定频率进行自检和抽检，强度、细度、凝结时间、安定性等指标要合格。根据目前桩机储灰罐特点，为便于计量，宜采用袋装水泥。
　　2.1.2机械设备
　　本工程采用武汉产SP-5A型搅拌桩机和上海产JB-1型深层搅拌桩机，搅拌钻头直径φ500mm，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，钻机应有喷粉自动计量装置。
　　2.2施工准备
　　2.2.1编制施工组织方案
　　工程施工前，应详细分析工程地质勘察资料，了解结构物平面布置图及地下地上障碍物情况，根据粉喷桩设计说明、技术要求及桩位布置图，确定合理的施工组织方案。
　　2.2.2进行清表和场地平整
　　粉喷桩施工前对施工范围内的场地进行清理，必要时铺筑工作垫层。
　　2.2.3进行配合比试验
　　取现场原样土，带回室内制备不同配比的试件进行7天龄期无侧限抗压强度试验，选取符合设计强度的配合比作为施工配合比。
　　2.2.4做试验桩
　　粉喷桩施工前必须进行成桩工艺性试验，取得满足设计要求的各种技术参数，根据试验桩检测结果，优化施工组织设计，最终确定合理的施工方案。
　　2.3粉喷桩施工工艺
　　2.3.1桩位放样
　　首先根据结构物平面布置图及粉喷桩设计要求进行纸上放样，然后现场根据导线点定出基轴线及其垂直线，按施工顺序放出桩位并测量桩位标高。
　　2.3.2材料准备
　　将水泥提前装入储灰罐，装料时用筛网过筛，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。
　　2.3.3桩机就位
　　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。
　　2.3.4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。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。
　　2.3.5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。
　　2.3.6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。本工程要。求进行全程复搅。
　　2.3.7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。
　　2.3.8成桩移位
　　成桩后，清除钻头上余泥，将钻机移至下一桩位。
　　3.粉喷桩施工的质量监理控制要点
　　（1）因为粉喷桩施工一般需昼夜连续施工，在进行粉喷桩施工监理时，应合理安排监理人员倒班进行全过程旁站。（2）加强对原材料的检查，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。（3）为保证粉喷桩的水泥用量，防止施工单位偷工减料，对水泥用量的检查应采用自动计量和水泥总量双控的方法。（4）整桩完工后，应及时检查喷粉计量仪及喷粉记录，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。（5）严格检查喷粉标高和停粉标高，确保桩体长度，严禁在尚未喷粉的情况下提升钻杆。（6）储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg，每次装入储灰罐的水泥量宜为一棵桩的用量，以利水泥用量检查。（7）完工后清理出桩头，对柱位全面复测，如出现遗漏及时补桩，对桩位偏差超过设计或规范要求的桩记录汇总，根据情况确定是否补桩。
　　4.粉喷桩质量检测
　　粉喷桩质量检测包括施工质量检测及加固效果检测。检验方法有查施工记录、开挖检验、取芯检验、静载试验等方法，对粉喷桩的检测应委托具有相应资质的试验室进行检测。
　　5.施工注意事项
　　（1）地基土的天然含水量小于30%时，土中的水份不足以使粉体进行水化作用，可改为喷浆桩。当含水量大于70%时，由于水分过多形成不了强够强度的水泥土桩体，将严重影响粉喷桩的强度，在这种情况下必须增加粉体的掺入量和采用复搅的施工工艺。
　　（2）桩体施工中，若土质太硬改用慢档钻进，并沿钻杆向土壤中浇少量水，减少部分阻力。若遇到旧基础、石块必须挖除，重新回填并压实后再钻。
　　（3）钻头喷口堵塞，应提出钻头，掏出喷口堵塞物。掏动时应特别小心，注意防止突然喷出的粉体喷人人的眼或口中。
　　（4）桩偏位、桩身倾斜，应重新调整钻杆平台，或支腿下垫枕木，保证钻杆
　　垂直。
　　（5）喷粉量不足、喷粉量不均匀，应降低提升速度，调整粉体发送器转速。
　　（6）大量的施工实践已充分证明复搅与不复搅的质量相差甚大，粉喷钻机下钻时可以提高转速，但是当反转提升喷粉搅拌时切莫快速旋转和提升，否则将会严重影响搅拌的均匀性和喷粉量。