水泥粉喷桩在公路软土地基施工监理

摘要:粉喷桩是一种效果明显,优势突出的处理软土地基工艺，但粉喷桩处理软土地基施工中会出现不少质量问题，因此，加强施工质量监理对确保粉喷桩处理软基的加固效果尤为重要。本文就如何加强水泥粉喷桩在公路软土地基施工监理进行有效探讨。

关键词：公路；水泥粉喷桩；软土地基；原材料；施工监理

在我国已建和在建的公路来看，粉喷桩处理公路软基是一种行之有效且广泛应用的工艺，与其它软基处理手段相比，具有施工方便、工期较短、能有效减少总沉降量、能承受较大的加荷速率、抗侧向变形能力强、可大大缩短施工期等优点。但粉喷桩处理软土地基施工中常存在一些质量问题，影响了加固效果。因此，在施工过程中必须加强质量监理，确保粉喷桩处理软基的加固效果。

1粉喷桩施工前的监理

1.1加强对原材料的检验

粉喷桩所用的水泥为425＃普通硅酸盐水泥。水泥进场时，监理应检查水泥的出厂合格证与出厂检验报告，并将水泥送往试验室进行抽检，以确保其满足规范的要求。严禁使用过期、受潮、结块、变质量低劣的水泥。

1.2加强对施工机械设备的检验

（1）每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器，且桩机必须配备性能良好的能显示钻杆钻进时电流变化的电流表、显示管道压力的压力表和计量水泥喷入量的电子称；

（2）桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称必须经过质量技术监督部门标定后方可使用，不合格的仪表必须更换；

（3）每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个0.5kg重的吊线锤，并画上垂直线；

（4）在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线，标写醒目的深度；

（5）钻头直径的磨损量不得大于1cm；

（6）储灰罐的容量应不小于3根桩用灰量加50kg～60kg。

1.3施工前必须进行工艺试桩

为了保证粉喷桩成桩质量，在全面开工前每台机组试桩5～10根。试桩的目的：

（1）从中掌握每台机组在该场地的成桩经验，满足规定喷入量的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量等；

（2）验证搅拌均匀程度及成桩直径；

（3）确定该地质条件下，符合质量要求的合理掺灰量；

（4）确定该地质条件下，合理的工艺流程；

（5）确定进入持力层的判别方法。

2粉喷桩施工过程的监理要点

（1）在桩机对位时后，监理工程师应让施工单位采用全站仪复核桩位，确保桩位准确。一般桩机倾斜小于1°，孔位误差不得大于50mm，桩径偏差不大于4％。

（2）在施工过程中，桩底设计标高往往与持力层并不一致，因此，为保证粉喷桩的承载能力，粉喷桩宜尽量打至持力层上，并且进入持力层50cm左右。在施工时，监理师根据现场钻进时电流表读书值来确定，当钻杆钻进时，电流表明显上升（至少上升30％），若能持续50cm以上，则表示已钻进了持力层。

（3）为保证喷灰量的均匀性，监理工程师应做好现场监理，确保每米喷粉量满足施工要求。一般，对于直径一定的粉喷桩来说，粉体发送器单位时间内水泥的喷出量Q与搅拌轴提升速度可由下式来确定：

Q=D2RSV/4

其中：D―钻头直径（m）；R―软土的容重（t/m3）；S―水泥掺入比；V―钻头提升速度（m/min）。

（4）从开始喷灰到钻头处出灰有一定时间，钻机钻至桩底后，必须预喷停留一段时间，方可提钻。

（5）成桩复搅。成桩复搅的作用在于通过充分的搅拌使粉体与土及水得到比较完全的接触与作用，促使桩体的形成。在实际施工中，为防止出现“沉桩”现象，应对桩身上部2/3桩身部分采取一次喷足二次搅拌的原则进行复搅，在复搅时，监理时须旁站将搅拌机搅拌速度控制在0.5m/min～0.8m/min，钻机提升速度应控制宜为不大于1.0m/min，复搅深度应不小于5m。避免偷工，保证复搅深度是粉喷桩施工的最后外业工作，也是保证提高软基承载力的关键环节。

（6）成桩时采用0.45m/min的速度提升喷杆施工，空压机最大送灰压力为0.25MPa～013MPa，送风量为50m3/h～70m3/h；在边搅拌边提升的过程中定时定量地向土体喷粉，可使土体和水泥充分搅拌混合，形成水泥、水、土混合体。

（7）为防止施工污染环境，在喷粉提升至距地面0.5m处时应停止喷粉。

（8）搅拌机每次下沉（钻进开始与结束）或提升（喷粉开始与结束）时间必须有专人记录，时间误差不大于5s。提升前要有等待送粉到达桩底时间，防止出现提升却未喷粉情况发生（具体时间随机械类型、送灰管长度和管道压力等因素决定，水泥在输灰管中的运送速度大约1m/s）。

（9）施工过程中应随时检查粉喷桩的成桩直径，对使用的钻头须定期检查，一般成桩的桩径不得小于49cm，即钻头直径磨耗不得大于lcm，也不宜采用大钻头（小于53cm为宜）。

（10）严格控制喷灰时间和停灰时间，不得中断喷灰；喷粉因故中断后，应在12h内复打，复打重叠段长度不小于1m；若补喷无效需重新打桩，新桩距废桩距离不能大于桩距15％，新桩宜紧贴废桩，或与废桩重叠1/3桩径。

（11）喷粉深度在钻杆上标线控制，喷粉压力宜控制在0.5MPa～0.8MPa。

（12）现场监理应全过程旁站，旁站过程中，应随时抽查钻机的水平度和垂直度、钻进深度、喷灰深度、停灰标高、复搅深度、喷灰的管道压力、灰罐内的水泥加入量、剩余水泥量等，并作好相应检查记录。

（13）考虑到水泥粉喷桩实际成桩直径要比设计直径（50cm）大（在较软土层中，实际成桩直径约为60cm）。为保证桩身设计强度，喷灰量应以实际桩径计算，实际喷灰量不得小于该计算值。

（14）粉喷桩施工完毕后，待自然养护14d以上及桩身达到设计强度后，将浮桩及地面50cm左右桩间土用人工清除，再换填级配碎石或砂卵石（中间一般夹一层土工格栅），以增加地基的整体性，形成复合地基。清理桩头应使用人工开挖，切勿用机械，以防机械将桩头压碎或水平推力造成断桩。

3施工检测阶段的监理

目前国内粉喷桩的成桩质量检验办法主要有如下几种：

（1）静载试验（单桩、单桩复合、群桩、群桩复合4种）；

（2）弹性波动测法；

（3）桩身抽芯检查及挖验；

（4）N10轻便触探试验；

（5）N63.5标准贯入试验（简称标贯）。

粉喷桩施工完成后，应按规定频率进行取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验，且主要以取芯试验为主。桩身抽芯试验，可直观掌握整个桩体的完整性、搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、是否达到持力层、含灰量的多少等。在进行检测时，现场监理师应全过程旁站，并指定取芯、单桩及复合地基承载力试验的桩。在粉喷桩完成后28d内，即可进行桩身取芯试验。取芯时，监理工程师应控制：

（1）取芯位置在桩径1/2处，取芯长度应比桩长长50cm左右；

（2）要注意保持钻机平衡，避免因钻杆倾斜而造成斜孔，导致取芯失败；

（3）要注意不要把试样压碎，以免影响强度，芯样的外径以5cm≤Φ≤10cm为宜。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。

4 结束语

总之，粉喷桩处理公路软土地基是当前最常用的方法之一，在施工中，应做好施工前、施工过程中及施工检测阶段的监理，实行全天候、全方位旁站，以确保施工质量监理，有力地保证处理效果，达到了预期的目的。

参考文献

[1] 王晓晶，粉喷桩处理软土地基的施工监理[J]黑龙江交通科技，2010.01

[2] 陈艳,王梁.粉喷桩加固软土地基施工质量控制[J]山西建筑, 2006.18