公路工程粉喷桩施工技术

摘要：通过介绍粉喷桩施工的技术准备工作，阐述了粉喷桩的施工工序，并介绍了相关的工序操作要点，重点研究了粉喷桩的质量保证措施及验收技术标准。

关键词：粉喷桩；施工工艺；质量措施

公路工程中，时常会遇到软若基础需要处理，处理方式较多，其中有粉喷桩加强基础，基础决定了公路工程的整体稳定性，因此基础施工的质量非常关键，对粉喷桩施工的方法进行研究十分必要。

1 施工准备

1.1 材料

采用425#水泥作为固化剂，其质量规格应符合设计要求。

1.1.1 水泥

水泥采用普通水泥或矿渣水泥，应是国家免检产品，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥[1]。对非免检厂生产的水泥，应分批提供有关标号、安定性等试验报告。

1.1.2 成桩试验

在粉喷桩进行大量施工前，必须要进行成桩试验，试验应达到下列要求，并取得技术参数。

1.1.2.1满足喷入量的各种技术参数，入钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量等；

1.1.2.2 确定搅拌的均匀性；

1.1.2.3 掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施；

1.1.2.4 根据地层、地质情况确定覆盖范围。成桩工艺性试验桩数不宜少于5%且不少于5根。

1.2 施工机械

1.2.1 粉喷桩的施工机械主要由步履机构、动力机构、传动机构、操作机构、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等组成，主机是一台能完成钻进及搅拌的钻机。由于粉喷桩的施工特点，如成桩速度快，又要求不同的提升和旋转速度来满足不同的桩身强度要求，因此对钻机以为的灵活性和速度可变性又有较高的要求。

1.2.2 粉喷桩搅拌技术是基于钻机钻孔时，回转转盘和加压机构通过钻杆向钻头施加作用力，钻头在轴压力和回转扭矩作用下切入土层并切碎土体达到设计深度后，然后反向旋转提升钻头，同时用压缩空气输入水泥或石灰粉体，通过钻头的搅拌作用，使固化料和土体 充分拌和，边提升钻头、边喷入固化料、边搅拌混合，直至钻头提出地面完成一根桩的施工。

1.3 布设施工测量放样控制点

施工基准线和施工水准点，将其设置在不受干扰、牢固可靠且通视良好、便于控制的地方。基准线控制点测量采用全站仪进行测放，其精度做到符合规范要求。水平测量采用水准仪进行一级往返测回，其一站视线长度一般不超过100m。所有数量精度均须符合规范要求。然后上报监理工程师审核查难，经批准后方可使用，并按要求设立识别标志加以保护，资料系统，保存完整。

2 施工工艺

施工程序为：整平地面钻机定位钻杆下沉钻进上提喷粉强制搅拌复拌提杆出孔钻机移位。

2.1 对正桩位，调整钻机机身，保证钻杆的垂直度，启动钻机下钻，待搅拌钻头接近地面时，启动空压机送气，开始钻进[2]。

2.2 钻到设计孔深时，关闭送气阀门，喷送加固粉料。

2.3 确认加固粉料已到桩底时，提升搅拌钻头，为便于控制成桩质量，一般不得使用III档提升。

2.4 提升到设计桩顶标高时，停止喷粉。

2.5 打开送气阀，关闭送料阀，但空压机不要停机，搅拌钻头提升到桩顶时停止提升，在原位转动2min，以保证桩头均匀密实。

2.6 钻头再钻到设计桩底，进行二次搅拌。

2.7 将搅拌钻头提出地面，停止主电机、空压机，填写施工记录。

2.8 移动到下一个桩位。

3 操作要点

具体操作要点如下：

3.1 机身调平以转杆是否垂直位依据，操作时以钻锤吊线进行控制。

3.2 钻头钻至设计深度时，应有一定的滞留时间，以保证加固粉料到达桩底。一般位2～5min。

3.3 喷粉或喷气时，当气压达到0.45Mpa时，管路可能堵塞，此时应停止喷粉，将钻头提出地面，切断空压机电源，停止送气，查明堵塞原因，予以排除。

3.4 整个制桩过程一定要保证边喷粉、边提升连续作业。当空气湿度达、粉体流动性差、喷气压力大、单位桩长喷粉量大时，应开通灰罐进气阀，以对料罐加压。如出现断粉，应及时补喷，补喷重叠长度不小于0.5米。

3.5 粉体固化料入罐时必须过筛，以保证入罐固化剂粒径最大补超过0.5cm，无纸屑石块等杂物。

4 质量措施

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、粉喷量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化。并应满足下列要求：

4.1 严格控制喷粉标高和停粉标高，不得中断喷粉，确保桩体长度；严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业；

4.2 桩身根据设计要求在地面以下1/2～1/3桩长并不小于5米的范围内必须进行重复搅拌，使固化料与地基土均匀拌和；施工中发现喷粉量不足，应整桩复打，复打的喷粉量应不小于设计用量。如遇停电、机械故障等原因，喷粉中断时，必须复打，复打时重叠段应大于1米；

4.3 施工机具设备的粉体发送器必须配置粉料计量装置，并记录水泥的瞬间喷入量。严禁无粉料计量装置的粉体发送器投入使用；贮灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg；当贮量不足时，不得对下一根桩开始施工；钻头直径的磨损量不得大于1cm[3]；

4.4 应控制重复搅拌时的提升和下沉速度，以保证加固深度范围内每一深度均得到充分搅拌；

4.5 开工前及时进行土样试验、加固料试验和水泥土比例试验，确定每米的喷灰量，做1～2根工艺性试验桩，以掌握该施工场所的各种制桩技术参数，如含灰量、钻进速度钻杆提升速度等，试验结果经监理工程师批准后作为工程桩的施工依据，并及时向施工人员进行技术交底。

4.6 施工中根据工程要求召开质量专题会议，不得使用不合格的施工机具及不合格或失效的水泥。

4.7 粉喷桩施工允许偏差应符合下表的规定。

4.8 控制钻头下沉和提升速度，保证加固范围内每一深度都得到充分搅拌，严格按要求进行复拌。

4.9 随时检查施工记录，对照施工工艺对每根桩进行质量评定，不合格的桩根据具体情况采取补救措施。

4.10选取一定数量的桩体开挖，检查桩体外观质量、搭接质量和整体性。

5 结语

粉喷桩的施工工序并不复杂，但其作用非常之大，决定着整个工程的稳固，因此仍需重视粉喷桩的施工技术，严格按照质量标准进行施工，确保粉喷桩可靠牢固。

参考文献

[1] JTGE40-2007.公路土工试验规程[S].北京：人民交通出版社，2007

[2] JTG F10-2006. 公路路基施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2006

[3] JTG F80-2004.公路工程质量检验评定标准[S].北京：人民交通出版社，2004

作者简介：周庆章（1972.01-），男，身份证号码为410727197201036250，从事道桥工程管理。