刍议粉喷桩施工工艺流程

摘要：本文分析了粉喷桩加固软土地基的优点及施工过程中长出现的问题，并从施工准备、施工工艺流程、施工注意事项这三点来阐述了粉喷桩的施工流程，对影响施工质量的几个因素的控制进行了阐述。

关键词：粉喷桩；施工工艺；注意事项

Abstract: This paper analyzes the advantages of long appeared and the construction process of powder spraying pile in strengthening soft soil foundation in question, and from construction preparation, construction process, construction precautions described the construction process of powder spraying pile the three points to, control of several factors affecting the quality of the construction explained the.

Key words: DJM pile; construction technology; note

中图分类号：S275

前言

采用粉喷桩处理软土地基，具有造价低、工艺简单、施工周期短、无振动等优点，近几年已被广泛应用于铁路、公路、市政工程、港口、码头以及工业与民用建筑等土建工程地基加固中，取得了较好的经济效益及社会效益。粉喷桩是以水泥为固化剂，利用深层搅拌机械对原状软土进行强制搅拌，经水泥与软弱土之间的离子交换作用、凝结作用、化学作用等一系列作用，而生成一种特殊的具有较高强度、较好特性和水稳定性的混合柱状体。它与原位软土层组合成复合地基，对提高软土地基承载力，减少地基沉降具有明显效果。

1、粉喷桩加固软土地基的优点

1.1于搅拌法将水泥固化剂和原地基软土就地搅拌混合，因而最大限度地利用了原土；

1.2搅拌时较少使地基侧挤出，所以对周围原建筑物的影响较小；

1.3施工时无振动、无噪音、无污染，可在市区和密集建筑群中进行施工；

1.4土体加固后重度基本不变，对软土下卧层不致产生附加沉降；

1.5与钢筋混凝土桩相比，节省了材料，降低了造价；

1.6可根据工程结构的实际需要，可灵合地采用柱状、壁状、格栅状等加固形式。

2、粉喷桩施工现状分析

由于粉喷桩作为一种刚塑性桩，与桩间土一起构成复合地基。为此，如何准确地进行粉喷桩单桩和复合地基设计至关重要，目前，粉喷桩设计中常出现如下问题：岩土工程勘察资料不准，导致粉喷桩设计出现问题：设计人员没能准确把握地质资料，设计参数取值不合理，使得复合地基承载力及单桩承载力与实际不符；未能认真进行粉喷桩复合地基的沉降变形验算，导致建筑物差异变形过大，墙体开裂，影响建筑物的正常使用。施工影响粉喷桩工程效果的主要因素是土的性质、水泥掺入量、搅拌的均匀程度、有效桩长、养护时间等。为此，粉喷桩常出现下列施工质量问题：粉喷桩的施工桩长没有按设计要求进行，造成桩长不足；每米水泥喷粉量不能满足设计要求，影响粉喷桩的桩身强度；施工中喷粉不均匀，出现断粉现象，导致桩的完整性较差。

3、粉喷桩施工流程

3.1施工准备

3.1.1粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料:施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

3.1.2场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。

3.1.3施工机具准备，进行机械组装和试运转。

3.1.4粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。

3.1.5粉喷桩所用的水泥(425#普通硅酸盐水泥)应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。

3.2施工工艺流程

流程顺序：放线定桩位就位钻桩孔至设计深度边搅拌、喷粉边提升钻杆至桩顶以上50cm停止搅拌喷粉全程或局部复搅复喷一次提杆至地面移至下一桩位继续施工。

成桩时，先用喷粉桩机在桩位钻孔，至设计要求深度后(钻速为0.570.97m/min，一般钻一根10m长桩约1525min)，将钻头以0.97m/min速度边搅拌、边提升，同时边通过喷粉系统将水泥或石灰粉通过钻杆端喷嘴定时定量向搅动的土体喷粉，使土体和水泥或石灰进行充分搅拌，混合形成水泥、水、土或石灰粉混合体。作业时，机械操作要熟练，喷粉要均匀，水泥剂量及复搅深度应满足要求。喷粉时最好一次性喷足喷粉量，不得中断，每根桩宜装一次灰，搅拌完一根桩。喷粉深度在钻杆上标线控制，喷粉压力控制在0.50.8MPa。对于桩长较长的桩，应采取措施，保证桩身下端每米的水泥剂量达标。同时，格控制钻孔下钻深度，喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩深度和喷粉量达到设计要求。深度误差不大于5cm，水泥喷入量的误差应小于1%。

钻进提升时的管道压力不宜过大，以防止钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。为确保粉喷桩的施工质量，当钻头提升至地面高程下25cm时，应停止喷灰只搅拌，同时采取复搅措施。第二次搅拌时不喷粉，复搅深度以电流表达到100A为准。复搅时钻头的下钻、提升速度同第一次。粉喷桩每次下钻和提升的时间有专人记录，时间误差不得大于5s，提升前要有等待粉到达桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况。对出现的意外情况应在备注栏内注明。严格控制喷粉时的钻杆提升速度，确保每根桩的喷粉均匀性。如发生意外影响桩身质量时，应在12h内采取补喷措施，补喷重叠长度不小于1m，特别困难时以电流表读数明显变化为准。否则应重新打设，新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15%，并填在施工记录中备查。

对输灰管要经常检查，不得泄露及堵塞，输灰管道的长度以60m左右为宜，不得超过70m。对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不大于1cm，但也不宜采用直径过大的钻头(以小于53cm为宜)。

3.3施工注意事项

3.3.1控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。

3.3.2为准确计量灰剂量，喷粉机改造加设粉体流量装置。

3.3.3定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于2cm。

3.3.4当钻头提升至地面以下0.5m时，喷粉机应停止喷粉。

3.3.5当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。

3.3.6粉喷桩施工时，泵送水泥必须连续，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录，其用量误差不得大于±1%。

3.3.7为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，每工作班检查不少于2次，使垂直度偏差不超过1%。

3.3.8搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求，搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录，深度应达到设计要求，时间误差不得大于5秒，施工前应丈量钻杆长度，并标上明显标志，以便掌握钻入深度，复搅深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。

3.3.9储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg，如储量不足时，不得对下一根桩开钻施工。

3.3.10粉喷桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，操作人员应如实记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间等，技术人员应随时检查记录情况。

3.3.11粉喷桩属地下隐蔽工程，施工质量受机具、施工工艺、施工人员的责任心等多种因素的影响，因而其质量控制要贯穿于施工的全过程，并建立全方位的施工质量监控管理体系。

3.3.12技术员与试验验收员在施工过程中必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况，记录其处理方法及措施。

4、对影响施工质量的几个因素的控制

4.1施工机械设备采购质量的控制。施工单位新购置的机械设备质量的好坏，直接影响到工程的质量。因此，必须对新采购的施工机械设备的质量加以控制。其控制方法如下：在采购施工机械设备前要制定一份详细的采购计划，计划中应用明确提出新采购的机械设备的性能要求、质量要求、价格要求和售后服务要求等。

4.2人力资源的质量控制。配备高素质的人力资源，不断提高全员的质量保证意识和业务技术素质，这是保证工程质量的主观因素。只有全体员工能够胜任自己所从事的工作，并且具有强烈的质量意识和责任感，使他们懂得其所从事的工作的好坏直接影响到工程质量和企业的效益，这样才能从主观意识上保证工程的质量。

4.3原材料的采购质量的控制。对每批进入施工现场的原材料，现场材料人员和质检人员要根据采购合同对其进行检查验收。验收包括名称、规格、型号、数量、出厂合格证、批号、材质书等，对于每批进场的钢筋、水泥、砂子、石子等试验部门都要进行试验，并出具检验和试验报告。

5、结束语

粉喷桩工艺实施成果只能通过成桩后的长期观测结果来进行最终评价，且由于其又是隐蔽工程，故其施工质量只能通过加强全程旁站现场监控，严格控制施工工艺各道工序效果，才能确保工程质量符合设计要求，达到软土地基处理效果。

参考文献

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[2]江少峰.粉喷桩施工质量控制措施.武汉理工大学出版社.2008

[3]张世泰.粉喷桩施工监理要点.安徽省土建学会结构专业学术年会优秀论文.2006