浅谈粉喷桩的施工质量控制

【摘　要】粉喷桩施工前的准备工作，粉喷桩施工过程中的质量控制措施，事后检测阶段的质量控制措施。

【关键词】粉喷桩;质量控制

粉喷桩是“粉体喷射搅拌桩”的简称，就是利用专用的喷粉搅拌钻机将水泥等粉体固化剂喷入软土地基中，并将软土与固化剂强制搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土结成具有一定强度的水泥桩体而形成复合地基的一种施工方法。下面我结合威乌线辛邓段高速公路第三合同段粉喷桩的施工，谈一谈粉喷桩的施工质量控制。

1.粉喷桩施工前的准备工作

1.1在施工机械设备方面的准备

（1）首先根据粉喷桩的设计长度选择合适功率的桩机，如果桩比较长，而桩机功率较小，复搅将难以进行。严禁使用非定型产品或自行改装设备；进场设备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秤或流量计。

（2）桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称必须经过标定，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。在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线，标写醒目的深度。

1.2在原材料方面的准备

（1）粉喷桩所用水泥必须经过试验室抽检，满足规范的要求。并尽量不采用那些产量较小、质量不稳定的小水泥厂生产的水泥。

（2）水泥的堆放应该符合防雨、防潮的要求，严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。

（3）按有关规范要求做室内配比试验，测定软土的天然含水量、孔隙比、液塑限、有机质含量、有机质含量、PH值和不同掺入量水泥土各龄期的无侧限抗压强度，以检验粉喷桩加固该种软土的适用性和设计掺灰量下的桩身强度能否达到设计要求。在试验过程中，监理人员应进行全过程旁站监督或进行平行试验，以保证试验结果准确可靠。

1.3施工前进行工艺试桩

不同地段具有不同的地质条件，为了克服盲目性，确保粉喷桩加固地基收到预期的效果，在粉喷桩施工前必须进行工艺试桩，试桩数量不少于5根。试桩的目的是：

（1）提供满足设计喷粉量的各种操作参数。例如管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、喷粉机转速等。

（2）验证搅拌均匀程度及成桩直径。

（3）了解下钻及提升的阻力情况，并采取相应的措施。

（4）确定该地质条件下，符合质量要求的合理掺灰量（土质差、粘性重、含水量大时一般按两至三组掺灰量试桩，每组比设计掺灰量增加5Kg，每组试桩一般为3根）。

（5）确定进入持力层的判别方法。

工艺试桩成桩28天经取芯检测合格后方可进行粉喷桩施工。

2.粉喷桩施工过程中的质量控制措施

粉喷桩属地下隐蔽工程，其质量控制应贯穿在施工的全过程，并应坚持全方位全过程的施工监理。

2.1场地清理及施工放样

施工开始前，将原地面整平至粉体搅拌桩施工高程处，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，对于河塘及构造物处的粉喷桩，应先回填粘性土，碾压至一定的压实度并有一定的排水坡。钻机就位应严格按照设计桩位及规范要求，用全站仪或经纬仪定位。

2.2粉体计量控制

粉喷桩的质量好坏与水泥掺入量的多少及喷粉的均匀性有直接的关系。要保证喷粉的均匀性，关键是掌握好钻头的提升速度。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。停留时间由管道长度等确定。

2.3复搅控制

水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩桩体强度的关键因素。钻头喷出的粉体往往呈脉冲状，若不充 分搅拌，粉体在桩中呈现层状，形成一种“夹生”，这样的桩即使水泥掺入量再多也没有强度。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。大量的施工实践已充分证明粉喷桩复搅与不复搅的质量相差甚大。关于复搅与提升，应采用“二喷二搅”的施工工艺，即：钻进至桩底后慢档提升、喷灰、搅拌至停灰面，然后钻进、复搅复喷至桩底再提升、搅拌至停灰面，完成后移位。钻进提升时管道压力不宜过大，以防淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。

2.4关于补喷和废桩问题

如发生意外影响桩身质量时，应在水泥终凝前采取补喷措施，补喷重叠长度≤1.0m。补喷无效时须重新打桩，新桩与废桩的间距≥20cm。

2.5输灰管须经常检查，不得泄漏及堵塞，管道长度以60m为宜。对钻头定期检查，直径磨耗量≤1cm，钻头直径≯53cm。在灌注桩两侧布设粉喷桩位时，应预留钻孔灌注桩施工位置，预留净距为140cm。成桩施工顺序从四周边开始向中心进行，相邻两根桩必须跳跃间打。

2.6监理在施工过程中的控制

监理必须对粉喷桩施工进行全过程旁站，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；现场监理应及时收取记录器打印记录，并校核时间、桩号的连续性等，防止出现弄虚作假现象；现场监理应在每日施工结束后对施工现场水泥用量和记录器打印记录中的水泥用量加以统计、对比，当两者误差大于5%时，必须查明原因后方可在打印记录上签字认可或采取补桩等处理措施；现场监理应对日水泥用量与日进度指标进行控制，如果某台桩机完成的延米数超过规定值较多或某根桩记录器打印记录显示时间少于规定值较多，则认为存在搅拌不匀或弄虚作假，并应采取补桩处理。

2.7养护

粉喷桩施工完成，经检测合格后，桩头必须先用水泥土回填，养护一个月后方可进行路基填筑。

3.事后检测阶段的质量控制措施

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。检测时，现场监理应全过程旁站，对取芯、单桩及复合地基承载力试验的桩，应由监理工程师指定。

取芯时，取芯位置 应取在桩径1/2处，而不应取在桩中心处，因粉喷桩桩体中心是钻杆占据的空间，成桩后中心部位强度较低，易造成桩体强度偏小的假象；钻孔取芯时要注意保持 钻机平衡，避免因钻杆倾斜而造成斜孔，导致取芯失败；取芯长度应比桩长长50cm左右，以检验桩底土性状。

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。在粉喷桩检测方法中，应以取芯试验为主，通过该方法，可以直观地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。