浆喷桩与粉喷桩施工技术

摘 要：通过某某工程实例，就浆喷桩和粉喷桩两种地基加固施工技术进行比较，同时对浆喷桩和粉喷桩两种地基加固技术进行实测的经济技术分析，可为类似工程施工方案选择和经济核算等工作提供借鉴。

关键词：地基加固；浆喷桩；粉喷桩；技术；经济；比较

1、工程概况

某某项目二十四局管段范围内部份地段采用浆喷桩、粉喷桩对深厚层软土地基进行加固。浆喷桩按等边三角形布置，桩径为0.5m，间距为1.0m，桩深3～10.00m，桩底进入硬底不小于0.5m，共计106807根，76.2万延米； 粉喷桩按等边三角形布置，桩径为0.5m，间距为1.0m，桩深3.0～9.0m，桩底进入硬底不小于0.75m，粉喷桩共计60764根，40.4万延米。

1.1浆喷桩适用于以下地质岩性和地质构造

2、前期准备

2.1施工现场配备各种计量仪器设备，做好计量装置的标定工作。

2.2浆喷桩、粉喷桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。

2.3在施工现场搭设水泥棚，对现场的水泥等原材料进行试验工作；并采用袋装水泥以便于计量。

2.4对进场的机具设备进行组装和调试，确保机具的完好率，保证满足施工要求。

2.5施工用电采用自带发电机组。

2.6试桩

2.6.1试桩试验方法

2.6.1.1固化剂材料：“尖峰”牌PO32.5普硅和PO42.5普硅水泥。

2.6.1.2掺入比：PO32.5普硅水泥采用14%，16%，18%，即每加固1米桩身土体掺入水泥分别为47kg、53kg、60kg。PO42.5普硅水泥采用13.5%，15%，16.5%，即每加固1米桩身土体掺入水泥分别为45kg、50kg、55kg。

2.6.1.3水灰比：选定0.6～0.8

2.6.1.4试桩数量：每种掺入比做一组2根，即浆喷桩和粉喷桩各12根，共计24根。该断面桩长约7.7米。

2.6.1.5选用机型：PH-5B型深层搅拌桩机。

2.6.1.6喷搅工艺：

浆喷桩“四喷四搅”。

粉喷桩“一喷二搅”。

3、施工步骤

3.1测量定位

桩位布置：按等边三角形梅花型排列，在现场用经纬仪定出每根桩的桩位，并做好标记，每根桩的桩位误差±10cm。

3.2桩机就位

3.2.1浆喷桩机就位通过下垫枕木的方式调整桩机水平，通过桩机自带卷扬机实现纵横向滑移以调整对位中心。成直角方向的两台经纬仪控制桩机垂直度。

3.2.2粉喷桩机通过自身液压系统行走及调整水平，施工灵活快速。粉喷桩机就位时，通过操作室的水平度盘及经纬仪，调整支承腿的高度，达到整体水平的垂直度。

3.3浆喷桩、粉喷桩钻进施工比较

3.3.1浆喷桩

3.3.1.1备制水泥浆：待搅拌机下沉到一定深度时，即开始按确定的配合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。

3.3.1.2预搅下沉（同时喷浆）：开机前必须调试，检查桩机运转和输浆管畅通情况。待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电动机，根据土质情况计算速率，放松起重机（或卷扬机）钢丝绳，使搅拌机沿导向架自上而下搅拌切土下沉，下沉的速度可由电动机的电流监测表控制。直到钻头下沉钻进至桩底标高。

3.3.1.3提升喷浆搅拌：搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，使水泥浆和原地基土充分拌和，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。直提升到离地面50cm处或桩项设计标高后再关闭灰浆泵。

3.3.1.4重复上、下搅拌：搅拌机提升至设计加固探度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀，可再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌提升出地面。

由于搅拌桩顶部与上部结构接触部分受力较大，因此通常还可对桩顶1.0～1.5m范围内再增加一次输浆，以提高其强度。

3.3.1.5清洗：集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中的残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。

3.3.2粉喷桩

3.3.2.1启动空压机送气，钻机正转并垂直钻进。当控制双螺旋搅拌头到达设计桩底以上1.5米时，应即开启喷粉机提前进行喷粉作业，根据电子称重装置显示的喷灰量调节调速电机，这样边喷粉，边搅拌，边提升，边压实。

3.3.2.2当搅拌头提升至地面下0.5米时，喷粉机应停止喷粉。此时钻机迅速换档，重复搅拌，直至电流表达到100A以上停止复搅。成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1米处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。

3.3.2.3复搅结束后，关闭空压机，消散所有管道压力，钻机主电机停机。

3.3 检验方法

试桩检验采取15d、28d钻芯取样和单桩静载试验并推算出90d强度指标，桩身无侧限抗压强度不小于1.2MPa。在检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的三个试样作无侧限抗压强度试验。

经对12根粉喷桩和12根浆喷桩检测结果为：PO32.5普硅水泥采用16%，18%，即每加固1米桩身土体掺入水泥分别为53kg、60kg；PO42.5普硅水泥采用15%，16.5%，即每加固1米桩身土体掺入水泥分别为50kg、55kg的16根属Ⅰ类优良桩，其余8根均属Ⅱ类桩。

4、经济技术比较

4.1采用浆喷桩施工工艺，PO32.5普硅水泥16%，18%，即每加固1米桩身土体掺入水泥分别为53kg、60kg，技术经济比较。（如下表）

注：单位m3

通过对浆喷桩两种水泥掺入量技术经济比较，建议采用水泥掺入量为16%，即每加固1米桩身土体掺入水泥分别为53kg方案，经济合理。

4.2采用粉喷桩施工工艺，PO42.5普硅水泥采用15%，16.5%，即每加固1米桩身土体掺入水泥分别为50kg、55kg，技术经济比较。（如下表）

通过对浆喷桩两种水泥掺入量技术经济比较，建议采用水泥掺入量为15%，即每加固1米桩身土体掺入水泥分别为50kg方案，经济合理。

5、结束语

对深厚层软土地基进行加固有许多方法，如浆喷桩、粉喷桩等。但每种桩体有各自的适用条件和优缺点。因此在选择桩体施工前须进行试桩，研究桩体水泥土强度与龄期的关系，寻求最佳的水泥用量、搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、粉喷量、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等工艺参数。同时在市场经济条件下根据不同的地质岩性和地质构造除应考虑技术的可行性外还应考虑经济的合理性，以实现技术方案先进、可行，经济效益的最大化目标。