粉喷桩技术范文

粉喷桩技术篇1

关键词粉喷桩；软土地基；施工工艺；技术措施

1.概述

粉喷桩也叫加固土桩，它是利用粉状水泥(或石灰)等材料作加固化剂，在钻孔过程中使用特制的深层搅拌机械将固化剂喷入软土地基的深层，经搅拌使原位土与固化剂均匀混合并发生一系列物理、化学反应，使软土硬结成具有整体相互影响，共同作用承担上部荷载的粉喷桩复合地基。由于粉喷桩具有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，目前在高速公路建设领域应用得较为广泛，特别是对于工后沉降控制要求较高的桥头路基，采用粉喷桩+碎石垫层+土工布处理软土地基，对于降低路基沉降过大出现桥头跳车、路堤变形失稳尤为重要。

在以往的工程实践中，粉喷桩处理软土地基施工中常存在如下一些问题：施工单位偷工减料，水泥用量难控制；均匀性差、强度低；沉降得不到有效减少，达不到设计意图。因此，在施工过程中施工技术人员采取何种科学有效的质量控制措施，来确保粉喷桩处理软基的加固效果，成为了需要克服的技术难题。

2.施工工艺要求

（1）原材料的要求。粉喷桩水泥一般选用325或425的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。施工中所用的水泥的品种和标号应符合设计要求。对购进水泥必须经过试验室抽检，满足规范的要求。

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。

（2）根据不同地基土的性质，按设计要求选择不同形式的施工方式和数量。

（3）施工后的粉喷桩的长度、直径和间距应满足设计要求。

3.施工工艺及质量控制

3.1施工准备

1）施工劳动力安排，现场要有施工负责人、记录员、安全员、机械操作员、投料员、电工等。2）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，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）为了满足粉喷桩施工工艺的要求，需对表层土进行开挖场地平整、清除障碍，形成工作面便于施打。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，应铺设土或碎石垫层。压实度不小于85%。若地表过软，应采取防止机械失稳措施。4）施工机具准备。粉喷桩设备配有：粉喷桩钻机、粉喷机、空压机和贮灰罐。进行机械组装和试运转。5）粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配合比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩7～9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。粉喷桩所用的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。6）施工前首先进行成桩挤密实验，桩数7～9根，如发现有质量问题应适当调整桩距、水泥量等参数。

3.2试桩

粉喷桩正式施工前要先进行成桩挤密试验。粉喷桩施工前应做好加固土室内试验，根据设计要求的无侧限抗压强度，按28天龄期的试验成果求出合适的掺入比，28天龄期抗压强度为1100KPa～1300KPa。以确定：1）要穿过软土层的实际深度；2）了解各软土的阻力，以确定钻进及提升速度和喷粉量。

施工要求：对含水量较大的软土，提升速度要慢，风量要大才能保证成桩质量；对砂层，特别是粗砂层，提升速度应较淤泥层快，风量应较淤泥层的小。

3.3三个重要施工环节的质量控制措施

粉喷桩在公路工程中属于地下隐蔽工程，其质量控制应贯穿于施工的整个全过程，施工员的技术旁站是最主要的工作，技术旁站重点要控制好三个重要施工环节和日水泥用量、日进度两个指标。

3.3.1桩长按进入持力层控制粉喷桩宜尽量打至持力层上，要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层，并且进入持力层50cm左右，在施工过程中，桩底设计标高往往与持力层并不一致，施工单位容易出现桩长以设计标高控制的现象，如在桩尖下尚留几米软土，则会有较大的工后沉降量，由于排水不畅，预压很长时间也很难稳定。故粉喷桩实际施工桩长应按进入持力层控制。判别是否进入持力层的方法可由钻机钻到最深时的下钻速度和电流表的读数来判定，这两个参数是在工艺试桩时确定的，一般是下钻速度0.5米/分，电流值是额定电流值的125%以上。

3.3.2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，因此，如何来计量粉体是控制的关键。目前一般较为常用的是电子称重法与钻机深度相结合的计量装置，它能在记录上反映深度、相对应每延米的喷粉量、总灰量等。粉体计量控制主要应注意以下两点：

要保证喷粉的均匀性，关键是掌握好钻头的提升速度。因水泥喷入为人工控制，必须避免出现为满足每米喷粉量的要求，施工人员根据记录器显示凑数字，而导致出现喷粉不均匀的现象。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=π/4.D2.R.S.V

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）

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。喷灰时，水泥在管道内的输送速度大约为1m/s，如管道长40米，钻至桩底后即喷粉提钻，则桩底实际少灰长度接近1米，反而搅动破坏了桩底原状软土，使沉降量加大。

3.3.3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。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。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。为了确保搅拌的均匀性，施工时要严格掌握好钻机提升速度、搅拌叶旋转速度等，并应尽量采用全桩复搅以保证质量。

4.结语

总而言之，要想确保粉喷桩的施工质量，我们必须做好事前、事中及事后三个阶段的全程控制，只有对每一道工序进行严格控制，并严把材料质量关，才能确保粉喷桩的最终质量。

参考文献：

粉喷桩技术篇2

关键词 粉喷桩 , 软土加固,设计,计算

Abstract: in this paper are introduced the cement powder spray mixing and reinforcement of the soft soil foundation work mechanism, combined shanghai-chengdu expressway (shanghai-nanjing section) foundation treatment practice, this article discusses pile reinforcement of soft soil foundation calculation method. The pile reinforcement of soft foundation, can speed up the embankment filling velocity, paving the road surface settlement after work can be effectively control, ensure the engineering quality.

Key words pile, soft soil reinforcement, design, calculation

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

0 引言

高等级公路跨越通航河流和上跨被交叉公路、通道的净空要求，往往造成桥头填土高达4～7m的路堤，这对于软土地基来说，则存在高路堤的稳定和沉降的问题。在保证路堤稳定情况下，高速公路桥头工后沉降量一般控制在10cm以内，若采用袋装砂井（或塑料派水板）预压排水固结法处理，常因需要的填土与预压期较长，给设计工作带来诸多难处，使得处理后地基难以达到预期效果。针对这一情况，设计采用了粉体喷射搅拌桩（简称粉喷桩）加固软土地基的新技术。

1 粉喷桩技术简介及水泥加固土原理

粉体喷射搅拌（DJMI法）是软土地基深层搅拌加固技术的一种。近年来，粉喷桩技术的应用在我国得到工程界的重视，发展很快，已广泛应用于公路、市政工程、工业与民用建筑软弱地基处理和坑壁支护工程，加固深度由15m提高到了18m。

粉体喷射搅拌法是将粉粒状加固材料（水泥、生石灰粉）搅合于软弱地基中，与原位土进行强制搅拌，使土与加固材料产生一系列物理化学反应，在改善土质性状的同时，提高起强度。目前采用的加固材料多是水泥，其原理如下：

1.1水泥的水解和水化反应

水泥主要有硅酸盐、铝酸盐以及硫酸盐组成，当水泥遇土中水时，水泥中的表面矿物与水发生水解、水化反应，生成氢氧化合物和含水盐化合物，其中易溶于水中，水泥颗粒表面又暴露出来，继续与水作用，如此反复直到水溶液饱和，形成凝胶体。这种反应减少了软黏土中的含水量，增加土颗粒之间的粘结力。

1.2离子交换与团粒化作用

水泥水化后，水泥水化产物的C a2+ 与天然土中胶体微粒的阳离子进行等量的吸附交换，使大量的土粒形成较大的土团，同时水泥水化形成的凝胶粒子的表面积远远大于原水泥表面能，强烈的吸附能力，结合大土团粒形成水泥土的蜂窝结构，并封闭各土团之间的孔隙形成坚固的联结体。

1.3 硬凝反应

随着水泥水化反应的深入，溶液中析出大量的Ca2+，当其数量超过离子交换的需要量时，在碱性环境中与粘土矿物中AL2O3与SiO2反应，生成不溶于水的稳定的结晶矿物，这种化合物在水中与空气中逐渐硬化，增加了土的强度，且由于水分不易侵入而具有足够的稳定性。

1.4 碳化反应

水泥中游离的Ca（OH）2或空气中的CO2反应生成不溶于水的CaCO3使软土固化，提高土的强度。

2水泥土的力学特性

2.1 水泥土的无侧限抗压强度及其影响因素

水泥土的无侧限抗压强度qu一般为300～400kpa，比天然软土大几十倍至几百倍，变形特征随强度不同而介于脆性和弹性体之间。水泥土受力开始阶段，应力与应变关系基本上符合胡克定律。当外力达到极限强度时，对于强度大于200kpa的水泥，很快出现脆性破坏，对于强度小于2000kpa的水泥土则表现为塑性破坏。

⑴水泥土强度受水泥掺入比、龄期、土的含水量、有机质含量等因素影响。（见图1）水泥土强度随着水泥掺入比аw 增加而增大，当аw

⑵水泥土的强度随土样含水量降低而增大。另外，当土中有机含量大于10%时，加固效果差，这类土不宜纯采用水泥进行加固。

2.2水泥土抗剪强度和变形模量

水泥土抗剪强度随着抗压强度增加而提高。当qu=500～4000kpa，其粘聚力C=100～11000kpa，一般约为qu的20%～30%；其内摩擦角变化在20。～30。之间。水泥土受到剪切破坏时，剪切面与最大主应力夹角约为60。。

当水泥土qu=300～4000kpa时，其变形模量为E50=40～600Mpa，即E50=（120～150）qu

3粉喷桩的计算

地基处理设计工作的第一步是进行选择和比较，一般而言，应根据工程要求、岩土特性和技术能力三方面因素，通过技术经济分析、对比确定。

3.1 粉喷桩的单桩计算

承受垂直荷载的粉喷桩一般应使土对桩的支承力与桩身强度所确定的承载力相近，并使后着略大于前者最为经济。因此，粉喷桩的单桩设计主要是确定桩长和选择水泥掺入比。

当粉喷桩的桩身强度足够大时，单桩极限承载力取决于桩侧土的极限摩阻力；若受软土的工程性质限制，粉喷桩桩身强度较小，当粉喷桩承受垂直外荷载时，在侧摩阻力远未达到极限时，桩身就开始屈服，因此，桩身强度低的粉喷单桩极限承载力取决于桩身强度。粉喷桩的单桩容许承载力可按下列二式计算，取其中较小值

Pα=1/2（fuSL+αApRu） ⑴

若Pα=1quAp⑵

式中：Pα—单桩容许承载力，KN

fu—桩侧土的平均极限摩阻力，KPa

S—粉喷桩周长，m

Ap—粉喷桩截面积，m2

L—粉喷桩桩长，m

Ru—桩端土的极限承载力，kpa

qu —与粉喷桩桩身水泥土配比相同的室内水泥土的无侧限抗压强度，kpa

α—桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0.4～0.6

l—强度折减系数，可取0.35～0.50

3.2粉喷桩复合地基的计算

粉喷桩技术篇3

关键词：粉喷桩；松软土地基；加固

在具有土质松软、含水量大等特点的沿海、沿江、多雨地区，松软土地基的处理是建筑工程施工过程中必然要面对的课题。此类地基往往稳定性差，易发生地面沉降，因此地基施工的优劣是检验工程质量的标准之一。加固松软土地基的方法有很多，其中粉喷桩技术因集合了经济性、易操作性、高稳定性等优势而被广泛应用，其加固深度甚至可以达到50m。该技术不但可以显著增大松软土地基的抗压承载值，而且加固区域不会对为加固区域产生过多额外的冲击和载荷量；不但能够不造成地基沉降的显著增加，而且能够最大效能地现有资源，降低对周围设施的附加影响；另外，减少了施工过程中对钢材的大量需求，从而可以较大程度低节约工程成本。

1.粉喷桩技术的基本原理

粉喷桩的全称是粉体喷射搅拌桩，与刚性预制桩、灌注桩柔性碎石桩被称为三大工程桩型，其强度介于二者之间。粉喷桩技术加固松软土地基的基本原理为：利用粉喷桩机产生压缩空气将加固剂（水泥、白灰等）喷射到松软土地基之上的松软土层，并在旋转搅拌的外力作用下，将松软土和加固剂充分融合；此时，二者之间会发生大量的物理和化学反应，如离子置换、物理凝聚、化学结合等，进而合成以水泥水化物为主体的凝胶体；最后，此类凝胶体又会和搅拌过程中形成的松软土层泥土颗粒或体积较小的土团凝固起来，复合地基随即构筑起来，从而实现加固松软土地基之目的。

2.粉喷桩加固松软土地基的方案设计

某工程中，其松软土地基大致可分为粉质粘土层、粉砂层两类，前者的基本参数为：土质为软塑、厚度大约为2m左右、标准压力承载值为190KPa左右；后者的基本参数为：土质松散、厚度为4m左右、标准压力承载值为90KPa左右。

松软土地基的加固处理要求：地基压力承载值必须大于等于160KPa；所使用的粉喷桩要求平置且为等边的三角形状、长度为7m、直径为50cm、桩间距为1.2m。

2.1粉喷桩的实际设计

根据上述的分析和要求，对本松软土地基的加固施工过程中所使用到的粉喷桩做如下设计：

（1）加固剂采用粉425#（硅酸盐）水泥和石膏，其中石膏为辅助用料。

（2）加固剂的用量：根据松软土地基的土质不同，加固剂的使用量会有差异，这里采用一个平均值，即水泥的用量为70kg/m，而石膏用量为水泥用量的2.5%。

（3）粉喷桩的强度要求：不小于1.5MPA（90d龄期的标准强度），以无侧限抗压强度作为测量依据。需要说明的是，粉喷桩试件的龄期海域有7d、28d两种，其强度要求为标准强度的[0.4，0.5]和[0.65，0.7]。

2.2粉喷桩加固松软土地基的影响层面

（1）粉喷桩机的搅拌均匀程度。通常而言，搅拌程度越高（即搅拌越均匀），加固剂与软松土地基的原层土的混合程度就充分，抗压能力就越高。因此，在施工的过程中，需要注意搅拌的次数，一般是由调控回转速度与上升速度而实现的。

（2）粉喷桩机的风压及出风量。在确保粉喷桩桩体一致性和稳定性，必须在不同深度之下保证加固剂的喷射量为同一数值。因此，不同的深度所给予的风压和出风量是不一样的，需随着钻孔深度的增加而增加，这样可以使得粉喷桩机的粉喷口内外压力相当。调节风压和出风量的方式是增减粉喷口的个数或直径、增大或降低搅拌头的上升或下降速率。

（3）单位距离内喷粉量的均匀程度。具体的单位距离内喷粉量可能因实际条件和环境的不同而有所差异，但必须要保证均匀，即喷粉量尽量维持在一个定值，需根据施工工人的实际操作经验来具体确定。

3.粉喷桩加固松软土地基的施工

3.1粉喷桩加固松软土地基的施工流程

（1）放样定位。根据设计方案，确定工程施工中各粉喷桩的具体布局和形状，以及各桩之间的实际间距。

（2）粉喷桩机的安装和调试。将粉喷桩机在施工现场安装，并调至最佳使用状态。注意粉喷桩机需平置，且定位准确，标准为粉喷桩的位置误差小于5cm；钻机主轴垂直度误差小于1%。

（3）粉喷桩机在开机状态下，正转送风，并设预搅下沉深度达到所需的地基加固深度值，这里预搅下沉的基本速率为每分钟120m，粉喷桩底部超过设计深度1-2m为佳。

（4）粉喷桩机旋转反转，即将喷粉搅拌升位（反转上升的速率一般设定为每分钟0.8m），且实际停止位置需要低于设计停灰面2.5m，

（5）重复搅拌下沉操作，且下降的深度为地基加固深度值，而下降的速率亦为每分钟0.8m。

（6）重复（4）的操作过程，从而完成一个粉喷桩的施工，此时将粉喷桩机转移到下一个粉喷桩位。

（7）重复（1）～（6）的操作步骤继续进行粉喷桩施工。

3.2粉喷桩施工后的监测

粉喷桩加固松软土地基的施工之后，需要从以下三个方面依次监测粉喷桩的质量情况：

（1）便携式触探仪监测

粉喷桩施工三天之内，需用便携式触探仪查验粉喷桩的情况。沿着粉喷桩桩体直径方向的25%之处设置监测触点，取监测深度范围为[2.1m，3.6m]。在具体的监测过程中，可以以抽样监测的方式，抽取一定数量的粉喷桩进行监测，并查看合格率。本步骤的监测将抽检比例控制在1%，结果合格率为100%。

（2）浅层挖掘监测

粉喷桩施工七天之后，所使用的方法为浅层挖掘监测，即在粉喷桩的浅层部位挖掘出桩体的顶部，检查加固剂与地基原土的融合情况（即搅拌的均匀状况）、实地测出桩体的直径值。本工程中将此步骤的抽检比例控制在5%，结果合格率高达95%，意味着成桩效果非常好，加固剂的搅拌情况优异。

（3）抽芯取样监测

粉喷桩施工28天之后，所使用的监测方法是抽芯取样法，此法是施工的终极监测之法，需要在粉喷桩桩体上打孔取芯来查验其长度值和强度值的大小是否符合设计要求。本步骤的监测将抽检比例控制在0.5%，其强度值为1.1Mpa到3.5MPa之间，达到了设计要求，也就是说，通过粉喷桩技术形成的复合地基实现了加固松软土地基的目的。

另外，为了更准确、完善地了解和认知粉喷桩技术队松软土地基的加固效果和成效，在本工程中，还需在地基之上按一定距离设置监测位置，并通过长时间的观察来测量地基的沉降情况。此处共设置50个监测位置，经过长达10个月的仔细监测发现每个监测位置的实际沉降值不超过20mm，足以证明本工程的加固效果极佳。

4.粉喷桩加固松软土地基的质量控制

（1）在利用粉喷桩技术加固松软土地基时，每个粉喷桩的施工都是一个连续的流程，不应出现任何情况的中断现象，同时要将喷粉的时间和停粉的时间严格控制在允许的范围之内，而且喷粉要充分和完全。

（2）喷粉的均匀性的把握，重点是粉喷桩机钻头的提降速度控制和时间控制。具体而言，喷粉开始之后直到出粉需要时间；粉喷桩机钻头下降到粉喷桩底部时，应保证有一定的停顿时间，粉喷桩体长度越长停顿时间往往越长，停顿之后方可继续提升钻头。加固剂的喷射速度一般为1m/s。

（3）喷粉量的控制。整个施工过程中，钻头的喷粉量要与设计要求保持一致，当加固剂的储存量小于某个值（如500吨）时，应注意增加储量，否则施工应当停止。

参考文献

[1]陈林涛.粉喷桩技术在滩涂地基处理中的应用[J].山西建筑，2009（5）：117-118.

[2]刘远才，许纯梅，张兰芳.粉喷桩技术对泥炭土质软土地基的处理效果[J].西南林学院学报，2006（12）：89-93.

[3]谢胜华，刘松玉，杜广印，刘志彬.双向搅拌粉喷桩技术开发与应用研究[J].工程勘察.2011（8）：7-11，37.

粉喷桩技术篇4

【关键词】 粉喷桩 软基加固 施工 质量控制

1 概述

在湖泊、沼泽、江、河、谷底和山涧处常分布有近代沉积的淤泥、淤泥质土，即我们常说的软土。软土具有亲水性强而透水性差，孔隙较大且土粒间连接结构不稳定的物理特性，所以在此类地区上修筑公路，一定要先对软土地基进行加固处理，否则由于其压缩性较大，当路基受到交通载荷或者自身重力的作用，会导致路基不均匀沉降，从而引起路面结构的破坏。软土地基的处理方法有很多，如表层处理法，换填土法，袋装砂井法等，在实际施工中，应该根据路堤厚度、软土层厚度、软基压缩性及现场实际情况确定最合理的施工方法，在保证加固效果的同时，注意经济效益。粉喷桩是一种软土地基加固的常用技术，最早是在1967年由瑞典的BPA公司提出，1974年这项技术取得专业并且得以在工程中实际运用。粉喷桩是在钻机向软基内钻孔时，通过回转转盘和加压机构对钻头施加压力，当钻头在轴压力和回钻扭距作用下深层切入土体后，使用水泥或石灰粉体等固化剂，不断由钻头向周围被搅松的土体内喷射，并利用钻头使固化剂和粉体充分拌和，边提升钻头边喷入固化剂，边搅拌边混合，直到钻头提升出地面形成一根桩体。利用粉喷桩方法加固软土地基，能有效控制地表的下沉，并且不至于影响到软基周围的建筑物，施工过程中噪音小、振动小，具有良好的社会效益和经济效益，能够以较小的投入达到理想的处理效果。但是粉喷桩属于隐蔽工程，不能够直接对其质量进行检测和控制，所以文章中将对粉喷桩软基施工中的控制环节和质量检测方法进行分析和论述。

2 施工准备阶段的质量控制措施

（1）施工资料的准备。软基处理前首先要掌握各土层的物理、力学指标，比如土体的容量、承载力、摩擦力、孔隙比、含水率，液性指标、塑性指数等，只有基础数据的准确无误，才能保证通过分析验算，计算得出地基的承载能力、确定桩径和桩距、总桩数等施工数据的准备性。另外，还需要对地质剖面图、地下水情况、地面标高、软土层厚度、分层情况进行了解，尽量选择天然承载力较高的土层作为持力层。（2）浆体材料的选择。粉喷桩所用材料可以选择石灰、水泥、粉煤灰等作为加固材料，其质量要符合设计要求。水泥一般选用普通水泥或者矿渣水泥，其进场、使用、保管须有专人负责，禁止使用结块、受潮的劣质水泥，并在材料进场前对水泥进行各项物理、力学指标实验，水泥入罐时要经过筛网过滤，去除杂物。浆体中粉煤灰的二氧化硅、三氧化二铝的含量不少于70%，烧失量不大于10%。（3）施工机械的准备。粉喷桩的施工机械主要是由行走机构、动力机构、操作机构、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头组成，主机是由一台能完成钻进及搅拌工作的钻机，为保证不同的提升和钻进速度来满足不同桩身强度的要求，必须确保钻机足够的灵活性和速度可变性。为确保成桩质量，粉体发送器必须要配备计量装置，如电子秤或电脑计量仪。电子秤可以记录每根桩的累计喷粉量，电脑计量仪可以瞬间喷粉量，并在粉喷过程中认真的做好粉量记录，确保掺入量符合设计要求，并由转鼓转速控制粉体的定量输出。

3 施工过程中的工艺及质量控制

（1）正式施工前的工艺性试桩。为保证成桩质量，组织合理的粉喷桩施工成桩工艺，确定水泥的初始凝时间、安定性强度等技术参数，在全面施工前，首先进行工艺性试桩，在实验过程中，要根据粉喷桩设备的操作，确定每台机组各自的钻进速度、拌和速度、提升速度，以及单位时间喷浆量、桩长、成桩时间、复搅遍数等信息，为施工提供可靠的依据。（2）施工前的场地平整和调整钻机。首先，要按照施工图纸对场地进行清理，包括石块、垃圾等，场地低洼路段应排水清淤再回填平整，铺设好砂垫层。为保证施工机械在软泥地段的正常运行，要对其进行表面处治，排除地表水。桩位放线时，根据可靠的水准点及控制桩，用经纬仪将桩位精确放样，标出每根桩的位置。组装架设粉喷桩机设备，事先检查主机各部分和喷粉系统的安装和连接状况，做好必要的紧固调整工作，灰罐装满料后，进料口应加盖密封，排除异常情况后方可开始施工。（3）在成桩时，先用粉喷桩机在桩位钻孔，至设计要求深度后（钻速为0.5～1m/min），将钻头以 ≤1m/min的速度边拌和边提升，同时通过粉喷系统将水泥（或石灰粉）通过钻杆端喷嘴定时定量向搅动的土体喷粉，使土体和水泥进行充分拌和混合，形成水泥、水、土混合体。（4）一根桩应该装灰一次，在喷粉过程中不能中断，要一气呵成，一般喷粉压力控制在0.5～ 0.8Mpa之间，在钻杆上用标线控制喷粉深度。（5）重点控制好单位桩长喷粉量，一般每米量为45～70kg之间，具体的喷粉量应随桩体的实际情况而定，为避免桩机移动路线过长，在每个施工段应调定一次喷粉量，喷粉桩施工时宜采用先中轴后边轴，先里排后外排的次序进行，桩机移动最长距离不超过50m为宜。（6）当钻头提升到地面以下约50cm时，喷粉系统停止向孔内喷射水泥（或石灰粉）。遇有荷载较大或不正常情况，为避免桩上部受最大部位因气压骤减出现松散层，提高桩体质量，在桩体上部3.5m范围内，宜再钻进提杆复喷（水泥用量为10kg/m）一次，桩体即告完成，复喷桩体强度可达到 1.2Mpa左右。（7）喷粉桩应自然养护14d以上始可挖基坑土方，桩基上部50cm尽可能人工开挖，避免挖土机和推土机在其上行驶或站在桩上挖土，以免将桩头压碎或水平推力作用造成断桩，切割上部桩头是应用人工在周边凿槽，在用锤击破碎。

4 质量检查方法

对粉喷桩进行质量检查时，应该在室外实验的基础上，采用多种方法进行综合评价。

（1）桩身定位检查：当全部桩完成后，进行基槽开挖，桩顶会露出1m左右的高度，按照设计高度桩长截掉多余的部分，再用经纬仪进行测量桩的偏位、桩顶标高、开挖标高情况。（2）桩身强度实验：制桩后7天内，用轻便触探法进行一般性实验，然后抽样钻心取样，试验抗压强度，钻孔直径一般不小于108mm，试件尺寸不小于50mm×50mm×50mm。（3）静力初探实验：是将一定规格的圆锥形探头，按一定的速率压入土中，量测土对探头的阻力，从而分析土的质量，实验结果可以判断桩体和土层的密实性、均匀性、地基前后的承载力和压缩性实验，并可计算单桩的承载能力。（4）轻便动力触探法：一般是在成桩7d内，使用轻便触探器取桩身水泥土样，通过观察水泥土样的颜色是否一致、有无结块水泥或未拌匀的土团来检查喷粉桩搅拌均匀程度，同时根据触探击数（N10）来判断桩身强度，对N10贯入10cm击数不能少于10击，少于10击或者每击大于10mm的区段直接可认为所检查段不符合要求，应进行处理。

参考文献：

[1]林宇澄.软弱土地基深层粉喷搅拌桩施工技术探讨[J].福建建设科技，2006年03期.

粉喷桩技术篇5

关键词：粉喷桩技术；高速公路；软基处理

目前高速公路建设在软土地基上的越来越多，为确保高速公路的施工质量，就要对软土地基的特征及施工现场的环境进行综合考虑，选用最佳的施工方式。现阶段在高速公路软基处理中主要应用的方式有：化学加固法、深层密实法、换填垫层法、加固路基法、反压护道法、排水固结法等。各个处理技术都有自己的特点及不同的适应范围，在施工过程中应依据实际情况选用与之相适应的软土处理技术。粉喷桩复合加固技术是一种化学加固法，其固化剂主要选用水泥，在搅拌后可以硬化软土，在强化其整体性及水稳性的时，一定要具备较高的强度。粉喷桩复合加固技术具有施工速度快、沉降小等特点，并有对地基承载力增强的效果，将地基下沉情况进行最大限度的降低。同时要尽可能避免路基失稳现象的发生，对土体的侧向形变进行有效控制，基于此，在高速公路软基处理中粉喷桩复合加固技术得到了广泛地应用。

一、粉喷桩技术在软基处理中的施工准备

复合型地基的主要构成成分为灰桩、地基，通常情况下这种软土地基处理方式都适应与强度小、压缩性好、排水性能差的地基加固中， 桩体承载大部分的荷载，由此增强地基承载力，降低施工后的沉降。 水泥粉喷桩主要应用于淤泥质土、杂填土、粉土、粘性土等软土地基加固中，还能应用于天然含水量为35%～70%的地基中，具有广泛的适用范围。通常情况下，其强度和地基的天然含水量相反，也就是在粉喷量不发生改变的情况下时，含水量越高其强度越低。

1、资料准备。应将相关资料在公路工程施工建设前准备完善，其中主要包含土工实验报告、工程地质报告、水泥粉喷桩的桩位布置图、粉喷桩的标高、加固处理深度等。

2、清理。将地面表层土及附着物进行有效清除， 在低洼处进行粘土回填，并碾压平整；较差土质地方要实施碎石垫层及砂土的设置；较软地表地方选用有效措施避免机械沉陷。

3、材料选择 水泥。在软土地基施工中可以选用普通水泥或矿渣水泥，并确保其质量的合格性，严格禁止采用过期、受潮、变质、结块的劣质水泥。

生石灰。要将生石灰磨成粉末状，并保证其内没有任何杂质。

粉煤灰。应将二氧化硅和二氧化二铝的含量控制在大于70%，检验后，确保其合格性后才能使用。

4、施工机械。粉喷桩施工机械的主要构成成分有动力机构、操作机构、粉体发送器、搅拌钻头及空气压缩机等， 施工机械的试运转作用要在施工前进行。

二、高速公路软基处理中粉喷桩施工流程

1、在高速公路软土路基施工中必须重视施工材料的选择，在水泥原料选择中，施工企业必须严格遵循设计要求对其进行质量检测，控制好水泥的掺入量，并对每米桩喷粉量进行准确计算。在施工前期，施工企业必须指派专人对现场施工进行监督及控制，并进行及时记录。同时将施工场地的杂物彻底清理干净。

2、在高填方软土路基施工中必须重视放样工作，将石灰洒在每个粉喷桩的中心部位，并进行明显标识，如在其位置进行木筷的放置等，这样可以保证施工过程中对位的准确性及及时性。

3、检测钻机，主要检测内容包括：钻头尺寸与施工要求是否符合，空压机、喷粉机及仪表能否正常工作等。在钻机移动过程中必须确保对孔的准确性。将其误差合理控制在50毫米以下。在高填方软土路基施工过程中必须将每个钻孔都进行准确编号，并由一边开始进行有效作业。在施工过程中常常要对钻机进行适当调整，此时要应用支腿液压缸进行有效调整，将钻机主轴垂直度的误差控制在小于1%的范围内。依据施工规定，将主电动机启动，并严格按照1、2、3档的顺序进行逐级加速，正钻预搅下沉。在钻到与设计深度相近位置时，要对其速度进行有效控制，通常都会选用较慢的速度进行缓慢钻进，并确保钻机在原有位置进行1到2分钟的钻动作业。必须在预搅下沉到喷粉过程中，连续不断地将压缩空气输送到轴杆内，只有这样才能确保钻杆中间送风通道始终处于干燥状态。

4、在喷粉作业已经达到孔底时，必须进行反钻提升操作，此时要将其速度控制在0.48m/min。当提升高度与设计停灰标高一致时，要在原有位置进行1到2分钟的慢速搅拌作业。为进一步确保搅拌过程中粉体的均匀性，可以将搅拌头再次下沉到设计深度。在提升搅拌过程中，要将其速度在0.5到0.8m/min的范围内进行控制。

5、为避免对空气造成严重污染，在提升喷粉过程中必须在与地面相距0.5米的位置进行喷粉减压作业。在施工过程中，将喷灰防护装置设置在孔口。在提升喷粉施工中，要进行自动计量装置的配置。喷粉记录器主要由四个部分构成为控制箱、称重器、供粉泵及深度测量。这样可以对水泥桩的质量进行有效控制及检测。将钻机提升到路面，并进行钻机移位对孔。

6、质量控制。严格控制喷粉及停粉的标高， 严格按照设计要求确定粉喷桩的长度； 必须同时进行喷粉和钻杆提升作业，施工中不能任意中断。为确保桩体质量， 复搅要在桩体上部5米左右进行尽可能减少偏差。进行有效记录，误差要控制在5秒以下。复搅过程中，对提升及下沉速度进行有效控制，保证搅拌能在加固深度范围内的所有位置进行。

三、高速公路软基处理中粉喷桩施工的注意事项

作为社会稳定与经济发展的基础条件，公路工程自改革开放以来，取得了不错的成绩。为此，必须重视高速公路工程建设施工技术的应用，粉喷桩加固技术作为提高公路地基质量重要技术，在公路施工中得到了广泛地应用与推广，为公路事业发展提供了强有力的技术支持。

1、粉喷桩施工过程中的喷灰压力是由钻头处的被动土压力决定的，可按公式ex=rHtg2（45°+Φ/2）计算而得。通常情况下提钻喷粉时的压力比钻头处的被动土压力大0.1MPa，以确保在扣除管道、阀门、喷阻的阻力损失后，剩余压力仍大于被动土压力，并随着钻头的升高而减小。在此环节中应重点保证喷粉压力相对稳定，随钻头的升高而渐变，以此来保证喷灰量均匀，从而保证粉喷桩的施工质量。

当钻头达到设定深度时，不可立即开始上提喷灰，因水泥粉经输送管道到达钻头的时间约为20s，并且水泥输送初期的稠度较低，按水泥输送管50m长测算，当水泥按标准用量到达桩底时，需用时间60s，若此时上提喷粉，则造成桩底部没有水泥或水泥剂量少而不匀。在取芯检测过程中发现距桩低1-2m的范围内水泥含量也较少，就是这种原因形成的，因此，当钻进尺度达到设计深度时，须在此停留60s左右，然后开始上提喷粉。

2、在做好外边工作的同时，应及时做好内业整理工作，做到当天的内业当日完成，监理人员及时检查，保证及时发现问题，及早补救，避免资料堆积过多，难以发现问题或发现问题较晚，无法补救。同时也有利于对工程进行总体宏观控制。

四、结束语

综上所述，粉喷桩施工具有工期短、成本低、施工便捷，加固效果理想等特点，在公路工程软基处理中对地基总沉降量及不均匀沉降量能够有效减少，经处理后的能够有效增强地基承载力，且在一定程度上避免土体侧向形变。粉喷桩技术是解决公路软基问题的关键性技术。

参考文献

[1] 蒋立志；粉喷桩在高速公路软土路基处理中的分析应用[J]；中外建筑；2011年07期.

[2] 张超；粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J]；广东建材；2011年08期.

粉喷桩技术篇6

关键词：高速公路；桥梁墩台；水泥粉喷桩

随着国民经济的高速发展，不仅需要选择在地基条件良好的场地从事建设，而且有时也不得不在地质条件不良的地基上进行修建。另外，科学技术的日新月异也使结构物的荷载日益增大，对变形要求越来越严，因而原来一般可被评价为良好的地基，也可能在某种特定条件下非进行地基处理不可，因此，地基处理的重要地位也日益明显，已成为制约工程建设的主要因素，如何选择一种既满足工程要求，又节约投资的设计、施工和验算方法，已经刻不容缓的呈现在广大的工程技术人员面前。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土等软弱地基。水泥土搅拌法可根据实际需要，采用柱状、壁状、格栅状等。水泥土搅拌法具有最大限度利用了原土、污染少、成本较低等特点，在工程实践中得到了广泛应用。

一、水泥粉喷桩施工原理

水泥土搅拌法分为深层搅拌法（湿法）和粉体喷搅法（干法），由于本工程地下含水量大于70%且PH值小于4，适合采用干法施工，即粉喷桩。粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂（浆液状和粉体状）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。

二、高速公路桥梁墩台水泥粉喷桩施工准备

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。对现场的水泥等原材料进行试验工作， 施工前根据每个断面的实际状况进行室内配比试验，确定每延米的喷粉量。根据施工图纸画出桩位平面布置图，并报请测量工程师批准。根据桩位平面布置图，在施工现场用钢尺定出每根粉喷桩的桩位，并用竹签插入土层做好标记，每根桩的桩位误差不得大于5cm。同时做好复测工作，在以后的施工中应经常检查桩位标记是否被移动，确保粉喷桩桩位的准确性。

2、在施工现场搭设水泥棚，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30cm～50cm，并铺设一层木板，然后铺设一层彩条布，最后再铺设一层塑料薄膜，以确保水泥不受潮变硬。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。一切准备工作结束后，提出书面开工申请，并请监理人员到场进行试桩，以确定成桩的各项技术参数。一般试桩应达到以下要求：

（1）工艺试桩：每台粉喷桩机施工前应按规定进行工艺试桩，确定好各项技术参数（钻进速度、喷粉提升速度、提升时的管道压力、复搅下沉速度等），并将试桩报告上报监理组。

（2）水泥搅拌的均匀程度，掌握下钻及提升的困难程度，确定合适的技术处理措施。成桩试验的桩数不应少于5根。当遇到新的施工段落时应重新进行试桩工作。

（3）在试桩5～7天后随机选择桩位进行全程取芯，取芯时有业主及监理工程师在场。工艺性试桩结束后时整理各种技术参数，资料上报至监理工程师，得到认可后再全面开工。

三、高速公路桥梁墩台水泥粉喷桩加固施工流程

1、表面清理

在公路工程施工前期，施工企业必须将地面表层的杂物清理干净，将低洼路段进行粘土回填，同时进行平整碾压，确保其压实效果。在地质条件不好的路段可以进行碎石垫层及砂土的设置，在较软地表的路段施工企业可以选取符合施工规范的技术进行有效处理，避免机械设备出现下沉现象。

2、测量放样

在放样过程中必须确保全部桩位的准确性，同时对桩位进行准确标识，确保桩位偏差要在5厘米以下。

3、定位

遵循设计规定，通过钢尺在施工现场将粉喷桩桩位进行准确确定，并在土层内插入竹签进行标记，一般误差控制在5厘米以下。随后机具向桩位移动，确保钻头与竹签相对，对机架垂直度进行复核，确保钻杆倾斜度在1%以下，钻尖与桩位相对。

4、空压机启动

双螺旋搅拌头高度与设计桩底标高相符后，则停止钻进。钻头可原地旋转，不能停钻。钻机反向转动，送灰机启动后开始送灰施工，钻头提升作业可在水泥到达喷灰口进行，遵循相关规定，对电机速度进行调节，可同时进行喷粉、搅拌及提升工作，确保充分搅拌软土与固化材料。

5、搅拌

送灰停止时，应确保提升钻头高度与设计标高相符，正向旋转钻头，进行复搅、复喷作业，遵循施工要求确定复搅、复喷深度。当提升钻头高度与地面距离在30到50厘米时，发送器孔内喷射粉料作业可停止，完成成桩作业。此时因装置属于封闭回路，施工中不会出现空中喷射、飞散粉体的现象。在喷射土体的最后环节，喷粉作业可在搅拌钻头与地面距离30厘米的位置停止施工，避免地面有粉粒溢出。

6、空压机关闭

完成复搅施工后，应及时将空压机关闭，将全部管道压力消除，钻机主电机停机，移位钻机，根据以上施工流程，进行下一桩位施工。

四、高速公路桥梁墩台水泥粉喷桩加固施工质量控制

1、应严格控制钻机下钻深度，喷粉高程和停灰面，确保粉喷桩高度。②应定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度，对使用的钻头应定期复核检查，其直径磨耗量不得大于20mm。③当钻头提升至地面以下500mm时，喷粉机应停止喷粉。④当喷粉机在成桩过程中遇有故障而停止时，第二次喷粉成桩时，其喷粉重叠长度不得小于1.0m。

2、在施工过程中要严格按照工艺所选定的参数操纵，未经工地主管技术职员同意不得变更施工技术参数。在整个制桩过程中，在确保搅拌、断粉、提升的三连续作业法，如遇堵粉、民粉等题目要及时采取补喷措施，补喷重叠长度不得小于1.0m。为保证单桩喷粉量满足设计要求，要严格控制搅拌提升速度均匀和喷粉压力的变化；结果表时，均匀搅拌提升速度为0.8m/min时，均匀喷粉量达到60kg/m，满足设计要求。

3、为了及时判定成桩质量，在粉喷桩施工结束后及时开挖，采用轻便触探仪（NIO）随机检查成桩质量。在及时开挖部位随机抽检30根，其龄期均在6～7天内，100mmNIO击数均超过10击，质量符合要求。按《建筑财基处理技术规范》（JGJ79-91）中的公式对粉喷桩进行验算。由于闸基础结构的特性（有齿槽），以及土层的变化，设计要求等使每排桩桩顶标号要求不同，每个施工区段内都有长桩和短桩。本次验算取每排桩均匀值作为验算桩长值。

五、结束语

综上所述，随着改革开放程度的不断加深及我国经济水平的不断提升，我国公路工程建设规模也越来越大，进而增加了公路工程施工的难度。作为公路工程施工的重要组成部分，高填方软土路基施工过程中必须提高施工技术水平，加强施工质量控制力度。只有这样才能最大限度地提升高填方软土路基施工的质量，才能延长公路工程的使用周期。

参考文献

[1] 蒋立志；粉喷桩在高速公路软土路基处理中的分析应用[J]；中外建筑；2011年07期.

[2] 张超；粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J]；广东建材；2011年08期.

[3] 周云钦.刍议粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J].山西建筑，2009，16（15）：89-92.

[4] 廖书全；水泥粉喷桩在高填方软土路基施工中的应用[J]；中国高新技术企业；2009年11期.

粉喷桩技术篇7

关键词软基处理水泥深层搅拌桩施工控制

中图分类号：TQ639.2 文献标识码：A 文章编号：

深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理软土，处理效果显著，处理后可很快投入使用。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。

1、工程概况

青兰高速公路陕西境K124+568～K124+650段路基底处于鹿首河古河床上，路基平均填筑高度在6m以上，原处理方案采用灰土挤密桩进行特殊处理。现场对该段地质进行试验检测，发现此处原地面以下2m土质含水量呈饱和状态，超过其液限指数，呈液态；2m以上部分含水量超过30%，土质松散。

对灰土挤密桩进行试桩，导桩很容易击入地下，击入2米以上的导桩拔出时无法成孔，施工质量无法保证；建设单位、设计单位在对方案进行比选后确定此处采用水泥粉喷桩，水泥作为加固料，可以使其与原位软弱土混合、压密，通过一系列的作用来加固地基。

2、粉喷技术及粉喷桩

有压缩空气向软弱土层内输送石灰、水泥等粉状加固料，使其与原位软弱土混合、压密。通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等一系列物理、化学作用，达到加固地基的目的。粉喷技术适用的加固范围为天然含水量大于30%的淤泥质土、粘性土各粉性土地基；当地基土PH值小于4或天然含水量大于70%时不适用。

采用粉喷技术使软弱土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固土，它与原位软弱土层组成复合地基。

3、水泥粉喷桩布置及技术要求

根据高速公路路面设计荷载及验算荷载对地基承载力和变形的要求，粉喷桩采用柱状加固型式，采用梅花形布置，根据施工现场试桩结果确定间距为1.8m。

粉喷桩长度结合地层情况，满足地基承载力和变形的要求。桩长选用6.5m,大部分地段能深入砾石层；

水泥粉喷桩挤密法的主要技术参数如下：

①施工范围：线路左幅路基中心至排水沟下方；②桩径D=50㎝；桩深h=650㎝；③布置及根数：间距180㎝，呈梅花型布置，；④水泥标号及用量：425号普通硅酸盐水泥；50㎏/延米；⑤成孔及夯实均用机械完成；

4、施工工序及要求

施工主要过程为：施工准备、桩机就位、钻孔、喷粉、搅拌、停灰、复搅和移位。

a、施工准备：施工设备进场前，查明地表、地下有无障碍物，尤其是地下管线及空中有无高压线等，切实了解场地的工程地质条件和周围环境，对施工区域进行整平，测试并调整好现场素土的含量。满足施工用电及电力供应的要求。出粉喷桩设计桩位图，利用经纬仪对桩位进行准确定位。做施工技术交底。

b、粉喷桩机械准确定位，并检测钻杆的垂直度，再进行钻孔施工，施工桩长通过钻杆长度控制，因此，喷粉前钻杆长度要不小于设计桩长。桩机就位要求平稳准确，桩管与桩孔中心相互对中，在施工过程中桩架未发生移位或倾斜。

c 、钻杆钻至设计深度后送灰器喷灰。通过钻杆长度控制喷粉高程及停灰面，以确保粉喷桩长度。对施工加固料仔细检查，防止加固料受潮、结块、变质。

d、孔位布置采用梅花型布置，桩孔直径50cm，间距1.8m，钻孔时采取间隔成孔，二次插入，以利于钻杆插入及拔出。

e、在钻杆钻入及喷灰过程中,仔细量取钻杆长度。同时，仔细观察桩管的贯入速度和垂直度变化。

f、钻孔时由专人检查桩孔的质量，观测孔径、孔深及垂直度是否符合要求。

g、对使用钻头定期检查，其直径磨耗量不得大于20㎜。当钻头提升至地面以下500㎜时，喷粉机应停止喷粉。

h、在喷煌成桩过程中遇有故障而停止喷粉时，第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。

i、为保证施工质量，粉喷施工由专人监督和检测。检查桩位、钻杆倾斜度、桩长、桩径、单桩喷粉量和复搅长度等。具体数据见《粉喷桩施工质量检查表》。

5、主要施工机械设备见下表：

6、质量验收

粉喷桩施工质量检验应符合下列要求：

①、桩孔中心点的偏差横纵方向不应超过10㎝；

②、桩孔垂直度偏差不应大于1%；

③、复搅长度≥2.2m；

④、桩径≥40㎝、桩深≥6.5m；

⑤、搅拌均匀。

7结语

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,并坚持全方位的检查。应特别注意的是，粉喷桩施工质量受人为影响的因素很多。因此，每道工序、每个操作环节都必须加强质量意识，把施工质量控制在施工的全过程中。

施工结束后,建设单位在施工现场,随机抽查了粉喷桩的质量。将桩头开挖了50㎝,进行质量检查,发现施工搅拌均匀,桩径符合设计及规范要求,达到了加固地基的预期目的。

参考文献

〔1〕地基处理手册编写委员会. 地基处理手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,2000.

粉喷桩技术篇8

【关键词}水泥粉；喷桩 ； 软基处理； 公路；

中图分类号： TU471 文献标识码： A

粉喷桩是“粉体喷射搅拌桩”的简称，它是利用专用的喷粉搅拌钻机将水泥等粉体固化剂喷入地集中，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方法。

1.水泥粉喷桩的加固机理与优点

1.1加固机理

水泥粉喷搅拌法是利用压缩空气通过固化材料工给机的特殊装置，携带着粉体固化材料，经过高压软管和搅拌轴输送到搅拌叶片的喷嘴喷出,借助搅拌叶片旋转，在叶片的背面产生空隙，安装在叶片背面的喷嘴将压缩空气连同粉体固化材料一起喷出，喷出的混合气体在空隙中压力急剧降低，促使固化材料就地粘附在旋转产生空隙的土中，旋转到半周，另一搅拌叶片把土与粉体固化材料搅拌混合在一起，与此同时，这只叶片背后的喷嘴将混合气体喷出，这样周而复始地搅拌.喷射.提升，与固化材料离后的空气传递到搅拌轴的周围，上升到地面释放。

1.2粉喷桩优点

粉喷桩有许多优点，主要有以下几个方面：

（1）加固工艺合理。在制桩过程中仅向土层中喷射固化料干粉，无需注入附加的水分，使固化剂能充分吸收软土中的水分.从而增强加固效果。

（2）施工简单.技术可靠。国内有多种粉喷桩施工成套机械，制桩过程完全机械化，减轻了工人的劳动强度，提高了成桩效率。制桩原料除原位土外，仅需要适量的固化剂。

（3）可以在含有地下水的地层中直接施工制桩，避免了水下施工的麻烦，大大简化了施工程序。

（4）施工工期短，进度快。经粉喷桩处理的地基，路基填筑时可大大加快填筑速率，基本不需考虑由于填筑过快而导致路基失稳的可能。

（5）保护环境。在制桩过程中无振动.无噪音.无污染.对附近建筑物无影响。

2.喷粉桩施工工艺与施工要点

2.1施工工艺流程

清表施工放样安装机具.备料搅拌机就位对中预搅下沉提升喷粉成桩移位 重新开始。

2.2施工工艺要点

（1）清表。在施工范围内，清除原地面20～30cm表土低洼处回填粘土或粗砂，并初压整平，地表过软应采取防止机械行走或施工时的沉陷或失稳的措施，测量平整后的地面标点。

（2）施工放样。根据施工设计图案各施工段绘出布桩图，并按施工顺序对桩位进行编号。根据导线点定基抽线，按等间距平差网格放样.布置出所有桩位。

（3）安装机具.备料。安装深层搅拌机.储料罐.供灰泵等工作平台。储料罐的设置应综合考虑以下因素：（1）减少施工影响及搬迁次数；（2）防止离桩机过远，管道过长而减少喷粉的压力，一般应一50～80m的管道长度为宜。施工选用的水泥.石灰等必须符合国家标准，具有出厂质保单及试验报告。水泥应按规定的试验频率取样试验，严禁使用过期.受潮.结块.变质的水泥，在进人贮灰罐时都应过4目/cm的筛，以防止堵管。

（4）搅拌机就位对中。施工机械就位后，调整钻机及导向架，保证钻杆的垂直偏差≤1.5%，检查钻头直径，其磨损≤1cm，钻头对中偏差≤5cm，检查校核钻杆的长度及深度显示仪，记录储罐读数及钻杆的始标高。

（5)预搅下沉。启动搅拌钻机，保持0.5m/min，转速30r/min,边旋转边钻进，同时开动空压机送风，防止钻进时堵塞喷灰口。由于电流值的大小于地层地质情况.钻进速度均由关系，故应以稳定的钻速电流为准，以确定桩底的地质情况。

（6）提升喷粉。钻进至设计桩长或持力层50cm，开启送灰系统。由于水泥粉到桩底的时间因管道的长短产生一个时间差，一般后于提升时间，故应确保在水泥到达桩底后方能提升。提升的速度应略小于钻进的速度，保持稳定的喷入量，同时应注意压力表时否由异常变化，防止管道漏气或堵管，如喷粉过程中出现堵管或施工机械故障，应在停断处1m范围内进行重新喷粉搅拌。当钻头提升到离地面0.5m是，改为慢速提升，停止送风，提升到地表后，停止送气。

（7）复搅下沉。为使加固料与软土搅拌均匀，在提升喷粉后进行复搅，复搅下沉及提升的速度根据试桩确定位0.5m/min，提高桩身上部强度，适应荷载应力传递，复搅深度一般为桩长的1/3，桩长不足5m要整桩复搅。整桩喷粉结束后，应检查计量仪。若喷粉量不足应整桩复打，若中间有喷粉量不足应检查记录，部分复打，复打长度应重叠1m。

3.应用研究

3.1施工控制

（1）材料。采用的水泥质量.规格应符合设计要求；水泥宜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。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。

（2）施工前必须进行成桩试验，应达到下列要求，并取得以下参数；①满足设计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确定搅拌的稳定性；③掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施；④根据地层.地质情况确定复喷范围，成桩工艺性试验桩数不少于 5 根。根据成桩试验，深层搅拌桩在施工到顶端0.5m范围内时，因侧向土压力较小，拌和质量差。实际施工时场地平标高比设计确定的粉喷桩桩顶标高高出0.5m,粉喷桩施工完后，在将上部0.5m质量较差的粉喷桩挖除。

（3）室内配方试验。施工实际使用的水泥和外掺剂，必须通过室内试验的检验，符合设计要求后方能使用。

（4）施工机械。主要为钻机.粉体发送器.空气压缩机.搅拌钻头。本路段粉喷桩施工采用正规厂家生产的PH-SB型双层十字型深层搅拌机。

（5）施工质量应符合以下规定：①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.喷粉量.钻进速度.提升速度等有关参数的变化。②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。③当钻头提升带地面以下不足50cm时，送灰器应停止喷灰并用人工填粘性土压实，④桩身根据设计要求在一定深度即1/2-1/3桩长并不小于sm的范围内必须进行重复搅拌，使固化剂与基土均匀拌合。⑤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，复打重叠孔段应大于1m，⑥施工机具设备的粉体发送器必须配置粉料计量装置，并记录水泥的瞬时喷入量和累计喷入量。严禁无粉料喷入计量装置的粉体发送器投入使用。⑦储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg，当储量不足时，不得对下一根桩开钻施工。钻头直径的磨损量不得大于1cm。

4结束语

综上所述，粉喷桩处理一定地质下的公路软体路基是有效的，它具有工期短，工后沉降小的特点，值得推广应用。我们要以科学的态度，及时有效地采取措施解决好各种影响桩强度问题，严格控制施工质量，就一定达到满意的工程质量。

参考文献

[1] 唐建业.浅淡道路粉喷桩基处理与施工工艺的检测方法.广东科技.2005

[2] 苏静巍.粉喷技术处治软土地基的施工工艺及现场质量控制.建筑与工程.2004

[3] 蔡永香.粉喷桩施工质量病害特征与控制技术.北方交通.2006