粉喷桩及搅拌桩设计要求

1、一、 设计要求 粉喷桩的设计桩径为50cm，桩边距1.0m，在平面上呈梅花形布置（详见附件），不采用正方形布置。粉喷桩桩顶铺设50cm厚砂砾石垫层，桩顶不需伸入垫层内。持力层深度除根据地质资料外，还应根据钻进时电流表的读数值来确定，当钻杆钻进时电流表读数明显上升，说明已进入持力层，桩长须穿透软土层并深入持力层内50cm。粉喷桩处理后的单桩承载力须大于250kn，地基承载力不小于250kn。 二、粉喷桩的施工 1、 施工设备： 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、 室内配比实验：

2、 粉喷桩处理软基效果为何，很大程度上取决于配比的选择是否适合当地工程地质条件。各标段承包人和监理单位在施工前必须根据设计地质资料和动力搅拌资料，按有关规范要求做室内配比试验。 粉喷桩加固料宜采用425#普通硅酸盐水泥，水泥用量因天然含水量而异，按以下方法配比：w150%，水泥用量50kg /m；50%w170%，水泥用量为55kg/m；w170%，水泥用量为60kg/m65kg/m。 加固处理的强度，应以无侧限抗压强度衡量，试件养护龄期为7d，28d，90d，要求r280.8mpa，r901.2mpa。 3、现场工艺性试桩： 根据室内配比进行工艺性试桩，试桩应达到下列要求。 钻进速度v1.5m

3、/min；平均提升速度vp0.8m/min；搅拌速度r30转/min；钻进、复搅与提升时管道压力：0.1mpap0.2mpa；喷灰时管道压力：0.25mpap0.40mpa。 确定合适的技术处理措施，掌握水泥搅拌的均匀程度，掌握下钻及提升的困难程度，成桩试验的桩数不少于5根。 3、 施工工艺： 进行粉喷桩的场地需清表处理，做好抽水、清淤及整平工作。主要施工工艺为：放样粉体喷射搅拌机械就位预搅下沉喷粉搅拌提升至离地面30cm处重复搅拌下沉重复搅拌提升至离地面30cm处关闭搅拌机械铺筑砂砾垫层铺设土工布填筑路堤。路面工程在完成粉喷桩施工不少于60天后才能进行。搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记

4、录，时间误差不大于5秒，提升前要有等待送粉到桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况。 三、施工质量控制注意事项： 1、 关于复搅与提升：在桩顶部1/3范围内应重复搅拌一次,高度至少大于5m。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、 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。 3、 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。 4、 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140c

5、m。 5、 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。 6、 砂砾垫层必须在桩体强度达到70%时方可铺筑。 7、 监理处必须对粉喷桩施工进行全过程旁站，按实际发生数量进行计量。深层搅拌桩施工工法深层搅拌桩加固工法是利用水泥、生石灰粉做为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深部与软粘土强制拌和,并利用固化剂与软土搅和过程中发生的一系列物理反应和化学反应,使该加固区域的地基硬结成具有一定强度的复合地基。深层搅拌法不仅适用于软土地基加固,而且也适用于地下室基坑的挡土止水帷幕;这种施工方法于1993年至今,我司在道路、地下室基坑挡土止水帷幕.基坑重力式挡土墙、软土地区厂房基础等项目

6、中成功地应用,并取得了较好的经济效益。深层搅拌桩施工具有无噪声、无振动、无污染、工效高、成本低等优点。为使深层搅拌桩的设计及应用过程更符合技术先进.安全可靠.高效优质.经济合理的要求，特编制本工法。一.深层搅拌桩的原理与基本性能水泥加固土的原理是通过水泥水解、水化反应所生成的水泥水化物与土颗粒发生离子交换、团粒化作用、炭酸化反应以及硬凝反应等一系列物理化学作用，形成具有一定强度和水稳定性的水泥加固土。水泥加固土的强度取决于被加固土的性质（含水量、有机质及烧失量等）和加固所使用的水泥品种、标号、掺入量以及外加剂等。加固土的抗压强度随着水泥掺入量的增大而增大，工程常用的水泥掺入比为1217，其强度

7、标准值宜取试块90天龄期的无侧限抗压强度，一般可达5003000。1、湿法施工采用水泥浆搅拌法施工：施工前应确定搅拌机械的压浆泵的输出量、浆液经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间以及设备提升速度等参数，并根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配比等方面参数和工艺要求。为保证桩端施工质量，当浆液到达喷浆口后应在桩底标高处停留不少于30秒以确保浆液完全到达桩端。2、湿法施工工序搅拌机械就位（调整水平度和垂直度）。预搅下沉。（搅拌机预搅下沉时不宜冲水；当遇较硬土质下沉困难时，方可适量加水，但应考虑加水后的水灰比变化对桩身强度的影响）。喷浆搅拌提升喷浆复搅下沉复搅提升到地面。（为确保浆液能切实渗入土体，宜采

8、用低流量输浆，快速上下往复搅拌四喷四搅）关闭搅拌与输浆机械。移至下一桩位。3、干法施工。正式施工前应先打试验桩（也可利用工程桩），以掌握各项参数（气压、气量、送灰量及搅拌、提升速度等）；在施工过程中要及时检查送灰器中的材料容量，避免出现断桩；对于地下水位以上的桩，施工时可加少量的水，或施工完后地面浇水，以使水泥土的水解水化反应充分。为保证搅拌均匀，应考虑提升速度与搅拌速度匹配。80，氧化镁含量采用干水泥粉或生石灰粉作为固化剂，利用搅拌机械和压缩空气将粉体送入地下，搅拌成桩。水泥的标号通常采用、，生石灰的质量要求氧化钙含量4、干法施工工序桩架就位。（调整水平度和垂直度）正旋喷气下沉预搅到端设计标

9、高。反旋喷灰提钻上升到设计停灰面。正旋喷灰下沉复搅到端设计标高。反旋喷灰提钻上升复搅到设计停灰面。关闭搅拌与送灰机械移至下一桩位。三、施工机械目前国内使用的深层搅拌桩机械较多，样式基本大同小异；专用于湿法浆喷施工的机械:分别有单轴（sjb-3)、双轴(sjb-1)、和三轴(sjb-4)的深层搅拌桩机，加固深度可达20m，单轴的深层搅拌桩机单桩截面积=0.22m2,双轴的深层搅拌桩机单桩截面积=0.71m2,三轴的深层搅拌桩机单桩截面积=1.20m2,(可用于设计中间插筋的重力式挡土墙施工）；sjb-系列的设备施工深度可达20m，常用钻头设计是多片桨叶搅拌形式。深层搅拌桩施工时除了使用深层搅拌桩

10、机以外，还需要配置灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵等配套设备。用于干喷法施工的机械:分别有(cpp-5)、(cpp-7)、(fp-15)、(fp-18)、(fp-25)等机型；加固极限深度是18m，单桩截面积=0.22m2,喷灰钻头呈螺旋形状；送灰器容量1.2t，配置1.6m3/s空压机，最远送灰距离50m。干喷法施工的机械也可用于湿法施工，施工时撤除干喷法施工的配套设备，钻头须改成双十字叶片式钻头，另配置灰浆拌制机、灰浆泵等配套设备。四、劳动组织a、深层搅拌桩湿法施工每个机组由10-14人组成；班长1名；负责施工指挥，协调各个工序之间操作联系，控制施工质量以及组织力量及时排除施工中出现的意外情况和

11、故障。操作工作工1-2人；按照设计要求的施工工艺，正确操纵设备预搅和提升，观察和检查设备的运转情况，填写成桩原始计录，及时维修、保养设备。司泵工1-2人；负责指挥灰浆配制和泵送浆液，进行材料用量统计和记录泵送时间，负责与前台的操作工、记录员保持联系，及时清洗、保养灰浆设备及输浆管线。记录员1-2人；负责将当班的原始记录统计、汇总并整理施工资料。送料工4-7人；按设计要求配合比配制浆液，按司泵工指挥将浆液转入集料斗，负责各种生产所需材料运输和供应。机械维修工1人；负责全套施工设备的正常运转和维修，定期检查搅拌头的叶片是否完整如有脱落，及时修复。电工1人；负责施工现场的动力及照明用电线路安装和安全

12、使用。 b、深层搅拌桩干法施工每个机组由5-7人组成；班长：1人；负责施工指挥，协调各个工序之间操作联系，控制施工质量以及组织力量及时排除施工中出现的意外情况和故障。主机操作工：1-2人；按照设计要求的施工工艺，正确操纵设备预搅和提升，观察和检查设备的运转情况，填写成桩原始计录，及时维修、保养设备。送料工：1-2人；负责在主机台操作人员的指挥下按设计要求控制定量输送料粉至搅拌喷头，填写送料原始计录，及时维修、保养设备。装填工：3-4人；按送料工指挥将水泥或生石灰粉及时补充到灰罐；负责各种生产所需材料运输和供应。记录员：1-2人；负责将当班的原始记录统计、汇总并整理施工资料。机械维修工：1人；负

13、责全套施工设备的正常运转和维修，定期检查搅拌头的尺寸。电工：1人；负责施工现场的动力及照明用电线路安装和安全使用。五、施工注意事项对将要进行深层搅拌桩施工的场地事先应加以平整，彻底清除施工现场地面、地下及空中的障碍物。如现场地表过软，应采取防止施工机械失稳的措施。湿喷法施工中实际使用的固化剂、外掺剂，要经过加固土室内试验的确认方能使用。泵送浆液必须连续，如因故停浆，要立即通知前台操作工，以防止断桩。干喷法施工时应不断检查灰罐内的容量，及时补充。如采用生石灰粉为固化剂，应对生石灰粉的质量先行确认，在现场堆放的时间不宜超过五天，以避免由于材料因吸收了空气中的水份降低了品位，影响成桩质量。施工时应使

14、用定位卡以确保桩位的准确度和桩机的水平、垂直精度。各类管线接头必须接好扎牢。各种电器设备要有防雨措施，严防漏电事故发生。六、加固质量和效果的检验深层搅拌桩成桩质量和效果检验可采用1、轻便触探2、开挖。3、取样标惯。4、荷载板试验四种方法进行。抽检数量为总工作量的2%。1、轻便触探：一般在成桩后天之内，使用轻便钎探器钻取桩身加固土样观察搅拌均匀程度，同时根据钎探击数（值）用对比法判断桩身强度。2、开挖：开挖搅拌桩实体，观察桩体直径、外形或搭接情况；切割桩体截面，观察搅拌均匀程度。3、取样标惯：采用小型钻机抽心取一段桩体，在室内加工成立方块，进行抗压强度检验。4、荷载板试验：对搅拌单桩和加固后的复

15、合地基要进行荷载试验和承载力检验。通常长度为、的单桩极限承载力一般可达450、0和0，搅拌桩复合地基承载力可达100kpa/m2、150kpa/m2和200kpa/m2。自检一般可采用前面两种方法。七、工程应用实例自1984年至1990年，采用深层搅拌法加固软土地基的工业与民用建筑有一百多个单项，用于地下挡土止水帷幕构筑的数量也不少；我司从1993年至1997年以来运用深层搅拌法施工的工程实例约有25万延长米。1、道路软土地基处理深层搅拌法应用广州乙烯工程指挥部在厂区拟建厂东路、厂南路及污水处理厂，要求地基承载力分别为100kpa/m2、150kpa/m2、200kpa/m2。由于天然地基不能

16、满足承载力要求，必须考虑采用人工加固的措施。由广州市工程承包总公司设计院设计，采用深层搅拌法加固地基，其中地基承载力要求100kpa/m2、150kpa/m2的地段使用生石灰粉作为固化剂，地基承载力要求200kpa/m2的地段使用4.25普通硅酸盐水泥作为固化剂；总工作量2400延长米；总工期60天；完工后先采用开挖和轻便触探的方法进行自检，然后建设方又组织了钻探取芯的方法进行验收，其结果全部符合验收标准，满足设计要求。2、基坑挡土止水帏幕深层搅拌法应用广州市协和房地产有限公司在位于沙河的天南大厦一层地下室基坑，开挖深度5米，原设计基坑维护采用人工挖孔排桩支护，由于施工现场地下水位较高，人工挖

17、孔桩只挖到负一米就无法施工；广州市民用设计院决定改用深层搅拌排桩作为该基坑的挡土止水帏幕，因考虑现场施工位置有限，只能双排布桩，所以设计成与砂浆土钉喷锚相结合的挡土墙。深层搅拌桩施工完毕后，砂浆土钉喷锚作业随基坑土方开挖进度跟进；原设计5米基坑，因地下室底板设计需要，局部位置超挖至6.5米，挡土止水帷幕保持稳定，基坑内经降水井降水后工程桩按设计方案采用人工挖孔桩顺利进行。3、厂房基础深层搅拌法应用广州经济开发区东区顶益食品有限公司厂房基础；施工场地是一片耕植土回填，从-2米至-9米是含砂流朔性淤泥，中间带有含砂夹层，由于地面的厂房是采用轻型结构，如选用预应力管桩作基础则造价过高；为此设计单位采

18、用了深层搅拌桩作为承台基础，二、三期的三个分厂厂房基础8万多延长米仅用了一个半月时间就完成了。4、基础承台加固深层搅拌法应用珠江钢厂连铸连轧车间厂房基础承台在完成了预应力管桩施工后，开挖浇筑承台的钢筋砼，由于地质条件复杂，回填土底部的流淤无法承受上部的重量，造成大量的砼在初凝前从底部流失。根据上述情况，钢厂建设指挥部决定采用深层搅拌桩将基础承台底部加固；一共21个基础承台经深层搅拌桩加固后顺利地完成钢筋砼浇筑任务。水泥搅拌桩质量检验1、桩位：偏差不超过5cm。2、桩顶、桩底高程：均不应低于设计值，桩底一般应超深10-20cm，桩顶应超高10-50cm。3、桩身垂直度：不应超过1%。4、桩身水泥质量：允许每根桩的水泥用量在25kg范围内调整。5、水泥标号：按设计要求选用。6、搅拌头上提喷浆（或喷粉）的速度：提升速度不超过0.5m/min。7、外掺剂的选用：通常有氯化钙、碳酸钠、三乙醇胺、木质素磺酸钙、水玻璃等。8、浆液水灰比：0.4-0.5。9、水泥浆液搅拌均匀性。10、喷粉搅拌均匀性。11、喷粉到距地面1-2m时，无大量粉末飞扬、污染环境的现象。12、对基坑开挖工程中的侧向围护桩，相邻