浅谈粉喷桩处理软基的处理与施工

1、浅谈粉喷桩处理软基的处理与施工摘要：结合路基软圭埋置厚度大于三米的软土路段粉喷桩处理实例，对软基加固的机理、地基设计、施工工艺流程以及效果检验加以讨论。关键词：粉喷桩；处理；软土地基；施工工艺1概述路基不均匀沉降是造成水泥砼路面断裂破坏的主要因素之一。某路多处位于淤泥质粘土，土质松软，承载力极低。在这样的地质条件下修筑路堤，路基沉降量大，稳定性差。假设不对其进展有效地整治，将来势必造成水泥混凝土路面破坏。某路勘察设计阶段勘探钻孔19个，人工挖孔7个，且孔点位置大都分布于桥位处，对线路的地质情况勘探极少。工程开工后，发现原路基软基段与施工设计图相差甚远。因此对该路基重新进展勘探，共钻孔96个，总

2、进尺638米，根本掌握了软土路基的分层、埋深以及物理力学性质等。根据软土路基土的分布情况，经专家与设计代表共同讨论决定：软土埋置厚度小于3处，采用“清淤换填透水性材料；软土埋置厚度大于3的深层软土地段，采用粉喷桩复合地基进展加固处理。这样，既消除了工程隐患，又缩短施工工期，保证了施工的正常进展。2粉喷桩加固软基的机理粉喷桩加固软土技术是利用水泥作为固化剂，通过专用的深层搅拌喷射机械，将粉状的胶凝材料喷入地层深部，凭借钻机回转钻头叶片与原位软土均匀搅拌混合并吸收地下水，经一系列的物理化学反响，随着时间的推移，形成具有整体性强、水稳性好和高强度的柱体即粉喷桩。使软粘土硬结形成具有一定的强度、压缩性

3、和浸透性较低的水泥土固体，从而到达加固路基的目的。当水泥和软土拌和后，水泥颗粒外表的矿物很快与软土中的水发生水解和水化反响，形成水化物。这些水化物有的进一步硬化，形成能吸收大量自由水的水泥石骨料；有的那么与周围具有一定活性的软土颗粒发生反响，其中钙离子与软土矿物外表所带的钠离子、钾离子等进展离子交换，通过离子交换作用和团粒化作用使较小的土颗粒形成较大的土团粒。通过凝硬反响，逐渐生成不溶于水的稳定的结晶化合物，从而使土的强度不断进步。通过离子交换作用和碳酸化作用形成了一定范围的桩周土硬壳层，从而形成了刚度和强度相对较高的水泥土柱体。由于土和水泥水化物之间的物理化学反响过程进展缓慢，因此水泥土柱体

4、的强度随时间增长而不断增加。3粉喷桩复合地基设计该路深层软土地基根底设计为粉喷桩复合地基，桩径D=500；相邻桩的净距1.3，并采用梅花式布置，有效桩长平均约为5(至持力层)；固化剂采用425#普通硅酸盐早强水泥，因地层中有机物含量和含水量较高，为保证桩身质量，经取样配方试验，拟定水泥掺合比为15%18%即58kg5kg/；施工完毕后进展动测试验，以检查桩的完好性和桩长；桩的抗压强度须满足825KPa28天或1100KPa90天。4影响桩体强度的主要因素影响桩体强度的主要因素有：水泥掺合比、水泥标号、龄期、土的含水量、土中有机质含量等。其中以龄期、水泥掺合比、土的含水量影响最为显著。4.1水泥

5、土的强度随龄期的增长而增长，其强度增长规律既不同于水泥砼，也不同于石灰土。水泥土的龄期在128天内，强度增长较快；超过28天后，强度仍有较大增长，但增长速度已明显减缓；90天龄期后强度略有增长，但长幅已很校在实际工程中，一般以7天或28天龄期的无侧限抗压强度作为水泥土的强度设计标准值。4.2水泥掺合比对水泥土的强度影响较大。施工前，应取所用水泥和有代表性的对水泥土强度影响最不利的软土，按设计要求进展水泥土标准试验，以求取最正确的掺合比。当实际掺合比小于最正确掺合比时，水泥土固化反响弱，水泥土比原状土强度增长甚微，加固效果不明显；当掺合比大幅超过最正确掺合比时，水泥土强度增长随掺合比增加增幅而减

6、缓，费用与效果比不合理，导致本钱加大，或产生浪费。标准规定的掺合比范围为7%a15%。在实际工程中掺合比的选用还应根据土质和加固土的含水量，通过室内试验确定。本工程采用水泥掺合比为18%。4.3加固土含水量对水泥土的强度有明显影响，含水量愈小，无侧限抗压强度愈大，反之那么愈校当含水量到达一定值后，按标准推荐的最大掺合比已不能保证到达设计强度要求，因此，从经济、合理、有效的角度，在保证水泥土桩强度满足设计、标准要求的前提下，对于含水量较小的软土可适当降低掺合比；而对软土含水量过大的地段宜增大掺合比。详细掺合比的选用应根据试验确定。5施工流程5.1做好粉喷桩开工前的施工组织设计，机械、人员、原材料

7、必须准时到位，对技术人员、机械操作人员进展上岗前培训，设计人员进展技术交底，对水泥批量进展抽查试验合格后才能使用，制定操作机手的岗位职责及操作规程。5.2施工前应做好场地的平整工作。该路软土地基加固区皆为稻田或洼地，且部分已开挖，场地很软，自重10T的桩机在其上施工会导致陷机，严重影响施工进度，故施工前应在场地外表回填50厚稳定性好的砂砾土。复核好测量基线、复测桩位高程。为准确控制钻杆深度，应在基台上做控制深度标尺，以便施工中进展观测、记录。5.3做好工艺性试验桩不少于10根，桩的位置在有代表性的软土段。通过试验桩掌握机械性能、地层情况、钻机下钻和提升速度、各操作手的配合、下钻和提升遇到的阻力

8、、单位时间喷灰量、复搅工艺等因素对成桩质量特别是桩强度均匀性的影响，通过检测认可后确定其技术参数，作为正式施工根据。5.4采用Ph-5型2台粉喷桩机施工，配有喷灰机和两台空压机。喷灰机和空压机应根据场地的施工要求，尽量放在便于钻机行走作业、便于上灰加料、便于设备安装及操作的平坦位置。喷灰机和空压机一定要安平牢靠，尤其空压机为抑制其振动影响应在其底座下垫木且将风管卡牢，以防脱落。5.5为了喷灰量的均匀性和搅拌均匀必须恒压喷灰，提钻喷灰应用慢挡0.5/in,钻进和复搅用中速档不大于0.8/in。5.6严格控制喷灰时间和停灰时间，不得中断喷灰，严禁在尚未喷灰的情况下进展钻杆提升作业。如遇机械故障等原

9、因，喷灰中断时必须复打，复打重叠孔段应大于1。5.7本工程粉喷桩加固地段软土厚度均在5以内，为确保质量，设计要求粉喷桩必须打穿软土层，桩底置于持力层基岩上，并要求整桩复搅。5.8水泥粉喷桩掺灰量沿桩长都应均匀并到达设计要求，必须坚持每延米计灰，如发现某延米喷灰量少于设计喷灰量时，为保证桩身强度，应及时补喷灰，补喷灰后，其灰量应不小于设计喷灰量，搭接长度不小于50。灰量计量装置应经常检查，确保计量精度。5.9试验说明，当土层含水量较低时，水泥粉喷桩桩身呈疏松状态，其强度较低。因此，对较干土层如硬壳层，施工时要适当加水，使其含水量控制在45%60%范围内，以利于成桩均匀，保证桩身强度。含水量较大的

10、土层，水泥土强度会降低，因此要适当增加掺灰量。5.10水泥粉喷桩桩头必须按设计要求处理，砍桩头后长度约为50，桩头不平部分应用10#水泥砂浆调平；假设桩头砍后低于设计标高，应用15#细粒料砼调整；假设桩头强度满足设计要求，并且桩顶标高与设计标高误差不超过5，可不砍桩头。5.11为进步地基承载力和协调地基变形，我们在粉喷桩上加铺设两层土工格栅。先在桩顶上铺筑50厚的砂，调平后铺设土工格栅。土工格栅铺设要求平整，不能褶叠。5.12考虑到水泥粉喷桩实际成桩直径要比设计直径50大在较软土层中，实际成桩直径约为60。为保证桩身设计强度，喷灰量应以实际桩径计算，实际喷灰量不得小于该计算值。5.13水泥粉喷桩施工质量保证体系必须健全，坚持在没有质量旁站人员情况下不准施工的原那么，以保证施工质量。6加固效果检验桩体取样强度试验。在粉喷桩完成后28天内，在水泥土桩身有代表性的部位连续取芯，进展无侧限抗压强度试验，与同龄期的室内无侧限抗压强度进展比较，以检验