粉喷桩施工方案

粉喷桩施工方案一、施工准备（1）参加设计单位的技术交底，进行图纸的自审和会审工作，进行施工技术交底和安全技术交底；（2）编写详细的分部施工组织设计，送交建设单位或监理单位审定；（3）组织机械设备进场，组装、调试；（4）与甲方做好测量控制网点的交接工作，按图纸测放桩位，绘制桩位编号图。（5）收集有关技术资料，重点熟悉施工场地的工程地质及水文地质资料，并认真理解、掌握设计意图及有关要求。（6）掌握操作规程及搅拌桩的“四搅二喷”法工艺流程，了解选用设备的性能。（7）平整场地，清除地上和地下的障碍物，设定场地标高控制点。（8）检查水泥(固化剂)质量是否符合设计要求，是否具备合格证明；检查是否进行过加固土室内试验。如需补做试验，应将其结果及时反馈至设计单位。二、主要施工机具配置（1）粉喷桩桩机：采用铁道部武汉工程机械研究所生产的PH－5D型桩机；（2）粉体发送器，如YP－1型；（3）空气压缩机：Q>1m3/min；（4）搅拌钻头：直径Φ580，钻头的型式应保证在反向旋转提升时，对加固土体有压密作用。三、粉喷桩（干法）施工流程干法粉喷桩的施工工艺流程为：场地平整、施工放样、钻机定位、钻杆下沉钻进、喷粉提升强制搅拌、搅拌、喷粉、搅拌、再喷粉，提出钻杆、移机。粉喷桩施工必须作好施工流程控制，通常一个粉喷桩的施工过程应遵守以下施工程序：（1）平整场地，整套设备依实际地形安装就位。（2）喷粉桩机自动纵横向移位，钻头对准孔位（图8-2(a)）。（3）启动搅拌钻机，钻头正向旋转，实际钻进作业。为了不致堵塞钻头上的喷射口，钻进过程中不喷固化料，只喷射压缩空气，既确保顺利钻进，又减小负载扭矩。随着钻进，使被加固的土体在原位受到搅动（图8-2(b)）。（4）钻至设计孔底标高并进入持力层停钻（图8-2(c)）。（5）启动搅拌钻机，反向旋转提升钻头，同时打开发送器前面的控制阀，按需要量向被搅动的疏松土体中喷射加固粉体料，边提升边喷射边搅拌，尽量达到均匀搅拌，使软土与固化料充分混合，喷射量与控制阀的开放大小成正比，与钻头的提升速度成反比（图8-2(d)）。（6）当钻头提升至高出桩顶40～50cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，桩柱形成，将钻头提出地面（图8-2(e)）。（7）再次向正旋转下降钻头，进行复搅拌深度（喷射粉体），直到钻头提出地面，即完成该桩的施工转入另一桩位。（8）利用喷粉桩机底座的步覆功能移动钻机至新孔位重复以上的过程。四、施工工艺方法1、粉喷桩施工技术要求根据招标文件及相关规范要求，本项目粉喷桩施工技术要求如下：（1）保证桩位准确，桩位偏差不得大于50mm；桩体垂直，垂直偏差应小于1%。成桩直径和桩长不得小于设计值。水泥掺入量为15%，水泥为#425普通硅酸盐水泥。（2）喷粉施工前应仔细检查搅拌机械、供粉泵、送气(粉)管路、接头和阀门的密封性、可靠性。送气(粉)管路的长度不宜大于60m。（3）施工时搅拌头旋转一周，其提升高度不得超过16mm。（4）搅拌头的磨耗量不得大于10mm。（5）当搅拌头到达设计桩底以上1.5m时，应即开启喷粉机提前进行喷粉作业。当搅拌头提升至地面下500mm时，喷粉机应停止喷粉。（6）成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1m处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。（7）粉喷桩施工工艺采用“四搅二喷”。（8）施工过程中要由专人作实时详细记录，严禁事后补记。（9）施工完成一周后提供完整的施工记录和竣工报告。2、粉喷桩详细施工工序具体工序如下：（1）测量放样。粉喷桩全面施工前，必须进行平整场地和根据可靠的水准点及控制桩进行放样。应将地面平整至水泥搅拌桩施工高程，必须清除桩位处地上、地下的一切障碍物（包括石块、树根、垃圾等），场地低洼处应回填素土压实，沟塘处应抽水、清淤并回填素土至粉喷桩施工高程，回填压实度大于85％。桩位布置完毕后将粉喷桩机就位，将钻头准确对准桩位，并使搅拌轴保持垂直，倾斜度偏差不得大于1％。本阶段检查控制的要点是：标高符合要求、布桩位置准确、总布桩数量满足设计要求。主要通过现场测量进行控制。（2）钻孔。启动粉喷钻机，钻头边旋转边钻进。为了不致堵塞喷射口，不喷射水泥而是喷射压缩空气，将泥沙从喷射口吹出，钻进一定深度启动一次。钻进时喷射压缩空气（管道压力控制在0.1～0.2MPa），可使负载扭矩小，有利于顺利钻进。钻孔深度靠钻机的钻深刻度盘指示数据控制，垂直度通过钻机上的双侧垂球进行控制。钻进速度以小于或等于0.9m/min进行，可通过检查电脑记录单及现场检查钻机的工作档位控制。应控制钻进深度不能小于设计规定。本阶段检查控制要点是：控制钻进深度、钻进速度、垂直度。（3）喷水泥、搅拌。当钻至设计标高后，即可开启空压机连接水泥罐的阀门，边提升钻杆边喷射水泥（水泥通过空压机与钻杆顶部连接的橡皮胶管，靠空气压力，从钻杆内孔穿过，由钻头中部小孔喷射），直至孔口。喷粉搅拌提升速度按0.7m/min进行控制，并且边喷粉边搅拌提升。喷粉阶段管道压力控制在0.25～0.4MPa，平均喷粉量为36g/min左右（标准值35g/min）。沿深度方向水泥的喷出量，根据发送器输出的水泥量与搅拌叶片提升速度的关系来确定。根据招标文件要求，水泥搅拌桩水泥用量约为76kg/m，根据地质情况可对施工喷粉量进行适当调整，确保达到最佳设计效果。施工喷粉量误差不得大于1%。对于淤泥、暗沟等部位应适当增加喷粉量，以提高土的固结性能。当钻头提升至整平高程以下50cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，为使水泥搅拌均匀，再将钻头钻进对其进行全长复搅拌，复搅及提升速度控制在小于0.8m/min，将剩余水泥粉喷完再旋转将钻头提出，成柱结束。对于不良土层（含水量过大或土质较差层段）、搅拌阻力较大的施工地段，按照分段复搅的工艺进行施工，为保证分段搅拌质量，分段衔接部分进行1m左右的重叠，并采取增加搅拌次数或适当加大喷粉数量，以确保处理的整体效果，但相关控制要严格经过试桩确定，严禁随意进行。另外，由于喷粉装置的回路是封闭的，在回路内输送过程中，粉体不会向空中喷发和飞散，在搅拌钻头距地表50cm处应停止粉喷，避免喷粉溢出地面对环境造成污染。本阶段检查控制要点是：喷粉数量、搅拌速率、复搅深度。喷粉数量依据自动记录电脑打印单进行检查，对照水泥消耗台帐、施工进度记录数据进行复核；搅拌速率现场检查，结合每根桩施工耗费时间、每天完成数量进行复核；复搅深度与地质不良地段加强依据电脑记录单、现场检查进行控制。（4）养护及其它要求。粉喷桩施工结束后，要立即对桩顶50cm部分采用同剂量的水泥土回填，并进行施工桩数量点验避免漏桩。之后进行养护，养护期为28天。主要是在15天内严格控制重型设备进入，避免地基挠动形成断桩，冬季施工要进行桩头覆盖。3、施工中其它几个应当注意的事项（1）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。（2）施工中发现喷粉量不足时，应整桩复打，复打的喷粉量应不小于设计用量。如遇停电、机械故障等原因造成喷粉中断时，应在12小时内采取补喷措施，补喷重叠长度应大于1m。否则也应重新打设，新桩距报废桩的距离不得大于桩距的15％，并填报在施工记录内备查。（3）若发生空洞情况应立即用素土回填空洞，重新下钻喷粉进行接桩处理，重叠长度不小于1m，直到成桩为止。（4）施工机具设备的粉体发送器必须配置粉料计量器具，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。（5）储存罐容量应不小于1根桩的用灰量加50kg；若储量不足时，不得对下一根桩开钻施工。（6）钻头直径的磨损量不得大于1cm。五、施工质量保证措施为确保工程质量，符合设计要求及有关规范的规定，实行过程控制为主，工后检测为辅的方法，从人员、设备、材料、施工前的准备、工程施工过程等方面对工程质量进行预控。（1）人员a）实行岗位责任制，做到定机、定人、定岗、定责。每处施工现场确定一名机长，制定详细的操作手、机长、自检人员岗位责任制。对现场施工和质检人员进行培训，从干部到职工都强化质量意识，凡参加粉喷桩施工的人员上岗前首先要了解、掌握、重温有关施工技术规范，明确岗位责任，做到未经培训不得上岗。b）充分发挥质检人员对工程质量的控制作用，对成型后的每根桩实行施工队、项目部全过程工地自检，全部合格后方可报请监理组抽检。项目部质检人员和监理人员对质量具有一票否决权。

（2）设备设备是保证施工质量的前提，进场的粉喷桩机必须达到以下要求：a）性能良好；b）机架稳定性良好；c）配备先进的称量工具和能自动打印喷粉量。根据总体设计计划进度，配备满足要求的机械设备并进行编号。施工前应委托计量部门对进场的每台粉喷桩机进行标定，合格者方可使用。

（3）材料只有合格的材料才能保证合格的工程，施工中建立健全材料管理台帐，施工中使用的水泥应经过自检后方可进场，进场后的水泥应按批进行报检，报请监理工程师抽检合格后方可投入使用。a）水泥总量控制：及时向监理组提供与水泥厂家签定的进料合同，同时使用三联式水泥进料验收单。b）建立粉喷桩机的水泥台帐审核签认制度，台帐中应注名明水泥的领料日期、数量及施工桩点号等。粉喷桩机的水泥必须由机长领取，同时必须由旁站人员现场核实后签认，施工人员在原始记录上应注明每根粉喷桩的施工桩号。（4）施工前的准备a）室内配比试验：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。对天然含水量50%＜W土≤70%的路段,增做一组53kg/m的配比，增设5根水泥用量为53kg/m的试桩。b）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、复搅下沉速度等），并将试桩报告上报监理组。c）挂牌：将试桩确定的技术参数制作铭牌，悬挂在机械旁。（5）工程施工过程质量控制a）施工场地应平整，不得有积水，在施工段面两侧要有排水设施。平面上的布桩位置要清晰可辨，桩位要准确。水泥要堆放在高处，且下面应离地面约15cm，使下面有良好的通风效果，堆放水泥的场地四周要排水畅通，保证阴雨天气无积水现象。水泥要分品种整齐堆放，不同厂家、不同型号的水泥严禁混合使用。废弃水泥袋要及时回收、清理，保证施工现场整洁。水泥的防雨遮盖设施要完善，确保水泥不受潮、不变质。b）粉喷桩机上要有明显的反光标记，标记的刻度要经现场监理认可。夜间施工要有照明设施，使钻架上的标记刻度清晰、醒目。c）机械操作要熟练，喷粉要均匀，水泥剂量及复搅深度应满足要求。喷粉时最好一次性喷足喷粉量。对于桩长较长的桩，应采取措施，保证桩身下端每米的水泥剂量达标。d）根据工艺试桩确定的各项技术参数制定施工要点，供现场操作人遵守。严格控制钻孔下钻深度，喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩深度和喷粉量达到设计要求。深度误差不大于5cm，水泥喷入量的误差应小于1%。e）搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差不大于5s，提升前要有等待送粉达桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况，具体时间可由工艺试桩确定。f）

钻进提升时的管道压力不宜过大，以防止钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。为确保粉喷桩的施工质量，当钻头提升至地面高程下25cm时，应停止喷灰只搅拌，同时采取复搅措施。第二次搅拌时不喷粉，复搅深度以电流表达到100A为准。复搅时钻头的下钻、提升速度同第一次，粉喷桩每次下钻和提升的时间有专人记录，对出现的意外情况应在备注栏内注明。g）严格控制喷粉时的钻杆提升速度，确保每根桩的喷粉均匀性。如发生意外影响桩身质量时，应在12h内采取补喷措施，补喷重叠长度不小于1米，特别困难时以电流表读数明显变化为准。否则应重新打设，新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15%，并填在施工记录中备查。h）对输灰管要经常检查，不得泄露及堵塞，输灰管道长度不宜大于60米。对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不大于1cm，但也不宜采用直径过大的钻头。i）

施工前应对桩机进行全面的检查，用水平尺及垂球教正机架前后、左右的水平度，控制机架的钻杆倾斜度不得大于1%，成型后每根桩的竖直度误差都小于1.0%。j）

施工中及时、认真填写原始记录，不允许事后编写。每天资料都应做好签认、汇总工作，发现问题及时改正。k）每天认真校核桩机的领料数量及施工桩位，检查桩机的每批领料数量与该机完成的粉喷桩延米数量是否相符，并复核打印资料的准确性。加强资料管理，施工中认真填写有关技术资料，每个根桩均要按实际产生的数据认真负责地填写资料，所有的资料数据必须真实可靠并得到监理工程师的签字认可，施工中的所有资料必须完整无缺并整理归档。l）对成型后的粉体搅拌桩，应由监理部门抽查成桩7天及28天的桩体成型情况、搅拌均匀程度及桩体强度。抽检数量为桩根数的2‰并不少于2根，粉喷桩的28天抗压强度不得小于0.8Mpa，90天抗压强度不得小于1.2Mpa。六、施工中常见问题和处理方法（1）施工前应进行放线，准确定出各孔位中心，打木桩作出标记，并在木桩周围撒上石灰以醒目，便于施钻过程中寻找。（2）所有桩在制桩过程中，都必须准确测量钻进深度，确保桩顶及桩底标高符合设计要求。（3）桩体施工中，钻机出现不正常振动、晃动、倾斜、移位等现象，电流值偏高，其原因可能是土质太硬或遇到旧基础，石块。若土质太硬改用慢档钻进，并沿钻杆向土壤中浇少量水，减少部分阻力。若遇到旧基础、石块必须挖除，重新回填砂并压实后再钻。（4）钻头喷口堵塞，其原因可能是喷口粘结粉、泥后变小，或是粉料中混有杂物。处理方法是提出钻头，掏出喷口堵塞物。掏动时应特别小心，注意防止突然喷出的粉体喷入人的眼或口中。（5）土层强度较低而主机电流却偏大，其原因是电路故障。处理方法是拧紧电线接头，调高电压。（6）送灰过程中压力突然下降，灰罐加不上压，其原因可能是灰罐内水泥粉体已喷完，或管道、容器漏气。处理方法是将钻头下至一定深度，重新加料复打，保证成桩质量。（7）桩偏位、桩身倾斜，原因是钻杆平台倾斜，导致钻杆倾斜。处理方法是重新调整钻杆平台，或支腿下垫枕木，保证钻杆垂直。（8）喷粉量不足、喷粉量不均匀，其原因可能是提升过快或粉体发送器转速不均匀。处理方法是降低提升速度及调整粉体发送器转速。（9）设计上要求搭接的桩体，因停电、机械故障而超过允许间隔时间，应征得设计部门同意，采取适宜的补救措施。（10）桩体顶端一般常因喷粉量不足、搅拌不匀等原因造成质量缺陷，因此粉体的喷射长度应比设计桩标高高出40cm～50cm，待桩体达到一定强度（一般可取25d～30d）后，再将多余桩体截掉。此时应注意采用合适的截断方法，避免保留桩体遭到破坏。截掉桩头时应谨慎操作，先用人工沿周边凿槽，再用铁锤轻轻击碎，任何情况下者不得采用猛力冲击的方式来切割桩头。条件允许时，应采用有效的切割工具实施桩头截除。（11）粉喷桩适宜在含地下水的土层中施工，但在任何情况下的钻进和制桩过程中，均不得随意向孔中注水。（12）必须做好粉体喷出量试验，保证按设计规定的掺入比向孔中喷射粉体，不允许降低喷入量。（13）严格防止地下水或其他水渗入套管等输送气粉混合料的通道中，以免堵塞通道，影响喷粉质量。防止方法是钻头一入土就不停地送气。假若造成堵塞，则应起升钻杆，拆下钻头，用铅线通开。（14）向固化剂铁罐中送料时，应在罐口装过滤网，防止纸屑、灰块、杂物、金属碴等掉进罐内。（15）钻架必须注意保持竖直，以保证桩体的垂直度。