水泥粉喷桩的施工技术

水泥粉喷桩的施工技术水泥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。水泥粉喷桩施工工艺是一种新型基础处理技术，目前已使用多次。在沿江地带，水利工程大多坐落在淤泥质粘性土上，而且这种土层厚度较高，一般多在4-10米左右，透水性呈现弱或极弱，属于高压缩性土，含水量都较大。这种土质适宜粉喷桩加固，而且效果理想。木桩加固处理的特点是投资低、施工速度快，但它的缺点是没有理论计算数据，也没有经验数据，因此对基础部分的承载力无法准确核算。而粉喷桩作为木桩的替代方案，它有许多优点，主要是有理论计算依据、现场试验简单、检测技术成熟、施工工艺简单、速度也较快、投资也相对较低。下面对该种方案的施工技术进行详细的叙述。技术要求粉喷桩施工前应根据设计进行成桩试验，并根据试验成果，确定粉喷桩的施工工艺。根据地质资料初步确定粉喷桩施工工艺为全程复搅。有效桩长暂定为7m,桩径500mm。桩距按中心距离纵横间隔均为1200mm。粉喷桩全程复搅主要施工步骤为：预搅下沉至桩底一连续喷粉搅拌提升f复搅下沉至桩底f复搅提升。施工现场开挖后应予以平整，对水塘及洼地应加强抽水及清淤，回填粘性土料并予以压实，不得回填杂填土。在各断面设计基准面以上应预留不小于1.0m的土层作为粉喷桩的施工面。粉喷桩搅拌头翼片的枚数、宽度、搅拌头翼片与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的转数、提升速度应相互匹配，以确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。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。粉喷桩的水泥掺量按设计要求暂定为50Kg/m，施工中水泥干粉泵送必须连续，喷粉施工机械必须配置经国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。粉喷桩预搅下沉过程中，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。搅拌头每旋转一周，其提升高度不超过16mm；控制粉喷桩每米下沉及提升速度小于0.8m/min。粉喷桩提升前应在桩底停留一定时间，停留时间根据工艺桩确定。粉喷桩施工时，停灰面应高于设计桩顶高程500mm。在建筑物浇筑前的基坑开挖中，将设计桩顶以上部分人工凿除，严禁采用挖掘机等机械凿除，以免破坏桩身。对于建筑物底板设混凝土垫层的部位，粉喷桩桩头保留50mm浇入垫层内。成桩过程中，因故障停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1.0m处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升搅拌头的直径应定期复查，其磨耗量不得大于10mm。施工中应随时校正机械设备的的垂直度和平整度，保证成桩质量。粉喷桩的垂直度偏差不得超过1%，桩位偏差不得大于50mm，成桩直径和桩长不得小于设计值。施工过程中必须随时作好施工记录和计量记录。并经常检查施工记录，对每根桩进行质量评定，对不合格桩应与设计单位联系，根据其位置和数量等具体情况采取补桩加强等措施。工艺桩试验基本要求粉喷桩施工前，应在工程桩范围外适当位置，根据设计先行进行工艺桩试验，工艺桩数量为4根，每2根为一组，进行全程复搅。粉喷桩在桩底停留时间与喷灰口打开时间和喷灰管长度有关，工艺桩试验时，应确定在桩底原位旋转时间，确保提升时水泥干粉从桩底喷出。预搅下沉过程中当电流达60A时，再钻进1.0m，可提升喷粉。工艺桩的水泥掺入量暂定为每米长度50Kg，然后根据成桩情况，选择合理的搅拌时间、次数、喷粉提升速度等技术参数，确定粉喷桩的成桩工艺。桩体检测与复合地基试验粉喷桩的质量控制应贯穿在施工的全过程，并应坚持全程的施工监理。施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是：水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理办法等。粉喷桩应在成桩后3d内，采用轻型动力触探(N10)检查每米桩身的均匀性，检查数量为施工总桩数的1%，且不少于3根。粉喷桩应在成桩7d后，及时检查桩身的完整性，检查数量为施工总桩数的5%。检测方法为：浅部开挖桩头(深度宜超过停灰面下500mm)，目测检查搅拌的均匀性，测量成桩直径。粉喷桩承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在成桩28d后进行。在渠道两侧各随机取样20根进行桩体试验。经触探和载荷试验检验后，对桩身质量有怀疑时，应在成桩28d后，用双管单动取样器钻芯作抗压强度检验，检验数量为施工总桩数