水泥粉喷桩在软基处理中应用

朱郭瑞 李鑫

摘要水泥深层搅拌桩是进行软基处理的一种有效形式。本文以青兰高速粉喷桩施工为例，介绍了水泥深层搅拌桩施工中工艺流程、及施工控制、质量检验等重要环节。

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.

〔2〕[1 ]JGJ 79-2002 , J220-2002 , 建筑地基处理技术规范[ S] .