粉喷桩施工工艺和质量控制

梁 峰

粉喷桩施工工艺和质量控制

梁 峰

（中铁港航局集团有限公司桥梁分公司）

在铁路施工建设过程中，路基的稳定性至关重要。但由于地质原因，会有软土地基的存在，软土地基危害较大，不采相应措施，会导致软土地基沉降，引起路基开裂，不能保证路基整体稳定性，导致路基的承载力下降，就会出现工程质量事故。本文结合现场实际情况介绍粉喷桩在施工工艺流程、施工过程中质量控制与管理，保证软基施工质量，保证工程顺利实施。

粉喷桩；配合比；粉喷桩试桩工艺；施工质量控制；

1.工程概括

新建连盐铁路工程LYZQ-1标段赣榆北至连云港段正线，设计起点里程为DK1+752.87（青连线设计终点）至K33+080，正线全长55.048km。里程为DK1+752.87～DK51+100=D1K51+100～D1K56+621.35=陇海线K32+900～K33+080，全长55.048km。

本项目共有三处路基段采用双向粉喷桩进行软基处理：

1、DK43+827.0～DK44+807.0，长度980m。该段路基前接牛腿河中桥，后接框架涵。路基位于滨海平原区，地势宽广平坦，区内河流纵横成网。

2、DK44+816.0～DK46+010.8，长度1194.8m。该段路基前接框架涵，后接后舵中桥。路基位于滨海平原区。

3、DK46+087.2～DK46+274.56，长度187.36m。该段路基前接后舵中桥，后接新沭河特大桥。路基位于滨海平原区，地势宽广平坦，区内河流纵横成网。

软基特点及危害、粉喷桩定义

软土的成分主要有淤泥、淤泥质土及泥炭，其具有天然含水量大、压缩性高、承载能力低的特征，填土后受压后，容易产生侧向滑动或较大的沉降，引起路基发生不稳定变化和坍塌。在承载各个方向力的作用逐渐加大的情况下，当超出其所能承受力的最大限度时，地基易发生整体剪切移动，造成路基大面积沉降。可通过粉喷桩来加固地基，是地基更加稳定。其是利用固化剂，通过机械搅拌的方法，使固化剂与软土相结合，固化剂与软土之间发生物理和化学反应，使软土改变其原有的结构，达到优质地基的要求，拥有更加良好的整体稳定性。固化剂普遍都是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂。

粉喷桩施工方案实施

1.粉喷桩的设计

本次工艺试验桩选取具有代表性的地段DK43+827.0～DK43+900.0，其中DK43+827.0～DK43+857.0段桩间距1.2m，桩长10.5m，桩径0.5m，正三角形布置； DK43+857.0～DK43+900.0段桩间距1.3m，设计桩长10.5m，桩长10.5m，桩径0.5m，正三角形布置；单桩承载力设计值97KN，复合地基承载力120Kpa。

2.配合比试验

为确定粉喷桩水泥的掺入量，需在室内进行配合比试验，其技术参数受土样天水量、孔隙比的影响，所以为了确保工程质量，需提前对土样及水泥进行配合比试验。

土样实验

在现场对软土进行采样分析，取样位置应选取三个不同地点。

水泥试验加固料

水泥采用的是P·O42.5普通硅酸盐水泥，由山水东岳水泥生产厂家提供，根据工艺试验设计参数情况，提前组织材料进场，经委外检测合格并报请监理审批后进行使用。

3.粉喷桩的试桩

在开工之前，需要向上级部门即监理人员上交开工申请，然后有监理人员到现场确定试桩的各项技术参数，现场试桩当，技术参数包括以下几方面：1）确定钻进施工的进度，钻机的转进速度。2）掌握钻机平均提升速度、钻进喷灰和复搅时的管道压力。3）确定水泥掺入量，水泥搅拌的均匀程度。4）掌握下钻及提升的困难程度，确定合适的操作方式和方法。

试桩结束后，根据确定的技术参数编写试桩报告，送往监理部门进行审批，经审批合格后，下发开工通知，方可开展路基施工。

4.粉喷桩的施工工艺

（1）首先对原地面进行清理，确保现场环境安全、干净。

（2）桩位放样。按桩位平面布置图，利用RTK、水准仪确定桩位和标高，为防止以往桩位，可通喷漆（圆心）的方法做标记，误差不可超过5cm，机具移至桩位处并使钻头正对标记圆心处，调好机架的垂直度，开始施工。

（3）钻机就位。钻头对准桩位，使钻杆垂直，检查确保导向管的垂直，清理喷气口上的杂物。开启空压机，进行送气，气压一般在0.30Mpa-0.35Mpa之间，钻机正转并垂直转进，钻进速度需要控制在0.5m/min-0.8m/min范围内，当搅拌头钻进至地面以下0.2m,开启粉体发送器，使粉体喷入土中，此时应边喷边搅拌，直至喷粉至桩底标高。当到达桩底标高时，原位搅拌、喷粉、停留。要求桩径为55cm，喷入灰量不少于55kg/m，喷灰时的空气压力一般为0.4Mpa。关闭粉体发送器，搅拌提杆，直至钻头提升至桩顶标高。

(4)复搅，为了提高上部桩身强度，适应荷载应力传递需进行复搅。复搅深度一般为桩长的1/2-1/3，桩长不足5m的要整桩复搅。当钻头提至地面标高时，再按上述转进的方法下钻，复搅转速控制在30r/min-50r/min之间，只搅拌不喷粉，边搅拌，边提升，边压实。

(5)当钻头到达距地面40cm处时关闭送灰机，重复搅拌，当电流表达到70A以上时停止复搅。

(6)将钻机移动至下一桩位继续进行粉喷桩操作。

质量控制及施工注意事项

1.施工要求:

1）保证桩位的精确度，确保误差在5cm范围内。2）在未喷粉的情况下，不允许进行钻进工作，严格控制下钻深度、钻进速度、提升速度、喷粉量、空气压力、喷粉高程及停灰面确保成桩质量。要保证喷粉的均匀性。3）在成桩过程中，由于外部原因影响桩身质量时，应及时补救，进行补桩。4）固化剂量，桩长、复搅长度等要按工艺实验设计参数施工。5）经常检查输灰管，确保输灰管没有泄露、堵塞等现象出现。6）桩体的抗压强度、稳定性及桩提高度应符合地基承载力的要求。

2.注意事项：

1）及时做好现场记录，并逐桩对原始单据进行标注。2）停工时，停工时间不得超过24h，开工时，需重叠接桩。3）做好防雨措施，防止水泥等材料受潮不能使用。4）加强对作业人员的安全质量技术交底与培训，提高进场作业人员的安全和质量意识。5）做好施工人员的安全防护。6）及时清理场地内的施工和生活垃圾，保证场地清洁。7）定时对机械进行检查和维修，确保施工顺利进行。

结束语

软基处理，是路基的基础，确保路基的稳定，才能使铁路质量得到保证。粉喷桩施工工艺是一种能够加固地基的方式，通过对粉喷桩施工的质量控制，可以确保施工质量，增强铁路的整体稳定性和服务年限。粉喷桩施工过程中，通过施工前对软土原土样以及水泥的物理实验及化学实验来确定水泥掺入量的多少，根据试桩工艺，确定相关技术参数，将一系列数据相结合，达到对粉喷桩施工的质量控制。

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TU75

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1007-6344（2017）03-0251-01