噴墨攪拌樁樁體質(zhì)量檢測方法探討

徐靜

摘要:為了確保噴墨攪拌樁樁體的質(zhì)量，本文在分析的實驗的基礎(chǔ)上，提出采用靜力觸探法（CPT法）結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗法(SPT法)對噴粉樁工程質(zhì)量進(jìn)行檢測和控制。

關(guān)鍵詞：噴粉攪拌樁；質(zhì)量；樁體；檢測；控制

中圖分類號： F253.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言

粉體噴射攪拌法（DJM工法）是深層攪拌加固技術(shù)的一種。1967年瑞典BPA公司的Kjeld Paus先生提出了一種采用生石灰粉與原位軟粘土攪拌形成石灰柱的軟土加固法，即“石灰柱法”（Lime Columns Method）。1971年瑞典的Linden-Alimat公司用生石灰和軟土攪拌制作了石灰柱，開創(chuàng)了粉噴技術(shù)的新時代。日本在1974年開始在軟土地基加固工程中應(yīng)用，研制了兩種施工機(jī)械，形成兩種施工方法DLM法（Deep Lime Mixing工法）和DJM（Dry Jet Mixing工法）。

由于使用的固化劑為干燥霧狀粉體，不再像地基土中注入附加水份，它能充分吸收軟土中的水，對含水量高的軟土加固效果尤為顯著，較其他加固方法輸入的固化劑要少得多，不會出現(xiàn)地表隆起的現(xiàn)象。而且在施工過程中無振動、無污染，對周圍環(huán)境無不良影響，近二十年來，在國外得到了廣泛應(yīng)用。

實踐證明，噴粉樁是一種具有推廣價值的軟土地基加固技術(shù)，這一技術(shù)已廣泛應(yīng)用與鐵路、市政工程、工業(yè)民用建筑等的地基處理中。然而近年來由于噴粉樁復(fù)合地基施工質(zhì)量不易控制，出現(xiàn)事故較多。

粉體噴攪法加固軟弱土層中，其設(shè)計理論、施工控制技術(shù)一直存在爭論。概括起來，在噴粉樁應(yīng)用領(lǐng)域存在兩類問題：

粉樁復(fù)合地基的設(shè)計計算方法，包括其荷載傳遞性、樁土共同作用理論、沉降計算方法、承載力計算方法等；

噴粉樁施工質(zhì)量控制技術(shù)。

噴粉樁質(zhì)量檢測方法綜述

由于噴粉樁工程量大面廣，且是隱蔽工程，現(xiàn)有噴粉樁施工機(jī)具無法自動地、準(zhǔn)確地控制噴粉樁施工質(zhì)量。因此，如何對噴粉樁施工質(zhì)量進(jìn)行檢測，實施噴粉樁施工過程中質(zhì)量的有效控制，是軟基處理工程沒有解決而迫切需要解決的問題，也是廣大工程技師人員一直在探索和研究的問題。目前噴粉樁質(zhì)量檢測方法主要有以下幾種：

挖樁檢測是目前軟基設(shè)計規(guī)范規(guī)定的方法，要求安裝總數(shù)2%的取樣頻率挖樁檢查樁的成型情況，然后分別在樁頂以下50cm、150cm等部位砍取足尺樁頭，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗。該方法檢測結(jié)果無代表性，不僅挖樁、砍樁頭工程量大，而且破壞了天然地層，回填困難，據(jù)此，該方法弊大利小，不應(yīng)作為規(guī)范推薦的方法。

輕便觸探儀觸探法也是規(guī)范規(guī)定的方法。輕便觸探需在早期進(jìn)行，一般齡期不能超過5-7d，且輕便觸探探測深度一般不超過4m，故對噴粉樁深層質(zhì)量無法測定，與第一種方法一樣測定結(jié)果無代表性。因此，作為規(guī)范規(guī)定的方法，顯然不能滿足工程質(zhì)量控制的要求。

鉆孔取芯法采用地質(zhì)鉆機(jī)對噴粉樁經(jīng)行全程鉆孔取芯樣（一般齡期28d），這是目前噴粉樁質(zhì)量檢測中常用的方法，測定結(jié)果能較好地反映噴粉樁的整體質(zhì)量，但該方法也存在檢測時間長、鉆孔費(fèi)用高，鉆孔取芯時間一般需在28d以后，難以對噴粉樁質(zhì)量實時動態(tài)控制問題。故此，考慮到費(fèi)用、時間方面的因素，只能抽取少量的樁進(jìn)行鉆孔取芯檢測。

以上各種方法各有利弊，但每一種方法都不能快速、有效、經(jīng)濟(jì)地對噴粉樁質(zhì)量檢測，保證噴粉樁施工質(zhì)量。本文采用靜力觸探法（CPT法）和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗法（SPT法）對徐連高速公路噴粉樁進(jìn)行了大量的測試，檢測結(jié)果表明，CPT法結(jié)合SPT法能較好地評價噴粉樁施工質(zhì)量，實施對噴粉樁施工過程動態(tài)質(zhì)量控制。

CPT法和SPT法檢測方法與測試結(jié)果分析

噴粉樁樁身質(zhì)量應(yīng)包括至少三個方面：樁體強(qiáng)度、攪拌均勻性和樁身長度。采用CPT法能過快速、經(jīng)濟(jì)、有效地對噴粉樁前期強(qiáng)度或施工時的實時質(zhì)量進(jìn)行檢測，便于噴粉樁質(zhì)量的事先控制。本次試驗對不同齡期，不同的摻灰量，分復(fù)攪和不復(fù)攪等不同情況，結(jié)合鉆孔取芯，對多根噴粉樁進(jìn)行了對比試驗。當(dāng)噴粉樁齡期超過7d時，由于強(qiáng)度增長，采用CPT法已難以試驗，故CPT法只適合于7d齡期以內(nèi)的噴粉樁質(zhì)量檢測。對于齡期超過7d的噴粉樁，采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗法（SPT）能較好地評價樁身質(zhì)量。

首先，對樁身水泥土強(qiáng)度，可以通過標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N63.5來評定，N63.5與無側(cè)限抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)系已有較為成熟的經(jīng)驗公式，在本次試驗中也提出了相關(guān)公式。實踐表明，該公式能比較客觀地反映樁身水泥土強(qiáng)度。

其次，在標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗的同時，進(jìn)行取芯，通過芯樣觀察、描述，可以了解水泥柱攪拌均勻性，同時必要時芯樣可送回實驗室，進(jìn)行抗壓試驗，確定其強(qiáng)度。

第三，樁長是決定噴粉樁復(fù)合地基加固效果的主要因素之一，通過鉆孔貫入過程，貫穿樁底，可以準(zhǔn)確地確定出樁長。

結(jié)論

分析以上相關(guān)關(guān)系，可以得出以下幾個有價值的結(jié)論：

CPT法能較好地反映噴粉樁成樁后前期強(qiáng)度的情況，對不同摻灰量、不同齡期的噴粉樁強(qiáng)度以及復(fù)攪和不復(fù)攪的情況都有明顯的反映，復(fù)攪和不復(fù)攪相比，其強(qiáng)度可提高60%以上，空攪不噴灰CPT測試結(jié)果與原地基土區(qū)別不大。因此，CPT法測試曲線也能較好地反映摻灰量的情況。

SPT法能較好地反映不同齡期、不同摻灰量對噴粉樁強(qiáng)度的影響，N63.5與Qu之間有良好的線性關(guān)系，采用這一關(guān)系能較好的確定噴粉樁28d的強(qiáng)度，以作為設(shè)計和檢驗的標(biāo)準(zhǔn)。

在目前尚沒有公認(rèn)的有效且經(jīng)濟(jì)的噴粉樁質(zhì)量檢測方法的情況下，建議采用CPT法結(jié)合SPT發(fā)對噴粉樁工程質(zhì)量進(jìn)行檢測和控制，在施工過程中采用CPT法，以對噴粉樁質(zhì)量進(jìn)行動態(tài)控制，防止秋后算賬；而在工程完工驗收時，進(jìn)行28d齡期的標(biāo)貫試驗。這樣可以較好地保證噴粉樁施工質(zhì)量在有效的控制之中，確保噴粉樁處理軟基的效果。

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