論粉噴樁地基處理施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制

【摘 要】 伴隨著我國經(jīng)濟(jì)騰飛，工程施工技術(shù)不斷改進(jìn)，針對軟基地基處理方法也越來越多，粉噴樁技術(shù)就是其中之一。該技術(shù)將利用深層攪拌機(jī)械在地基中進(jìn)行鉆孔和噴射水泥體，然后借助于攪拌軸旋轉(zhuǎn)實(shí)施攪拌工作，從而使得噴入軟土中的粉體和軟土充分?jǐn)嚢柙谝黄?，最終形成復(fù)合地基，不但成樁效率高、無噪聲污染、地基承載力強(qiáng)、還可以有效降低工程造價，確保工程質(zhì)量進(jìn)度，且效果明顯。本文分析了粉噴樁的基本特征、成樁原理以及施工技術(shù)要求等，希望能給今后軟土地基處理帶來一定借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】 粉噴樁；軟土地基處理；技術(shù)要求；質(zhì)量控制

粉體噴射施工樁，我們習(xí)慣稱之為粉噴樁，顧名思義，該技術(shù)是通過粉體噴射攪拌法施工而制成的樁， 該樁具有較高的黏結(jié)強(qiáng)度，且成樁介于剛性樁及柔性樁之間，具一定的壓縮性通過控制水泥的摻入量，該樁強(qiáng)度等級通常都在C5-C25之間。粉噴樁是一種軟土地基處理新技術(shù)，在以往的施工中通常都是用作房建工程地基處理技術(shù)，并可以適用于黏土、粉土、粉質(zhì)黏土、砂土以及淤泥質(zhì)土等土質(zhì)環(huán)境，不但可以加速土體固結(jié)速度，而且還能保證了建筑沉降穩(wěn)定快、變形小，如今粉噴樁已被大范圍地應(yīng)用在工程當(dāng)中。

1.粉噴樁主要形成機(jī)理

粉噴樁成樁機(jī)理是：首先，利用深層攪拌機(jī)械在地基中進(jìn)行鉆孔，并對軟弱地基中噴射水泥體，然后借助于攪拌軸旋轉(zhuǎn)實(shí)施攪拌工作，從而使得噴入軟土中的粉體和軟土充分?jǐn)嚢柙谝黄?，利用水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，形成抗壓強(qiáng)度比天然土高得多并具整體性、水穩(wěn)性的樁柱體，并由若干根樁柱體與樁周土構(gòu)成復(fù)合地基。因?yàn)樵诜蹏姌队谏箱佀槭瘔|層形成了固定整體，在摩擦力的作用下，從而使粉噴樁周圍土體在受到上部荷載作用下形成下沉的趨勢，通過反作用力也就給粉噴樁制造了一個負(fù)摩擦力，間接加強(qiáng)了粉噴樁的自身承載力；與此同時。受作用力的影響，粉噴樁對周圍一定范圍內(nèi)的土體產(chǎn)生了負(fù)摩擦作用，這樣不僅僅大大減小了粉噴樁周圍土體沉降量，也大大提升了周圍土體的承載作用力，這就保證粉噴樁與土體構(gòu)成了一個共同受力體，并形成了將粉噴樁、土體和褥墊層三者有效結(jié)合為一體的復(fù)合地基，大大加強(qiáng)了軟土地基的承載性能。

2. 粉噴樁施工要求及質(zhì)量控制

2.1 施工機(jī)具要求與控制

通常粉噴樁都是采用長螺旋、高壓泵壓灌工藝施工，這當(dāng)中需要使用到的設(shè)備包括PH- SA型噴粉攪拌樁機(jī)、空壓機(jī)、翻拌車、起吊裝置、儲灰罐等配套以及各種控制儀表等。合理地配置粉噴樁施工機(jī)械，不僅可以大大節(jié)約原材料，還避免了人工洗管所帶來的麻煩，可以在一定程度上提升施工效率，節(jié)省施工作業(yè)時間。

2.2 施工材料要求與控制

供噴射的水泥體對制作原料的要求極高，因此從原料進(jìn)場開始保證水泥的質(zhì)量就十分重要，一般而言，水泥體所使用的水泥應(yīng)當(dāng)以普通硅酸鹽水泥為宜，根據(jù)不同單樁的承載力的要求和設(shè)計強(qiáng)度，水泥的用量也有所不同，同時還要摻入適當(dāng)?shù)谋盟蛣⑶野凑帐┕夂蜃兓砑舆m量的外加劑，外加劑應(yīng)保證具有產(chǎn)品合格證，其滲入量應(yīng)該通過試驗(yàn)來進(jìn)行確定，施工方必須嚴(yán)格依據(jù)抗?jié)B等級要求，并根據(jù)現(xiàn)場工程實(shí)驗(yàn)室科學(xué)計算出的配合比，自動設(shè)定好計量，才能進(jìn)行水泥體的攪拌工作。所用碎石的粒徑應(yīng)不超過10mm，若條件允許，應(yīng)當(dāng)盡可能采用卵石作為材料，而且混合料中砂率最好不小于70%，施工時水泥體坍落度保持在180～210mm間，這樣方便泵送時水泥體流動，可以有效保證灌注工作的順利實(shí)施。

2.3 施工工藝要求與控制

2.3.1 實(shí)驗(yàn)樁施工

在粉噴樁開始施工之前，為工程施工的安全經(jīng)濟(jì)考慮，應(yīng)該進(jìn)行5根以上的實(shí)驗(yàn)樁施工，實(shí)驗(yàn)裝施工完成后兩周開始對施工結(jié)果進(jìn)行檢測，借以確定日后粉噴樁施工的各種施工工藝參數(shù)，比如說設(shè)計文件中的地質(zhì)報告是否屬實(shí)，施工中是否存在易竄孔土層，混合料各性能是否能滿足要求等，并以此確定泵送混合料操作時泵量、泵壓以及鉆桿提升速度。

2.3.2 平整場地

為保證粉噴樁的施工質(zhì)量，即便長螺旋鉆機(jī)有著較強(qiáng)的場地適應(yīng)性，但我們還應(yīng)該對場地實(shí)施簡單的平整處理。通常由于鉆機(jī)的自重性能要求，施工作業(yè)對原狀土強(qiáng)度不能小于50kPa，并保證施工場地平整性良好，場地表面坡度不會超過2°，針對承載力不符合規(guī)定要求的地段要采取換填素土處理。在粉噴樁開始施工以前，我們可以使用裝載機(jī)或推土機(jī)對場地實(shí)施清理、平整和碾壓工作，以滿足如后粉噴樁的施工需要。

2.3.3 測量放樣

場地平整以后，測量人員根據(jù)設(shè)計要求開始測量放樣工作，通過使用白灰或木樁等標(biāo)志物，在施工場地上標(biāo)明各個施工段的所有樁位，以確保粉噴樁施工連續(xù)不間斷。

2.3.4 鉆機(jī)鉆孔

在進(jìn)行鉆孔前，必須要確保對施工現(xiàn)場進(jìn)行清掃干凈，并且要挖設(shè)排水溝，把泥漿準(zhǔn)備好，再進(jìn)行試樁成孔，同時要設(shè)置準(zhǔn)確的水準(zhǔn)水以及軸線定位點(diǎn)，再做復(fù)核等方面的工作。為確保沖擊錘鉆機(jī)可以有效地懸浮鉆渣，施工中必須保證配制泥漿具有較高的性價比。鉆機(jī)鉆進(jìn)時，應(yīng)該事先在孔內(nèi)灌注泥漿，具體的混合料比重要視土層情況而定，并根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況，時刻保持對混合料比重和鉆錐落距的調(diào)整工作，如出現(xiàn)排渣、提鉆、除土或鉆孔等現(xiàn)象導(dǎo)致鉆機(jī)因故停鉆時，應(yīng)當(dāng)保持孔內(nèi)的水頭、泥漿密度、粘度都達(dá)到規(guī)定要求，以防止坍孔事故的發(fā)生。因?yàn)閷τ诜蹏姌抖?，樁端土層承載力是樁允許承載力的重要部分，因此在鉆到設(shè)計底標(biāo)高之后，要仔細(xì)檢查鉆頭土樣，確定是否鉆到設(shè)計土層。另外，在進(jìn)行鉆孔時，應(yīng)不斷的向孔內(nèi)注漿，而注入泥漿液必須要高于地下水，從而可以起到保護(hù)孔壁以及潤滑鉆頭、減少鉆進(jìn)的阻力和降低鉆頭熱度的作用。

2.3.5 開槽鋪筑砂礫墊層

在鉆孔完成且土地整平之后，應(yīng)該按照設(shè)計的相關(guān)規(guī)定鋪設(shè)砂礫墊層，并使用靜力壓實(shí)法進(jìn)行壓實(shí)，如果基礎(chǔ)底面的樁間土含水量較小，也可采取動力夯實(shí)法，確保壓實(shí)之后的墊層與虛鋪厚度比值不超過0.9。

2.4 成樁檢測

根據(jù)前面的分析我們知道，長螺旋壓灌施工工藝可以很好地保持原有地基土強(qiáng)度，因此，可以在成樁后的兩個星期內(nèi)對復(fù)合地基或單樁靜載進(jìn)行檢測。檢測工作中較為常用的方法并非直接對復(fù)合地基的承載力實(shí)施檢測，而是對樁阻極限承載力進(jìn)行檢測，因?yàn)闄z測樁阻極限承載力較為安全；小應(yīng)變檢測雖然一貫作為樁身完整性的評價依據(jù)，但我們知道粉噴樁身由素混凝土構(gòu)成，在施工中很容易受到碰裂，一次即便小應(yīng)變檢測結(jié)果判定樁身存在裂隙，但這也不影響復(fù)合地基的荷載性能。通常，成樁檢測頻率占單樁靜載檢測總數(shù)的5‰-1%，而且所用的試驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)小于5個；每單位工程樁數(shù)按總數(shù)的十分之一進(jìn)行小應(yīng)變檢測，以確保粉噴樁身的完整性。

3.結(jié)論

作為軟土地基處理的新技術(shù)，粉噴樁不但施工工藝簡單、擠密效果好、承載力提高幅度大等優(yōu)點(diǎn)，還能夠很好地通過粉體噴射攪拌法施工制成樁，共同構(gòu)成復(fù)合地基，經(jīng)過處理以后的軟土路基，不但承載力有力很大程度的提高，而且能很好地對軟土路基的沉降實(shí)施控制，給工程的施工質(zhì)量帶來諸多便利。可見，在我國很多建筑工程中，涉及到粉噴樁軟基施工問題已逐步趨于擴(kuò)大推廣的階段，相信在不久的將來隨著各種新技術(shù)的研發(fā)，水泥粉煤灰碎石樁施工技術(shù)在軟土地基中的應(yīng)用與發(fā)展將前景無限。

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