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1、水泥粉噴樁施工工藝和質量控制1、概述水泥粉噴樁是通過粉噴樁機，借助于壓縮空氣，沿深度將水泥粉噴射至被加固的深層軟弱地基中，強制地攪拌壓縮，并吸收周圍水份產生一系列物理化學反應形成具有一定強度的水泥土樁，以加固軟土地基。粉噴樁法處理軟土地基具有施工速度快、處理效率高、工后沉降小、不影響工期等優點，在公路軟基處理工程中廣泛應用。寧連公路連云港段位于黃淮沖積平原區，土層絕大部分為第四系沉積物，表層為以海相沉積為主的軟弱層，厚度為6-10米，呈軟塑一流塑狀，含水量高達60%，物理力學性質較差；下層為含鈣的硬塑一軟塑狀粘土和亞砂土，物理力學性質較好。根據此地質特征，為保證封閉工程跨線橋橋頭高填土路基的穩2、定，在橋頭段80米長度范圍內采用間距為1.5-2.0米，長度為8.0-10.0米的50水泥粉噴樁，形成復合地基，來提高地基承載力。2、施工操作步驟和工藝流程2.1、操作步驟粉噴樁機就位預攪下沉噴水泥干粉攪拌提升離地面0.5米處重復攪拌下沉重復攪拌提升至地面0.5米，回填水泥土并壓實關閉攪拌機械2、工藝流程地面整平 放線定位 鉆機就位 空壓機送氣開 鉆設計樁長 開機噴灰攪拌提升 停 灰 面停灰停氣 復 攪 成 樁 轉入下一樁位三、施工準備：1、清理場地，樁位放樣平整施工場地，清除地上、地下一切障礙物（包括石塊、樹根、垃圾等），低洼處用粘性土填平，溝塘內先排水清淤后再用粘性土回填。根據設計圖紙，室3、內繪制粉噴樁樁位圖，并進行實地放樣。樁位誤差不超過50mm。2、材料配比試驗粉噴樁處理軟基的效果，很大程度上取決于配比的選擇是否適合當地工程地質條件。現場鉆孔取樣（地面下7.0m處），測定原狀土天然含水量為50.3%，按50kg/m的摻灰量（即14.5%的水泥摻入量）制作7.077.07cm的立方體試塊,置入恒溫濕箱養護,做7天和28天無側限抗壓強度試驗,驗讓配合比是否滿足要求。試驗時采用3t壓力機控制加荷速度，逐級加壓并保持應力直到試件破壞。經測定7天平均強度1.58Mpa,28天平均強度2.36天Mpa,均合格。3、設備安裝就位準備粉噴樁機，粉料發送器、儲灰罐、空壓機和電子計量秤等施工設備4、安裝就位并進行調試。四、試樁粉噴樁施工前，考慮到不同的地質情況，須進行1-2根工藝性成樁試驗，以掌握對該場地的成樁經驗，確定各種技術參數，主要有下鉆及提升的困難程度、輸灰泵的輸灰量、水泥干粉經輸灰管到達攪拌機噴灰口的時間、預攪下沉速度、噴灰攪拌提升速度、重復攪拌下沉提升速度、水泥攪拌的均勻程度等。試樁時應注意對機械性能的檢查，試樁成功后應寫出試樁報告，并將取得的施工參數掛牌標明在機架上以便執行和檢查。五、施工方法 1、鉆機就位：移動鉆機對準設計樁位，嚴格控制鉆機豎直度不得大于1.5%。 2、上灰：將水泥送入灰罐中，記錄上灰總量。儲灰罐容量應不小于一根樁的用灰量加50kg 。 3、鉆進：啟動鉆5、機和空壓機，鉆頭以30轉/min 的旋轉速度鉆至設計樁長，并滿足進入相對硬土層50cm。鉆進同時噴射壓縮空氣，使加固土體在原位受到攪動。根據試樁結果，鉆機下鉆時在軟弱土層宜采用-檔（武漢產PH-5Am/min，電流值為40-50A為正常，當電流值上升至60A時，說明鉆頭將要進入硬土層，改換m/min，電流值繼續上升至70A，說明鉆頭已進入硬土層。按設計要求，樁尖進入硬土層0.5米，電流值此時高達80A，即可結束下鉆。4、噴灰攪拌提升 啟動粉體發射器，將水泥噴入被攪動的土體中，鉆機停留1-2分鐘，以便等待水泥粉輸送到孔底，采用m/min）的速度提升鉆頭,以保證噴灰量,對土體和水泥進行充分拌和,并6、強制壓密。當鉆頭提升至距地面0.5米停灰面時,關閉粉體收送器。MPa，Mpa，該氣壓值既不堵出氣口保證噴粉均勻，又能防止鉆孔淤泥向孔壁四周擠壓中心形成空洞引發沉樁。輸灰管長度控制在60-80M，并應經常檢查不得泄漏和堵塞。5、復攪考慮到粉噴樁復合地基受力、變形和破壞的特點，確保成樁質量，提高樁體的承載強度，需在粉噴樁的全長范圍內重新下鉆進行復攪。如噴灰量不足時進行整樁復打，復打噴灰量不小于設計用量。控制標準以復攪時電流表讀數達到鉆桿下鉆進入持力層電流表讀數為準。六、質量控制1、粉噴樁采用干噴法施工，使用的425#普通硅酸鹽水泥應確保質量，須進行安定性和強度試驗，合格后方可用于施工，嚴禁使用過期7、受潮結塊、變性的劣質水泥。2、粉噴樁施工設備嚴禁使用非定型產品或自行改裝設備，所使用的設備必須配置性能良好的能顯示鉆桿鉆進時電流變化的電流表，顯示管道壓力的壓力表和計量水泥噴入量的電子秤或流量計。施工時，泵送噴灰必須連續，不允許有間斷。水泥噴量以延米控制數量，水泥的瞬時噴入量和累計噴入量及泵送時間應有專人記錄，水泥材料用量的誤差不得大于1%。3、粉噴樁機提升的速度和次數必須符合預定的施工工藝，每下沉或提升的時間應有專人記錄，嚴格控制下鉆深度、噴粉高程和停灰面，確保粉噴樁長度。要求深度誤差不超過5cm，時間誤差不大于5秒，并定期檢查鉆頭，誤差不大于20mm。4、樁身必須全長復攪，其樁身應力強度8、比不復攪的樁身強度提高60%左右。5、粉噴樁應穿透軟弱土層，打入強度較高的持力層，并深入持力層50CM，能有效地控制沉降量，對工后沉降可基本消除或很小，也能解決橋頭跳車問題，同時對調整路基橫斷面不均勻沉降有較好的效果。6、如軟土層厚度與設計樁長不符時，應遵循以下原則：如達到設計樁長軟土層未穿透時，應繼續鉆進直至深入持力層0.5米；如未達到設計樁長在探明確已鉆至硬土層的情況下，至少應深入硬土層1.0米。7、因機械故障或停電等原因導致噴灰中斷時，必須在12小時內恢復噴灰，兩次噴灰處的接頭搭接長度超過1.0米，特別困難時以電流表讀數明顯變化為準，但在提升噴灰前要有等待送粉到達的時間，防止斷樁；若停噴9、超過12小時應補打，新樁距報廢樁的距離不能大于樁距的15%，并填報在事故記錄中備查。七、質量事故及預防措施粉噴樁在施工過程中，由于操作人員對地基狀況不甚了解，對施工工藝熟練程度不夠，常因操作不當而出現一些質量事故，主要有卡鉆、噴粉不暢或堵塞、樁體疏松、強度不夠、斷樁和沉樁等，現分述如下，并提出相應的預防解決措施：1、卡鉆：主要是鉆頭通過含水量低的粘土層或板結的硬土層或局部遇有障礙物，此時應慢速鉆進或停鉆提升鉆具重新鉆進。2、噴粉不暢或堵寒：主要原因是氣壓不夠漏氣或水泥粉結塊、粉料中混有大顆粒雜物堵塞噴口或地層透氣性不良或輸灰管偏長。此時應控制輸灰管長度，保持氣壓，不使用受潮結塊水泥并應過篩，通10、過反復開關噴粉器來解決。3、樁體疏松：主要原因是水泥安定性不合格，土層含水量低或遇松散雜土造成粉體流失使樁體含粉量不夠，防治措施是禁用不合格水泥，土層含水量低于在鉆孔時適當注水或注漿成樁，樁體疏松時可鉆進復噴加強。4、樁體強度不夠：主要原因是水泥不合格，噴灰量不足。防治措施是采用合格水泥，通過控制提升攪拌速度來調整噴灰量符合要求。5、斷樁：主要原因是水泥結塊或異物粘土堵塞管口、氣壓不足、提鉆速度過快、灰用光未察覺繼續攪拌提升。措施是不使用變質水泥，保持氣壓穩定和噴粉提鉆速度，在原位復噴或鄰位補樁。6、沉樁：主要原因是樁底未至持力層，土體波動和停灰面偏低。措施是嚴格控制停灰面和噴灰量，樁底須達到11、持力層。八、質量檢測方法粉噴樁是地下隱蔽工程，施工質量受機具、施工工藝和施工人員的責任心等多種因素的影響，其質量控制應貫穿于施工的全過程。2、首先施工原始記錄必須齊全準確，通過原始記錄檢查樁距、樁徑、樁長、豎直度、單樁噴灰量等指標是否達到設計要求，樁體是否穿透軟弱層。施工過程中，須檢查噴灰量、樁長、復攪長度以及樁體是否進入硬土層，施工中有無異情況。3、在成樁7天內采用輕便觸探儀檢查樁的質量，觸探點應在樁徑方向的1/4處，抽檢頻率2%。7天后進行開挖檢查，觀測樁體成型情況，攪拌噴粉均勻程度。4、成樁28天在樁體上部（樁頂以下0.5M、1.0M、1.5M）截取三段樁體進行現場樁身無側限抗壓強度試驗，檢查頻率為2%，每一工點不少于2根，推算90天齡期水泥土強度，要求粉噴樁90天強度不小于1.2Mpa。 R90=K1K2K3RT RT試驗齡期的強度 K1推算系數 K1= 90/T T為試驗齡期 K2試件邊界條件修正系數，一般為1.15 K3制樣強度損傷系數，一般為1.3 粉噴樁基礎既加強了地基土的受力強度，又充分發揮原有地基土的強度潛力，如施工工藝成熟，實為一種經濟、快捷的軟基處理方法。