论文部分内容阅读
摘要：本文结合公路软土地基处理实践，介绍了粉喷桩施工前的准备工作，探讨了粉喷桩处理公路软土地基的施工工艺，提出了施工中的注意事项以及粉喷桩的质量检测要点，以保障粉喷桩的施工质量。
关键词：粉喷桩； 软土地基；持力层；检测
Abstract: this paper highway treat soft soil foundation practices, this paper introduces the pile construction preparation before, probes into the highway pile treatment of soft soil foundation construction craft, proposed the matters of attention in the construction and the quality of pile test points, in order to ensure the quality of the construction of the pile.
Keywords: pile; The soft soil foundation; bearing stratum; detection
中图分类号： TU471.8 文献标识码：A文章编号：
1前言
粉喷桩即“粉体喷射搅拌桩”的简称。粉喷桩处理软土地基，即以水泥作为固化剂，利用深层搅拌机械将水泥与原位软土进行强制搅拌、压缩，并吸收周围水分，经过一系列物理化学作用生成一种特殊的具有较高强度、较好变形特征和水稳性的混合柱状体，它对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量及保证桥头高填土路基稳定性具有明显的效果。下面就粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测要点做一阐述。
2工程概况
广西某高速公路有一软基路段为陆相冲洪积地貌单元，软土厚平均约1O米左右，持力层主要为碎卵石层，设计采用粉喷桩处理软土，设计桩径为500mm，间距1．2m，按梅花型布置，桩长以穿透软、流塑层进入碎卵石层不少于50cm为原则，通常为1O一13m，用于粉喷桩的水泥(425#普通硅酸盐水泥)为干粉，水泥喷入量为60kg／m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1．3MPa。
3施工准备
3．1粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。
3．2场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。
3．3施工机具准备，进行机械组装和试运转，应配备可以控制桩身每米喷粉量的记录器及打印设备，防止伪造施工记录。
3．4粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。
3．5粉喷桩所用的水泥(425#普通硅酸盐水泥)应符合设计要求，并有产品合格证，并经有资质的试验室检验合格才能使用。
4粉喷桩施工工艺流程
1)深层搅拌机械就位。2)预搅下沉(至设计标高)。3)搅拌提升，同时喷干水泥粉至地面以下0．5 m处(设计桩顶)。4)在桩上部的5 m长范围内重复搅拌一次(1／3～1／2)桩长、桩上部强度要求较高。5)重复搅拌提升，直到离地面下0．5 m，上部回填5％灰土(或水泥土)并压实。6)关闭搅拌机械移位至下一桩位。
5施工注意事项
1)控制桩机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。
2)每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器。
3)定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于2 cm。
4)当钻头提升至地面以下0．5 m时，喷粉机应停止喷粉。
5)当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1 m。
6)粉喷桩施工时，泵送水泥必须连续，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录，其用量误差不得大于±1％。
7)为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，每工作班检查不少于2次，使垂直度偏差不超过1％。
8)搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求，搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录，深度应达到设计要求，时间误差不得大于5 s，施工前应丈量钻杆长度，并标上明显标志，以便掌握钻入深度、复搅深度。施工中出现问题应及时处理并做好记录。
6粉喷桩质量检测要点
6．1 试验目的和技术要求
1)试验目的：通过静载试验确定单桩复合地基承载力，单桩承载力的特殊值。通过钻芯试验，确定粉喷桩的桩身完整性和桩身水泥土强度。2)技术要求：试验严格按照国家现行行业标准的有关规定执行。
6．2 试验方法
静载试验采用慢速维荷法，钻芯试验采用机械钻芯法。
6．2．1 单桩复合地基试验方法
1)加载等级可分为8级～12级，最大加载量不应小于设计要求压力值的两倍。2)每加一级荷载前后均应各读记承压板沉降量一次，以后每0．5 h读记一次。当1 h内沉降量小于0．1 mm时，即可加下一级荷载。当出现下列现象之一时可终止试验：a．沉降量急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起；b．承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6％；C．当达不到极限荷载，而最大加载压力已大于设计要求压力值的两倍。卸荷级数可为加载级数的1／2，等量进行，每卸一级，间隔0．5 h，读记回弹量，待卸完全部荷载后间隔3 h读计总回弹量。
6．2．2 單桩试验方法
1)加荷等级一般分为10级，其中第一级可取分级荷载的两倍，总加载量不少于设计要求的两倍。2)每级荷载施加后按第5 min，15 min，30 min，45 min，60 min测读桩顶沉降量，以后每隔30 min测读一次。3)试桩沉降相对稳定标准：每1 h内的桩顶沉降量不超过0．1 rnln，并连续两次(从分级荷载施加后第30 min开始，按1．5 h连续三次每30 min的沉降观测值算。4)当桩顶沉降速度达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。
当出现下列现象之一时终止试验：a．某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍；b．某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前～级荷载作用下沉降量的2倍，且经24 h尚未达到相对稳定标准．c．已达到设计要求的最大加载量；d．当工程桩做锚时，锚桩上拔量已达到允许值。
卸荷分五级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载，每级荷载维持1 h，按第15 min，30 min，60 min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载，卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3 h。
6．2．3 钻芯试验
钻芯试验是严格依据JTJ 01796公路软土地基路堤设计与施工技术规范组织进行的。在现场随机抽取了238根工程桩进行取芯试验，根据有关技术要求，沉桩身自上而下每隔1．0 m左右取1个水泥土试块，且每根桩不少于6个试块，将抽芯试块顶面加工平整后，在实验室里进行水泥土试块的抗压强度试验。
7 结束语
1)粉喷桩处理高等级公路软土地基是当前最常用的方法之一，目前的粉喷桩施工队伍多而且杂，一定要加强管理。
2)施工前要加强对施工机械设备和原材料的检验，施工中要注意粉体计量控制和复搅控制，监理要全天候、全方位旁站，以确保施工质量。
关键词：粉喷桩； 软土地基；持力层；检测
Abstract: this paper highway treat soft soil foundation practices, this paper introduces the pile construction preparation before, probes into the highway pile treatment of soft soil foundation construction craft, proposed the matters of attention in the construction and the quality of pile test points, in order to ensure the quality of the construction of the pile.
Keywords: pile; The soft soil foundation; bearing stratum; detection
中图分类号： TU471.8 文献标识码：A文章编号：
1前言
粉喷桩即“粉体喷射搅拌桩”的简称。粉喷桩处理软土地基，即以水泥作为固化剂，利用深层搅拌机械将水泥与原位软土进行强制搅拌、压缩，并吸收周围水分，经过一系列物理化学作用生成一种特殊的具有较高强度、较好变形特征和水稳性的混合柱状体，它对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量及保证桥头高填土路基稳定性具有明显的效果。下面就粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测要点做一阐述。
2工程概况
广西某高速公路有一软基路段为陆相冲洪积地貌单元，软土厚平均约1O米左右，持力层主要为碎卵石层，设计采用粉喷桩处理软土，设计桩径为500mm，间距1．2m，按梅花型布置，桩长以穿透软、流塑层进入碎卵石层不少于50cm为原则，通常为1O一13m，用于粉喷桩的水泥(425#普通硅酸盐水泥)为干粉，水泥喷入量为60kg／m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1．3MPa。
3施工准备
3．1粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。
3．2场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。
3．3施工机具准备，进行机械组装和试运转，应配备可以控制桩身每米喷粉量的记录器及打印设备，防止伪造施工记录。
3．4粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。
3．5粉喷桩所用的水泥(425#普通硅酸盐水泥)应符合设计要求，并有产品合格证，并经有资质的试验室检验合格才能使用。
4粉喷桩施工工艺流程
1)深层搅拌机械就位。2)预搅下沉(至设计标高)。3)搅拌提升，同时喷干水泥粉至地面以下0．5 m处(设计桩顶)。4)在桩上部的5 m长范围内重复搅拌一次(1／3～1／2)桩长、桩上部强度要求较高。5)重复搅拌提升，直到离地面下0．5 m，上部回填5％灰土(或水泥土)并压实。6)关闭搅拌机械移位至下一桩位。
5施工注意事项
1)控制桩机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。
2)每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器。
3)定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于2 cm。
4)当钻头提升至地面以下0．5 m时，喷粉机应停止喷粉。
5)当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1 m。
6)粉喷桩施工时，泵送水泥必须连续，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录，其用量误差不得大于±1％。
7)为保证搅拌机的垂直度。应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，每工作班检查不少于2次，使垂直度偏差不超过1％。
8)搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求，搅拌机每次下沉或提升的时间应有专人记录，深度应达到设计要求，时间误差不得大于5 s，施工前应丈量钻杆长度，并标上明显标志，以便掌握钻入深度、复搅深度。施工中出现问题应及时处理并做好记录。
6粉喷桩质量检测要点
6．1 试验目的和技术要求
1)试验目的：通过静载试验确定单桩复合地基承载力，单桩承载力的特殊值。通过钻芯试验，确定粉喷桩的桩身完整性和桩身水泥土强度。2)技术要求：试验严格按照国家现行行业标准的有关规定执行。
6．2 试验方法
静载试验采用慢速维荷法，钻芯试验采用机械钻芯法。
6．2．1 单桩复合地基试验方法
1)加载等级可分为8级～12级，最大加载量不应小于设计要求压力值的两倍。2)每加一级荷载前后均应各读记承压板沉降量一次，以后每0．5 h读记一次。当1 h内沉降量小于0．1 mm时，即可加下一级荷载。当出现下列现象之一时可终止试验：a．沉降量急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起；b．承压板的累计沉降量已大于其宽度或直径的6％；C．当达不到极限荷载，而最大加载压力已大于设计要求压力值的两倍。卸荷级数可为加载级数的1／2，等量进行，每卸一级，间隔0．5 h，读记回弹量，待卸完全部荷载后间隔3 h读计总回弹量。
6．2．2 單桩试验方法
1)加荷等级一般分为10级，其中第一级可取分级荷载的两倍，总加载量不少于设计要求的两倍。2)每级荷载施加后按第5 min，15 min，30 min，45 min，60 min测读桩顶沉降量，以后每隔30 min测读一次。3)试桩沉降相对稳定标准：每1 h内的桩顶沉降量不超过0．1 rnln，并连续两次(从分级荷载施加后第30 min开始，按1．5 h连续三次每30 min的沉降观测值算。4)当桩顶沉降速度达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。
当出现下列现象之一时终止试验：a．某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍；b．某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前～级荷载作用下沉降量的2倍，且经24 h尚未达到相对稳定标准．c．已达到设计要求的最大加载量；d．当工程桩做锚时，锚桩上拔量已达到允许值。
卸荷分五级进行，每级卸载量取加载时分级荷载的2倍，逐级等量卸载，每级荷载维持1 h，按第15 min，30 min，60 min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载，卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3 h。
6．2．3 钻芯试验
钻芯试验是严格依据JTJ 01796公路软土地基路堤设计与施工技术规范组织进行的。在现场随机抽取了238根工程桩进行取芯试验，根据有关技术要求，沉桩身自上而下每隔1．0 m左右取1个水泥土试块，且每根桩不少于6个试块，将抽芯试块顶面加工平整后，在实验室里进行水泥土试块的抗压强度试验。
7 结束语
1)粉喷桩处理高等级公路软土地基是当前最常用的方法之一，目前的粉喷桩施工队伍多而且杂，一定要加强管理。
2)施工前要加强对施工机械设备和原材料的检验，施工中要注意粉体计量控制和复搅控制，监理要全天候、全方位旁站，以确保施工质量。