粉噴樁施工常識(shí)

粉噴樁施工常識(shí)一、粉噴樁簡(jiǎn)介粉噴樁定義

粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式，也叫加固土樁。深層攪拌法是加固飽和軟粘土地基的一種新穎方法，它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過(guò)特制的攪拌機(jī)械就地將軟土和固化劑(漿液狀和粉體狀)強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理一化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。粉噴樁就是采用粉體狀固化劑來(lái)進(jìn)行軟基攪拌處理的方法。

粉噴樁最適合于加固各種成因的飽和軟粘土，目前國(guó)內(nèi)常用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高的粘性土。粉噴樁樁按材料噴射狀態(tài)可分為濕法和干法兩種。濕法以水泥漿為主，攪拌均勻，易于復(fù)攪，水泥土硬化時(shí)間較長(zhǎng)；干法以水泥干粉為主，水泥土硬化時(shí)間較短，能提高樁間的強(qiáng)度。但攪拌均勻性欠佳，很難全程復(fù)攪。1.1特點(diǎn)1.機(jī)理科學(xué)、費(fèi)用低廉（1）加固成本低。由于利用原土為原料，加入少量固化劑，一般為12-15%的土體重量。（2）樁身質(zhì)量好。由于樁體粉體與土拌和，化學(xué)反應(yīng)充分，樁身強(qiáng)度相對(duì)較高。（3）地基加固后其容量變化不大，僅比原容量增加5%，故無(wú)附加荷載，含水量略低于原土，約減少3-7%，其抗壓強(qiáng)度一般為，其主要與土的種類、含水量、粉體摻入量、養(yǎng)護(hù)齡期以及外加等因素有關(guān)1.2.干法施工（1）施工不需水源，不需排污，故場(chǎng)地干凈。（2）樁體強(qiáng)度高。此方法是從地基中吸收一定的水份，工藝效果較好，提高了地基加固效果。1.3.無(wú)側(cè)向擠土問(wèn)題該工藝與打入樁或壓入樁相比，由于成樁是將原位土體作為主要原料，使地基中幾乎不增加體積，故不產(chǎn)生側(cè)向擠土，所以粉體噴攪法施工時(shí)，對(duì)臨近環(huán)境無(wú)影響，甚至可以緊貼相鄰基礎(chǔ)施工。1.4.樁身強(qiáng)度可因需要加以控制

該工藝可按工程需要及地質(zhì)條件，以不同摻入量來(lái)控制不同的樁身強(qiáng)度，也可在同一地基中不同層位控制不同樁身強(qiáng)度，滿足工程上的需要。1.5.施工機(jī)械簡(jiǎn)單、操作方便粉噴法施工專用機(jī)械由成樁鉆機(jī)、空壓機(jī)、供料機(jī)三大件組成。設(shè)備簡(jiǎn)單，樁身體積小，移動(dòng)方便，成樁直徑一般為500-700mm。樁長(zhǎng)最深可達(dá)30m，施工效率較高，臺(tái)班成樁10-15根。1.6適用范圍

該工藝樁位平面布置靈活，可以組成多種形狀，如柱狀、壁狀、格柵狀等，主要用于工程建設(shè)中的多種地基改良加固，尤其以淤泥質(zhì)軟土改良效果較好。可作為支護(hù)體系，用于防止滑坡，防止流砂及止水圍護(hù)等，還可以加固地基中的某個(gè)部位，故應(yīng)用廣泛。在住宅基礎(chǔ)應(yīng)用中單樁承載力可達(dá)300KN，復(fù)合地基承載力可達(dá)25Kpa.水泥土攪拌樁的樁位平面布置形式水泥土攪拌樁是一種具有一定剛性的脆性材料所構(gòu)成，抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度。一般采用水泥土攪拌樁作圍護(hù)結(jié)構(gòu)以“重力式”擋墻為宜。二、粉噴樁施工準(zhǔn)備技術(shù)準(zhǔn)備材料準(zhǔn)備機(jī)械準(zhǔn)備人員準(zhǔn)備場(chǎng)地準(zhǔn)備試樁工藝準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備施工場(chǎng)地的工程地質(zhì)報(bào)告土工試驗(yàn)報(bào)告室內(nèi)配合比試驗(yàn)報(bào)告粉噴樁設(shè)計(jì)樁位圖原地面高程數(shù)據(jù)表加固深度與?；颐娓叱?.2場(chǎng)地準(zhǔn)備場(chǎng)地平整，清除障礙物如場(chǎng)地低洼，回填粘性土施工場(chǎng)地不能滿足機(jī)械行走時(shí)，需鋪設(shè)砂土或碎石墊層如地表承載力過(guò)低，應(yīng)采取措施防止機(jī)械失穩(wěn)2.3原材料準(zhǔn)備水泥：425號(hào)普通硅酸鹽水泥水泥應(yīng)有產(chǎn)品合格證水泥各項(xiàng)性能進(jìn)行室內(nèi)檢驗(yàn)嚴(yán)禁使用受潮、結(jié)塊變質(zhì)的加固料2.4

機(jī)械準(zhǔn)備鉆機(jī):主要成樁機(jī)械粉體發(fā)送器：關(guān)鍵設(shè)備空氣壓縮機(jī)：考慮加固工程地質(zhì)條件和加固深度攪拌鉆頭,計(jì)量裝置,電腦記錄儀等2.5試樁工藝準(zhǔn)備試樁數(shù)量：5根確定鉆進(jìn)速度：V≤1.0m/min確定提升速度:V≤0.8m/min確定攪拌速度:30r/min確定噴氣壓力:≥0.5MPa確定單位時(shí)間噴粉量確定鉆進(jìn)與提升時(shí)管道壓力：0.1～0.2MPa(具體數(shù)值不同工地有差異)三

、粉噴樁施工-工藝流程

粉噴樁施工工藝分為就位、鉆入、預(yù)攪下沉、噴攪提升、復(fù)攪下沉、復(fù)攪噴粉提升、成樁等過(guò)程。見(jiàn)圖1。

材料要求噴粉使用的粉體固化劑為425號(hào)普通水泥，要求新鮮無(wú)結(jié)塊，入罐時(shí)應(yīng)經(jīng)篩網(wǎng)過(guò)濾，最大粒度不超過(guò)5mm，不得含有紙屑、塑料布、石子等雜質(zhì)；石灰用磨細(xì)生石灰，最大粒徑小于0.2mm，要求質(zhì)地純凈無(wú)雜質(zhì)，含氧化鈣和氧化鎂的總和應(yīng)不少于85%，其中氧化鈣的含量不低于80%。3.1粉噴樁施工流程粉噴樁機(jī)就位預(yù)攪下沉噴粉提升攪拌至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上50cm重復(fù)攪拌下沉重復(fù)噴粉攪拌提升至樁頂標(biāo)高以上50cm關(guān)閉噴粉機(jī)械提升至孔口關(guān)閉攪拌機(jī)械1、樁體就位：移動(dòng)鉆機(jī)、使鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位，分別以經(jīng)緯儀、水平尺在鉆桿及轉(zhuǎn)盤(pán)的兩個(gè)正交方向校正垂直度及水平度。2、上水泥等粉灰：打開(kāi)粉噴機(jī)料罐上蓋，按（設(shè)計(jì)有效樁長(zhǎng)+余樁長(zhǎng)）×每m用料，計(jì)算出水泥等粉灰用量，并進(jìn)行過(guò)篩，加料入罐，第一罐多加50kg水泥等粉灰。3、關(guān)閉粉噴機(jī)灰路蝶閥、球閥，打開(kāi)氣路蝶閥。4、鉆進(jìn)：?jiǎn)?dòng)鉆機(jī)和空壓機(jī)，并緩慢打開(kāi)氣路調(diào)壓閥，對(duì)鉆機(jī)供氣，視地質(zhì)及地下障礙情況采用不同轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)下鉆，宜用慢檔先試鉆。5、壓差控制：隨鉆桿下鉆壓力增大而調(diào)節(jié)壓差，使噴粉壓力(灰罐壓力)管道壓力(只噴空氣下鉆時(shí)的最大反壓)大0.2MPa左右的壓差。6、噴攪提升：鉆頭鉆至設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)底標(biāo)高，關(guān)閉氣路蝶閥，并開(kāi)啟灰路蝶閥，反轉(zhuǎn)提升，打開(kāi)調(diào)速電機(jī)，視地質(zhì)情況調(diào)整轉(zhuǎn)速，噴灰成樁。7、鉆機(jī)正轉(zhuǎn)下鉆復(fù)攪，反轉(zhuǎn)提鉆復(fù)噴。根據(jù)地質(zhì)情況及余灰情況重復(fù)數(shù)次，保證樁體灰土攪拌均勻。8、鉆頭提升至樁頂標(biāo)高下0.5m，關(guān)閉調(diào)速電機(jī)，停止供灰，充分利用管內(nèi)余灰噴攪。9、原位旋轉(zhuǎn)鉆具2min，脫開(kāi)減速箱、離合器將鉆頭提離地面0.2m。10、打開(kāi)球閥，減壓放氣。打開(kāi)料罐上蓋，檢查罐內(nèi)余灰，并記錄噴灰量。11、鉆機(jī)移位，進(jìn)入下一個(gè)成樁樁位。3.2施工機(jī)具施工機(jī)具主要由成樁鉆機(jī)、配套水泥罐和貯灰罐及噴粉系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)三大系統(tǒng)組成。噴粉樁機(jī)由液壓步履式底架、井架和導(dǎo)向加減壓機(jī)構(gòu)、鉆機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)、鉆具、液壓系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等部分組成。目前使用的機(jī)械有：GPF-5、GPF-7、PH-5及PH-8型鉆機(jī)、YP-1粉體噴射機(jī)、3N-1.6/1.0空氣壓縮機(jī)各1臺(tái)；C-2儲(chǔ)氣罐、配電箱各一只；電纜、壓力膠管、小平車若干。施工設(shè)備布置見(jiàn)圖2。施工機(jī)械

1、粉噴樁：可采用PH-5B、PH-5D系列攪拌樁機(jī)械施工

攪拌樁全景輸灰灌PH-5D型PH-5B型攪拌樁施工機(jī)械粉體噴射機(jī)空氣壓縮機(jī)濕噴用泥漿泵(右)噴粉鉆頭噴漿鉆頭噴漿后配套噴粉小灰罐

噴粉后配套噴漿用水龍頭3.3）施工工藝要點(diǎn):（1）施工前進(jìn)行場(chǎng)地平整，樁位放線，組裝架立噴粉樁機(jī)。檢查主機(jī)各部的連接，液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)各部分安裝試調(diào)情況及灰罐、管路的密封連接情況是否正常，做好必要的調(diào)整和緊固工作，排除異常情況后，進(jìn)料口應(yīng)加蓋密封。（2）成樁時(shí)，先用噴粉樁機(jī)在樁位鉆孔，至設(shè)計(jì)要求深度后，將鉆頭以速度邊旋轉(zhuǎn)邊提升，同時(shí)通過(guò)粉噴系統(tǒng)將水泥（或石灰粉）通過(guò)鉆桿端噴嘴定時(shí)，定量向攪動(dòng)的土體噴粉，使土體和水泥（或石灰）進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌?。?）樁體噴粉要求一氣呵成，不得中斷，每根樁裝一次灰并攪噴完。噴粉深度在鉆桿上標(biāo)線控制，噴粉壓力控制在。（4）單位樁長(zhǎng)噴粉量是控制成樁質(zhì)量的關(guān)鍵，噴粉量隨樁體強(qiáng)度而定，一般為45-50Kg/m，工程的噴粉量應(yīng)一次大體調(diào)定。噴粉先里排后外排，可由一端向另端進(jìn)行。（5）當(dāng)鉆頭提升到高于樁頂面約500mm，噴粉系統(tǒng)停止向孔內(nèi)噴射水泥（或石灰粉）時(shí)，樁體即告完成。為保證質(zhì)量，上部米可復(fù)鉆孔噴粉一次。（6）噴樁樁自然養(yǎng)護(hù)14天以上始可挖土，以免在水平力作用下造成斷樁。粉噴樁施工現(xiàn)場(chǎng)粉噴樁樁機(jī)施工現(xiàn)場(chǎng)深層粉噴攪拌樁施工現(xiàn)場(chǎng)3.4操作要點(diǎn)1、施工前應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)放軸線和樁位，并用竹簽或鋼筋標(biāo)定。2、施工現(xiàn)場(chǎng)要求平整，施工前徹底清除地下一切障礙物。3、正式打樁前宜按設(shè)計(jì)要求施打工藝試樁，以確定各地層和平面區(qū)域內(nèi)鉆桿提升速度和噴灰速度、噴灰量等。4、粉體噴射機(jī)灰罐應(yīng)按理論計(jì)算量投一次料，打一根樁，以確保成樁質(zhì)量。5、噴射機(jī)內(nèi)壓力要保持穩(wěn)定，壓力要足夠。

6、鉆機(jī)提升速度控制于。

7、鉆機(jī)預(yù)攪下沉，應(yīng)盡量不用沖水下鉆，當(dāng)遇較硬土層太慢時(shí)，方可適量沖水。3.5施工注意事項(xiàng)

1、每一根樁開(kāi)鉆后必須連續(xù)施工，嚴(yán)格控制噴灰及?；視r(shí)間，不得間斷。嚴(yán)禁在尚未噴灰的情況下進(jìn)行鉆桿提升作用，以確保粉噴樁質(zhì)量和長(zhǎng)度。

2、如遇停電，機(jī)械故障等原因而噴粉中斷，應(yīng)及時(shí)記錄中斷深度，待恢復(fù)正常后進(jìn)行復(fù)打，復(fù)打重疊段不應(yīng)小于1m。

3、鉆桿下沉前，應(yīng)用經(jīng)緯儀檢查或垂線量測(cè)鉆桿的傾斜度，使傾斜度值不大于1.5%。

4、深層攪拌機(jī)噴灰提升至原地面以下50cm時(shí)，應(yīng)關(guān)閉空壓機(jī)，防止固化劑噴入大氣層。

5、在樁徑變更時(shí)應(yīng)對(duì)直徑進(jìn)行復(fù)核，對(duì)使用過(guò)的鉆頭須隨時(shí)檢查，且磨損量不得大于1cm。3.6技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較大量工程實(shí)踐證明，水泥粉噴樁工藝具有施工快、建筑材料省、造價(jià)低、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。（1）施工周期短，每臺(tái)班可完成300-400m左右。（2）加固體強(qiáng)度相當(dāng)于漿液攪拌法的2倍。（3）材料成本低，每延長(zhǎng)米僅10元左右，工程造價(jià)比漿液攪拌低1/3。3.7水泥濕噴攪拌工藝合適的配方還需采用合適的機(jī)具和工藝流程才能保證水泥土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。如果機(jī)具和工藝不適用，或重心不穩(wěn)，或攪拌的功率和噴漿力不足，常常造成只攪拌不噴漿，只轉(zhuǎn)動(dòng)不攪拌，土體呈同心圓轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)，其后果是泥漿、泥塊、水泥漿分離，拌和不勻，上下不均一，強(qiáng)度差異懸殊，總強(qiáng)度很低。因此，對(duì)不同土類、不同深度的加固體應(yīng)分別采用不同的機(jī)具和工藝流程，包括：攪拌機(jī)的功率，攪拌頭的類型，噴漿的壓力和攪拌的流程等。對(duì)于打入深度在8～12m的攪拌樁，攪拌機(jī)的功率可用35～45kW和軸桿直徑mm的單軸和雙軸攪拌頭。對(duì)于深度超過(guò)20m的攪拌樁，攪拌機(jī)的功率應(yīng)增大至55～60kW，攪拌頭的直徑，噴射壓力也相應(yīng)增大。一般采用的工藝流程如圖所示

如打入深度較大的攪拌體，應(yīng)采取自上而下，或自下而上分段攪拌，先貫入下沉噴漿攪拌第一段，再下沉提升攪拌第二段，這樣有利于攪拌均勻。其中要注意控制提升的速度和轉(zhuǎn)速，一般每分鐘提升0.6～1.0m，每分鐘轉(zhuǎn)速為20～40轉(zhuǎn)。四、粉噴樁施工控制要點(diǎn)(1)加強(qiáng)對(duì)施工機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)樁機(jī)配置可以控制樁身每米噴粉量的記錄器;樁機(jī)上的氣壓表、轉(zhuǎn)速表、電流表、電子稱必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定,不合格的儀表必須更換;樁機(jī)鉆架相互垂直兩面上分別設(shè)置兩個(gè)0.5kg重的吊線錘,并畫(huà)上垂直線在樁機(jī)的鉆架上畫(huà)上鉆進(jìn)刻度線,標(biāo)寫(xiě)醒目的深度;鉆頭直徑的磨損量不得大于1cm。

(2)加強(qiáng)對(duì)原材料的檢驗(yàn)。粉噴樁所用材料必須經(jīng)過(guò)檢驗(yàn),滿足規(guī)范、設(shè)計(jì)的要求。粉體固化劑入罐時(shí)必須過(guò)篩,以保證入罐固化劑粒徑符合要求,沒(méi)有紙屑、石塊等雜物。(3)施工前進(jìn)行工藝試樁工藝性試樁,試樁數(shù)量不少于5根。試樁的目的:提供滿足設(shè)計(jì)噴粉量的各種操作參數(shù)(如管道壓力、灰罐壓力、鉆機(jī)提升速度、鉆進(jìn)速度、攪拌速度等);驗(yàn)證攪拌均勻程度及成樁直徑;確定符合質(zhì)量要求的合理?yè)交伊亢秃侠淼墓に嚵鞒?確定進(jìn)入持力層的判別方法。(4)嚴(yán)格計(jì)算樁孔間距,做好樁機(jī)對(duì)中、調(diào)平工作。機(jī)身調(diào)平以鉆桿是否垂直為依據(jù),鉆桿垂直度應(yīng)嚴(yán)格控制,采用先進(jìn)的控制辦法進(jìn)行控制,必要時(shí)可在機(jī)身設(shè)置激光對(duì)中儀進(jìn)行控制。(5)控制噴粉工藝a.噴粉直接關(guān)系著成樁的質(zhì)量,要求迅速連貫,一氣呵成。b.鉆頭鉆至設(shè)計(jì)深度,應(yīng)有一定的滯留時(shí)間,以保證粉料到達(dá)樁底。一般在開(kāi)工前通過(guò)觀察確定滯留時(shí)間。c.提升過(guò)程一定要保證邊噴粉、邊提升連續(xù)作業(yè)。在空氣濕度大、粉體流動(dòng)性差、噴氣壓力大、單位樁長(zhǎng)噴粉量大時(shí),應(yīng)對(duì)粉料進(jìn)行加壓。噴粉過(guò)程應(yīng)隨時(shí)觀察粉體計(jì)量的變化,以保證各段(通常以1m為一個(gè)單位)噴粉均勻。如出現(xiàn)斷粉,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)噴,補(bǔ)噴重疊長(zhǎng)度不得小于0.5m。d.樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高與地面標(biāo)高接近時(shí),地面以下1m范圍內(nèi)噴粉、攪拌、提升宜用慢速,當(dāng)噴粉即將出地面時(shí),宜停止提升,攪拌數(shù)秒鐘,以保證樁頭均勻密實(shí)。e.做好粉體的計(jì)量和鉆機(jī)深度相結(jié)合的計(jì)量,掌握鉆進(jìn)深度、相對(duì)應(yīng)每延米的噴粉量、總灰量等,控制鉆頭的提升速度和噴粉速度。(6)持力層控制。盡量打至持力層并進(jìn)入持力層50cm左右。判別是否進(jìn)入持力層的方法：鉆機(jī)鉆到最深時(shí)的下鉆速度和電流表的讀數(shù)來(lái)判定。這兩個(gè)參數(shù)在工藝試樁時(shí)確定,一般是下鉆速度0.5m/min,電流值是額定電流值的125%以上。(7)復(fù)攪控制。根據(jù)要求進(jìn)行復(fù)攪以保證質(zhì)量。當(dāng)樁長(zhǎng)較長(zhǎng)、土體天然含水量較高、粘性重時(shí),可采用“二噴二攪”的施工工藝,即:鉆進(jìn)-鉆至樁底后慢檔提升、噴灰、攪拌至停灰面-鉆進(jìn)、復(fù)攪復(fù)噴至樁底-提升、攪拌至?；颐?移位。

五、粉噴樁質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定

基本要求水泥應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；根據(jù)成樁試驗(yàn)確定的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工；嚴(yán)格控制噴粉時(shí)間、停粉時(shí)間和水泥噴入量，不得中斷噴粉，確保粉噴樁長(zhǎng)度；樁身上部范圍內(nèi)必須進(jìn)行二次攪拌，確保樁身質(zhì)量；發(fā)現(xiàn)噴粉量不足時(shí)，應(yīng)整樁復(fù)打；噴粉中斷時(shí)，復(fù)打重疊孔段應(yīng)大于1m5.1加固質(zhì)量與檢測(cè)噴粉樁工程質(zhì)量檢查及地基強(qiáng)度檢測(cè)，目前按以下方式進(jìn)行：樁成型的開(kāi)挖觀測(cè)對(duì)挖出的樁體進(jìn)行直觀檢查，檢查其樁位、樁徑是否應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，檢查噴攪的均勻程度。2、資料檢查即對(duì)施工記錄的檢查，以復(fù)檢樁端和?；颐鏄?biāo)高、噴粉量是否符合設(shè)計(jì)要求，檢查施工時(shí)是否發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象等。3、樁體強(qiáng)度檢測(cè)（1）樁體的靜力觸探（以養(yǎng)護(hù)齡期為14天）。（2）樁身取樣進(jìn)行室內(nèi)立方強(qiáng)度試驗(yàn)。（3）應(yīng)力波測(cè)試（為樁數(shù)的10-15%）。（4）靜壓試驗(yàn)：測(cè)定單樁或復(fù)合地基承載力。（5）實(shí)測(cè)沉降：建筑物施工時(shí)，多層進(jìn)行沉降觀察，掌握最終沉降量。

（6）實(shí)測(cè)項(xiàng)目

項(xiàng)目允許偏差檢測(cè)方法樁距(mm)±100抽查2%樁徑(mm)不小于設(shè)計(jì)抽查2%樁長(zhǎng)(m)不小于設(shè)計(jì)查施工記錄豎直度（%）1.5查施工記錄單樁噴粉量符合設(shè)計(jì)要求查施工記錄強(qiáng)度（kpa）不小于設(shè)計(jì)抽查5%5.2粉噴樁質(zhì)量常用檢測(cè)方法N10輕便觸探鉆孔取芯靜載荷試驗(yàn)無(wú)損檢測(cè):小應(yīng)變儀及地質(zhì)雷達(dá)在粉噴樁檢測(cè)方法中,應(yīng)以取芯試驗(yàn)為主,通過(guò)該方法,可以直觀地掌握整個(gè)樁體的完整性、攪拌的均勻程度、樁體垂直度、樁長(zhǎng)、是否達(dá)到持力層、含灰量的多少等。鉆孔取芯---操作方法方法:取芯機(jī)器采用YY—100型鉆機(jī)，開(kāi)口鉆具為