粉體噴射樁工法

粉體噴射樁工法一前言粉體噴射法是用于加固軟粘土的一種新方法，它是利用水泥、石灰等粉體材料作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械，用空氣作為輸送動力，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，使得固化劑和軟土之間產(chǎn)生一系列的物理——化學(xué)反應(yīng)，從而形成一種優(yōu)質(zhì)的復(fù)合地基。在我國粉體噴射法只有十余年的歷史，80年代初引進時，是利用粉狀石灰做為固化劑噴入地下設(shè)計深度等的范圍內(nèi)，后來發(fā)展成為水泥粉噴射。迄今為止，北方大部分的粉體噴射樁都是以水泥做為固化劑。在此我們著重介紹水泥粉噴樁。粉體噴射樁是利用專門的機械進行施工，它具有無振動、無噪音、無環(huán)境污染、經(jīng)濟、施工速度快等特點，是軟土地區(qū)理想的地基處理方法。目前，我國還沒有粉噴樁的設(shè)計及施工驗收規(guī)范，故設(shè)計施工只能參照深層攪拌樁和振沖碎石樁的有關(guān)規(guī)定。二、噴射樁的適用范圍和加固機理（一）適用范圍1.適用土質(zhì)及加固深度粉噴樁適用于天然含水量在30%（水泥粉），50%（石灰粉）的軟粘土，目前加固深度可達20m左右。2.適用于工程對象粉噴樁可用于提高軟土的地基承載力，減少沉降量。作為建筑物和構(gòu)筑物的地基、廠房、庫房及具有地面荷載的地坪。2）進行大面積的地基加固，作為碼頭貨物的集散地或防止碼頭岸壁的滑頭；也可以作為深基坑開挖時的邊坡支護樁，以及對樁或板樁背后的軟土進行加固的增加水平承載力。（二）加固機理水泥加固土（以下簡稱水泥土）的加固機理是基于水泥與土的一系列的物理——化學(xué)反應(yīng)。1）水泥的水解水光化反應(yīng)由于水泥的摻入量很少，水泥的水解和水化反應(yīng)完全是在具有一定活性的介質(zhì)——土的圍繞下進行，所以水泥土的硬化速度緩慢且用用復(fù)雜。水泥與軟土作用時，水泥顆粒表面的礦物很快與軟土中的水發(fā)生水解水化反應(yīng)生成氫氧化鈣，含水硅酸鈣、含水鋁酸鈣及含水鐵酸鈣等化合物，促進水泥強度的發(fā)展。恨2盯）粘土顆疏粒與水泥斑水化物的遷作用愈當(dāng)水泥的返各種水化球物生成以荷后，有的逼自身硬化求形成水泥觸石骨架，脈有的則與校其周圍共籌有一定活瞇性的粘土邊顆粒發(fā)生牌反應(yīng)，例再如離子交高換和團粒艇作用。櫻軟土作為分一個多相趁散布體系匪，當(dāng)它和罪水結(jié)合時喬就表現(xiàn)出智一般膠體碎的特征，炎在膠體表裝面進行離旋子交換，梁使較小的院土顆粒形短成較大的伸土團粒，剃因而產(chǎn)生歷很大有表判面能，有泉強的吸附覽活性，近削而使較大朽的土團粒厭進一步結(jié)期合形成水壞泥土的團跌粒結(jié)構(gòu)并枕封閉各土鴨團間的空捧隙，形成候堅團的聯(lián)敢結(jié)，從宏慮觀上講，匪也就是使攜水泥土的筑強度大大議提高。蹈從水泥土原的加固機陜理分析可脊見：由于遺機械的要夸切削攪拌田作用定會搏留下一些勒未被粉碎撐的大小土陰團，在噴油入水泥后苦將出現(xiàn)水峽泥包裹土占團，在噴適入水泥后汁將出現(xiàn)水離泥包裹土革團的現(xiàn)象鼻，而土團龍之間的大兼孔隙基本止上已被水僅泥顆粒填目滿，但此亡時，土團均內(nèi)部并無絨水泥，只晶有經(jīng)過較螞長時間，冰土顆粒在叼水泥水解乞水化產(chǎn)物畜的滲透作釀用下，才闖改變其性雅質(zhì)。因此筑在水泥土貢中不可避膀免的會產(chǎn)墓生強度較懲大和水穩(wěn)改定性較好大的水泥石登區(qū)和強度忠較低的土勵塊區(qū)。二享者相互交且替從而形規(guī)成一種獨綢特的水泥琴土結(jié)構(gòu)。的因此機械剩攪拌的愈陶充分，水殿泥分布的期愈均勻，赤水泥土結(jié)巷構(gòu)強度的己離散性較擊少，則水譜泥土的總陶體強度愈鞭高。喉三、設(shè)計友計算換粉噴樁按雖其強度和裹剛度來說淘是介于剛浴性樁和柔燕性樁之間鋪的一種樁應(yīng)型，它和把軟土形成色一種類似瘋?cè)嵝詷兜淖藦?fù)合地基間，其計算根方式亦類牢似。討（一）設(shè)君計應(yīng)取得唱的資料值1.擋有關(guān)上部批結(jié)構(gòu)的資只料、荷載趴總重、基翠礎(chǔ)埋置深雄度及形式克，所要求舅的地基容鴨許承載力玩及沉降量駝。穴2.紗勇工程地質(zhì)薪資料：有懲關(guān)剖面圖六、柱狀圖休及土的原場位測試數(shù)介據(jù)和各項寬物理力學(xué)撓指標(biāo)。僚3.扭流水泥土的剛試驗數(shù)據(jù)禮，水泥土岡的無測限鏡搞壓強度飽，水泥的朽摻入比。貼（二）設(shè)亞計步驟忙1.憤及根據(jù)基礎(chǔ)仔的尺寸確僅定加固范壺圍。粉噴種樁可直接暢在基礎(chǔ)下沫布樁，而戲不必在基笨礎(chǔ)外布置院護樁。銷2.雪蹲粉噴單樁炮的設(shè)計看單樁豎向餅承載力的糠標(biāo)準(zhǔn)姓值垃R灣k謊d針應(yīng)通過現(xiàn)種場靜載試盼驗確定，進（單樁的地靜載試驗墾）。如無招靜載試驗愈資料宜按聞下式計算拆：招R梳kd寄=蜘qsup取L+寫α題Apqp（1）片式中擠：紀(jì)R完k令d折：單樁豎饒向承載力京的標(biāo)準(zhǔn)值手q雪s范：樁圍土奮的平均摩沾阻力食u姓p熔：蛛樁周長袋獸L望：樁長（半可通過試嘉算法確定猜）充α皮：樁端天嫁然地基土岡的承載力膏折減系數(shù)絞：裝α載=錘0.4佳～催0.6哲，當(dāng)樁端副土較硬取頂高值，較王軟時取低案值。姓A甜p銹：樁的截沒面積也q勒p貴：樁端天懷然地基土樂的承載力凝標(biāo)準(zhǔn)值潮或石：娃R量k酒d速=逐η窩f那cu.k釋A驗p（2）姿式中濱：碗η映：強度折盟減系數(shù)，綿取厚η貝=0朱.35鑒～膽0.50藝f初cu.k躬：水泥土說的無側(cè)限飽抗壓強度千式謙（館2盞）式相比率較，承載玩力取低值李3象.據(jù)面積置換墾率（遠m?。┣腹季躥什sp.k旺－來β序f器s.k獎m=飽————驕————詞搶R料k駕d乓/發(fā)Ap番－土β寶f直s.k霜式中：認m杰：面積置統(tǒng)換率期f鈔sp.k騾：設(shè)計確玩定的復(fù)合儉地基的承掃載力的標(biāo)棗準(zhǔn)值虜f舟s.k宰：根樁間天然俗地基土的離承載力標(biāo)中準(zhǔn)值問β嫩：樁間土潑承載力折歉減系數(shù)，勉當(dāng)樁端為片軟土?xí)r取刑0.5鳳～擋1.0汗，樁端為遍硬土?xí)r取表0.1求～護0.4弊，當(dāng)不考面慮樁間土忠時遍β杯=0譯4粗.殿筍確定樁數(shù)臭（序n禾）和每平戚方米樁的牧數(shù)量侵n=m.斯A/Ap臂式中：茶n更：樁數(shù)漂依A紙：基礎(chǔ)低北面積渴5.誠冬平面布置觸粉噴樁一鑒般呈等邊玩三角形布冶置，有時木也可按正慘方形布置豬6.幣允當(dāng)粉噴樁燥的置換率槽較大（喪m>20室%歉），而且嘩不是單行尸排列時，嫂尚應(yīng)得粉竟噴樁群與繪樁間軟土郵視為一個涂假想的實跌體基礎(chǔ)，品按有關(guān)規(guī)畜范進行下禾臥層地基晨強度以及姜下臥層壓康縮變形的垂驗算。四、施工驚目前我國毅尚未有粉銷噴樁基的陶施工及驗筍收規(guī)范，斬故只能參姜照有關(guān)規(guī)紐程和總結(jié)籍施工中的百經(jīng)驗。上（一）施恢工工作流船程1圖紙會審4材料采購2施工組織設(shè)計3粉體材料摻入比5材料驗收6技術(shù)交底7場地平整8開工報告9定位放線14開鉆施工11樁機就位12材料場地13材料運輸堆放10核查樁位1圖紙會審4材料采購2施工組織設(shè)計3粉體材料摻入比5材料驗收6技術(shù)交底7場地平整8開工報告9定位放線14開鉆施工11樁機就位12材料場地13材料運輸堆放10核查樁位15停點檢查16竣工測量17效果驗證18資料整理20信息返饋19竣工驗收1審圖圖紙會審記錄4材料采購采購合同6技術(shù)交底技術(shù)交底卡7場地準(zhǔn)備“三通一平”檢查驗收8報告審批開工報告14施工操作施工技術(shù)方案115樁垂直度噴粉量施工記錄16竣工測量評定記錄20質(zhì)量合格證合格證交工驗收質(zhì)量總評交工驗收證書23返饋信息處理質(zhì)量回訪記錄10復(fù)查現(xiàn)場校核測量記錄13材料運輸堆放施工組織設(shè)計21竣工報告審批竣工報告19各種資料匯編資料2審批審批表3摻入比試驗報告5材料驗收出廠合格證試驗報告示告12規(guī)劃場地施工組織設(shè)計9施放樁位定位圖11就位17靜載動測試驗試驗報告18繪制竣工圖竣工圖居（二）施論工機具哪施工機具筋見虜“炒施工機具吹一覽媽表筋”末表一狗施工機具與一覽垃表曾錯帖嫩表一過序號狂機具名稱斤用途寫數(shù)量呀1軌液壓步履絞式專用噴昌粉樁機促成樁的主啦要機械額視工程而要定乒2份空氣壓縮東機汁輸送水泥懸粉的動力眠機械圾視工程而暫定巷3航鉆頭及鉛確桿洞成孔微視工程而老定臭4逃灰罐押貯存水泥其粉王視工程而繭定獲5禮壓力膠管刃水泥粉的鋒輸送通道艱視現(xiàn)場而獨定凱6藥電纜及配乘電盤稅視現(xiàn)場而悅定期（三）勞野動力組織畏每班組的掃勞動力分藏配烈表撓糖閉厭式表二宰序號還施工人員令人數(shù)浪職責(zé)權(quán)限絡(luò)1瓜施工負責(zé)罩1股全面負責(zé)刪現(xiàn)場的施龍工韻2事施工技術(shù)蝦負責(zé)拳1昌負責(zé)現(xiàn)場戴的技術(shù)質(zhì)獨量工作廊3戶現(xiàn)場指揮智1乏指揮樁機脹作業(yè)垮4勿樁機操作脅工坐2劣操作樁機丘5飲電工率1輩負責(zé)現(xiàn)場調(diào)的所有電交器贊6僵測量工啟1杏現(xiàn)場的測犬量放線以7性其它某2留輔助工種亦例如：搬圍運水泥等仿（四）施昨工工藝喝1爆.老樁機就位書、對中，喇將樁機機拔身調(diào)平，讀使左右二倡支腿高差雷不大于習(xí)20mm呼，以保證舞樁機架垂豎直。跪2.籮場預(yù)攪下沉壩，啟動樁坊機電機，躬同時啟動趙空氣壓縮勺機，使在慨壓縮空氣是順鉆桿從疾鉆頭噴出敗放松樁架金導(dǎo)鏈，使于鉆機邊攪批拌邊噴氣腿邊下沉，督下沉速度唉由技術(shù)員槐設(shè)計操機守工控制。贏3.挨輩噴粉、攪舍拌提升鉆灰機。鉆頭壤下沉至設(shè)鏟計深度后碧，開啟灰布罐控制閘或，待灰粉眼到達鉆頭篇噴粉口，獻再按確定土的提升速衛(wèi)度，邊噴門粉邊提升酒鉆頭。膜4.億暈重復(fù)噴粉粥，樁機鉆色頭提升至嶼設(shè)計頂標(biāo)式高時為加異強樁體上歉部強度，獲再次將鉆句頭邊噴粉仇邊下沉，莊下沉至藍（次2傻～沃5它）棋D星深度后，住再將水泥村粉噴至孕地面。包5.村父關(guān)閉噴粉浙機械：鉆脆頭提升至堂地面的同昨時，關(guān)閉舞噴粉機械藥和空氣壓雞縮機，一宵根樁施工胞完畢。掩6.邊獵移位、重疊復(fù)上述五輸個步驟，券進行下一朗根樁的施醬工。杜注：在施女工過程中蛛，要有真聯(lián)實清晰的擇施工記錄邀?！斗蹏娮g樁施工記首錄表》見匯附錄一。朋五、質(zhì)量館檢驗及驗筆評標(biāo)準(zhǔn)冒粉噴樁的筒驗評標(biāo)準(zhǔn)密，參照有阿關(guān)標(biāo)準(zhǔn)總討結(jié)如下：掠項目脂檢驗方法輕質(zhì)量評定使保證項目賄1懸.跌笑水泥的品孟種、標(biāo)號編、水泥的盲摻入比和路外加劑的山品種摻入墊量符合設(shè)露計要求活觀察檢查跌、檢查出悲廠合格證蕉、試驗報啟告鍋質(zhì)量評定零分此為鳴“部優(yōu)陪良鞏”踏和攻“掉合敗格控”芽兩個等級戒。閃1譜.柿“屈優(yōu)畜良挖”燙：保證項厚目必須符堪合相應(yīng)質(zhì)拿量檢驗評頂定標(biāo)準(zhǔn)的段規(guī)定。實轟測項目中陡，蜜有岔90忌%館以及以上普的實例值丘應(yīng)在相應(yīng)插質(zhì)量驗評蜓標(biāo)準(zhǔn)的允該許偏差內(nèi)常。策2漁.踏“辟合喉格潛”常保證項目齊必須符合秋相應(yīng)質(zhì)量污檢驗評定土標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)鞭定；實測淡項目中悶有卸70逮%觀及其以上辭的實測值卸在驗評標(biāo)椅準(zhǔn)的允許勒偏差內(nèi)采2把.械匙粉噴樁的交深度、直縫徑、樁數(shù)倆以及水泥槳土的強度售必須符合杯設(shè)計要求票觀察檢查虹施工記錄縣試驗報告申實測項目希1荒.饒樁位中心務(wù)線位絮移事50妙mm鴨尺量檢查蝦2.霉樁的垂直判度狂城1押.5H/待100度吊線和尺窗量檢查追檢測項目幻1旺.沈樁身強度陣檢驗啟2.脹單樁承載鼓力檢驗棕輕便觸探熱靜載試驗配備注量檢測項目略必須符合隱設(shè)計要鈴求帝呢六、施工遞安全措施第1澆.僅品每個項目榆均應(yīng)設(shè)專耀職的安全類員一名，克負責(zé)整個胃工程的安治全工作?？?.帖糖施工前安猾全員應(yīng)對坡所有的施鐘工人員進臺行安全交谷底，并做療好記錄。貝3.底掏進入現(xiàn)場娘的人員應(yīng)嗎戴好安全芒帽。索4.璃特殊工種翅應(yīng)持證上攀崗，嚴禁屢酒后作業(yè)奉。暖5.2約.0m虛以上高空物作業(yè)應(yīng)系每好安全帶夜。當(dāng)6.繭擱三相電源蝦電壓要保敬證濫在筆38頃0醋～尾420妥V麻，臨時電絮纜線通過召道路時應(yīng)局深埋或架虧空保護。健7.榮骨冬季施工刃要有防凍掉措施，雨怎季施工有渣雨季施工悲措施，夜商間施工要擾有良好的閣照明。赤8.予凝所有電器櫻的設(shè)備的托金屬外殼棚必須接零梁，導(dǎo)線應(yīng)久經(jīng)常檢查矮做到絕緣權(quán)良好。宗七、技術(shù)庫經(jīng)濟指標(biāo)念（一）技沾術(shù)指標(biāo)：倒用粉噴法獅加固軟土什地基，其性效果是較德明顯的，偉一般加固癢后聽復(fù)合吼地基承載奪力可提高達1.0民～抄1.5撕倍，地基票剛度也有據(jù)較大程度拾的提高。詠（二）經(jīng)甩濟指標(biāo)：僚粉噴樁是魚介于剛性掌樁（預(yù)制前樁灌注樁漲）和柔性發(fā)樁（碎石碗樁）之間松的一種樁甘型，其綜創(chuàng)合經(jīng)濟指粉標(biāo)相比較療如下：外序號郊樁型爹經(jīng)濟指標(biāo)題1擋鋼筋砼預(yù)鋤制樁災(zāi)1神2庸碎石樁攻0.55武3戶粉噴樁席0.43免注：鋼筋右預(yù)制樁在擦某些重要帽的建筑物脅、構(gòu)筑物沾的基礎(chǔ)有若著不可替喇代的作用園。罰（三）環(huán)雨境指標(biāo)尊鋼筋砼預(yù)尊制樁等剛肯性樁的較僑高的噪音批污染，不緒宜在城區(qū)灰內(nèi)施工，歌振沖碎石扣樁由于泥擋漿較多，點易造成環(huán)撇境污染，蛇而粉噴樁循則有著低破噪聲、無凍環(huán)境污染貍等優(yōu)點，警宜推