粉喷桩施工技术规范

一 水泥粉喷桩复合地基

粉喷桩处理复合地基具有造价低廉、施工速度快、适应沉降变形等优点。

二 水泥粉喷桩施工技术

水泥粉喷桩施工技术 1.概述

水泥粉喷桩施工工艺在本地算得上是一种新型基础处理技术,目前已使用多次。在沿江地带特别是芜湖地区ˇ水利工程大多坐落在淤泥质粘性土上ˇ而且这种土层厚度较高ˇ一般多在4-10米左右ˇ透水性呈ˇ弱或极弱ˇ属于高压缩性土ˇ含水量都较大。这种土质适宜粉喷桩加固ˇ而且效果理ˇ。我是专做泵站工作的ˇ以往芜湖地区的小型泵站大多采用木桩加固处理ˇ它的特点是投资低、施工速度快ˇ但它的缺点是没有理论计算数据ˇ也没有经验数据ˇ因此对基础部分的承载力无法准确核算。而粉喷桩作为木桩的替代方案ˇ它有许多优点ˇ主要是有理论计算依据、ˇ场试验简单、检测技术成熟、施工工艺简单、速度也较快、投资也ˇ对较低。所以我认为它是芜湖地区泵站基础处理首选方案。下面结合具体的芜湖ˇ十三连泵站之中的蔡湾分站工程对该种方案的施工技术进行ˇ细的叙述。ˇ

2.蔡湾站的主要地质状况ˇ

根据施工图阶段补充的地质勘察ˇ泵站基础坐落在ˇ3ˇ层淤泥质重粉质砂壤土上ˇ为流塑-软塑状ˇ微-弱透水ˇ属工程地质条件较差的软土地基ˇ承载力低。其物理参数为ˇ地基承载力特征值fk为70KPa、压缩模量Es为4.39MPa。ˇ

根据泵站力学计算结果ˇ不同部位建筑物对地基承载力的要求值各不ˇ同ˇˇ拟对泵室、压力水ˇ及前池翼墙段基础采用水泥粉体喷射搅拌桩进行地基加固处理。设计复合地基承载力为115.7Kpa。其它部位暂不考虑ˇ待基槽开挖后进行复验ˇ看能否满足设计要求ˇ需要时再出基础处理方案。ˇ 3.主要引用标准和规程规范ˇ

《泵站设计规范》ˇGB/T50265-97ˇˇ 《堤防工程设计规范》ˇGB50286-98ˇˇ

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)ˇ

《建筑地基处理技术规范》ˇJGJ79-2002、J220-2002ˇˇ 4.技术要求

(1)粉喷桩施工前应根据设计进行成桩试验ˇ并根据试验成果ˇ确定粉喷桩的施工工艺。根据地质资料初步确定粉喷桩施工工艺为全程复搅。有效桩长暂定为7mˇ桩径500mm。桩距按中心距离纵横间隔均为1200mm。ˇ

(2)粉喷桩全程复搅主要施工步骤为ˇ预搅下沉至桩底→连续喷粉搅拌提升→复搅下沉至桩底→复搅提升。ˇ

(3)施工，场地开挖后应予以平整ˇ对水塘及洼地应加强抽水及清淤，回填粘性土料并予以压实ˇ不得回填杂填土。在各断面设计基准面以上应预留不小于1.0m的土层作为粉喷桩的施工面。ˇ

(4)粉喷桩搅拌头翼片的枚数、宽度、搅拌头翼片与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的转数、提升速度应ˇ互匹配ˇ以确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。ˇ (5)喷粉施工前应仔细检查搅拌机械、供粉泵、送气ˇ粉ˇ管路、接头和阀门的密封性、可靠性。送气ˇ粉ˇ管路的长度不宜大于60m。ˇ

(6)粉喷桩的水泥掺量按设计要求暂定为50Kg/mˇ施工中水泥干粉泵送必须连续ˇ喷粉施工机械必须配置经国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。

(7)粉喷桩预搅下沉过程中ˇ当搅拌头到达设计桩底以上1.5m时ˇ应即开启喷粉机提前进行喷粉作业ˇ当搅拌头提升至地面下500mm时ˇ喷粉机应停止喷粉。ˇ

(8)搅拌头每旋转一周ˇ其提升高度不超过16mmˇ控制粉喷桩每米下沉及提升速度小于0.8m/min。粉喷桩提升前应在桩底停留一定时间ˇ停留时间根据工艺桩确定。ˇ

(9)粉喷桩施工时ˇ停灰面应高于设计桩顶高程500mm。在建筑物浇筑前的基坑开挖中ˇ将设计桩顶以上部分人工凿除ˇ严禁采用挖掘机等机械凿除ˇ以免破坏桩身。对于建筑物底板设混凝土垫层的部位ˇ粉喷桩桩头保留50mm浇入垫层内。ˇ (10)成桩过程中ˇ因故障停止喷粉ˇ应将搅拌头下沉至停灰面以下1.0m处ˇ待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升ˇ

(11)搅拌头的直径应定期复查ˇ其磨耗量不得大于10mm。ˇ (12)施工中应随时校正机械设备的的垂直度和平整度ˇ保证成桩质量。粉喷桩的垂直度偏差不得超过1%ˇ桩位偏差不得大

于50mmˇ成桩直径和桩长不得小于设计值。ˇ

(13)施工过程中必须随时作好施工记录和计量记录。并经常检查施工记录ˇ对每根桩进行质量评定ˇ对不合格桩应与设计单位联系ˇ根据其位置和数量等具体情况采取补桩加强等措施。ˇ

5.工艺桩试验基本要求ˇ

(1)粉喷桩施工前ˇ应在工程桩范围外适当位置ˇ根据设计先行进行工艺桩试验ˇ工艺桩数量为4根ˇ每2根为一组ˇ进行全程复搅。ˇ

粉喷桩在桩底停留时间与喷灰口打开时间和喷灰管长度有关ˇ工艺桩试验时ˇ应确定在桩底原位旋转时间ˇ确保提升时水泥干粉从桩底喷出。预搅下沉过程中当电流达60A时ˇ再钻进1.0mˇ可提升喷粉。ˇ

(2)工艺桩的水泥掺入量暂定为每米长度50Kgˇ然后根据成桩情况ˇ选择合理的搅拌时间、次数、喷粉提升速度等技术参数ˇ确定粉喷桩的成桩工艺。ˇ 6.桩体检测与复合地基试验ˇ

(1)粉喷桩的质量控制应贯穿在施工的全过程ˇ并应坚持全程的施工监理。施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录ˇ并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是ˇ水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理办法等。ˇ

(2)粉喷桩应在成桩后3d内ˇ采用轻型动力触探ˇN10ˇ检查每米桩身的均匀性ˇ检查数量为施工总桩数的1%ˇ且不少于3根。ˇ

(3)粉喷桩应在成桩7d后ˇ及时检查桩身的完整性ˇ检查数量为施工总桩数的5%。检测方法为ˇ浅部开挖桩头ˇ深度宜超过停灰面下500mmˇˇ目测检查搅拌的均匀性ˇ测量成桩直径。ˇ

(4)粉喷桩承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时ˇ并宜在成桩28d后进行。在渠道两侧各随机取样20根进行桩体试验。ˇ (5)经触探和载荷试验检验后ˇ对桩身质量有怀疑时ˇ应在成桩28d后ˇ用双管单动取样器钻芯作抗压强度检验ˇ检验数量为施工总桩数的0.5%ˇ且不少于3根。ˇ

(6)在桩体质量进行检验评价合格后ˇ再将基坑开挖至设计建基面高程并检验桩位、桩数与桩顶质量。符合要求后ˇ方可进行下一部施工ˇ如出ˇ不符合设计要求ˇ应及时与设计单位

联系ˇ以便采取有效的补救措施。 三 粉喷桩施工质量检验

粉喷桩成桩七天后,由施工单位进行开挖自检,观察桩体成型情况及搅拌均匀程度,测量成桩直径,并如实做好记录,检查频率为2%,如发现凝体不良等情况,应及时报废补桩;

一、质量检验

1、施工过程中必须随时检查喷灰量、桩长、复搅长度以及是否进入硬土层及施工中有无异常情况,记录处理方法及措施; 2、粉喷桩成桩七天后,由施工单位进行开挖自检,观察桩体成型情况及搅拌均匀程度,测量成桩直径,并如实做好记录,检查频率为2%,如发现凝体不良等情况,应及时报废补桩;

3、成桩二十八天后由监理工程师随机指定,施工单位自检,在桩体上部(桩顶上下0.5m,1.0m,1.5m)截取整段桩体并分成三段进行桩身无侧限抗压强度试验,按下式推算90天龄期的水泥土强度R90: R90= K1K2K3RT

式中:RT-试验龄期的强度(Mpa); K1-推算系数,K1= 90/T T-试验龄期,天;

K2-试件边界条件修正系数,一般为1.15; K3-制样强度损伤系数,一般为1.3;

抽检桩数的频率为2‰,如单侧桥头或通道等独立构造物粉喷桩点数小于1000根,则抽检桩不得少于2根。采用分项工程现场检测记录表C-1-33表记录,试验应符合附录C规定.

4、在所述1-3条检查合格的前提下,由指挥部组织进行全 桩长的钻芯抽检,主要检查:

(1)是否贯穿软土层(特殊路段参照设计标准); (2)桩身的长度;

(3)喷灰量是否达到设计要求; (4)桩身成型情况;

(5)水泥土搅拌均匀程度; (6)桩身的强度。

抽检中应特别注意检查实际施工长度与设计长度不符合的桩(经本办法第三章、四、5、(1)条确定的桩),并以此数据作为计是珠一个依据。

二、粉喷桩质量检验标准

粉喷桩施工质量允许偏差应符合下表要求,质量检验后监理工程师应填写《粉喷桩拌桩现场质量检验报告单》(C-1-7表)。

粉喷桩质量检验标准

质量标准 桩 距（mm） ±100 不小于桩 径(mm) 设计 不小于桩 长(mm) 设计 钻杆倾斜度（%） ≤1.5 符合设单桩喷粉量（%） 计 桩体无侧限抗压≥1.5 强度(Mpa) 检查项目

检查方法和频率 抽查2% 抽查2% 查施工记录 查施工记录 查施工记录 抽检2‰