粉噴樁施工工藝與質量管理初探

張國寧　邱風群

摘要：結合某鐵路段采用大量粉噴樁處理軟土地基的工程實踐，從施工技術和質量管理兩個方面詳細闡述了保證粉噴樁工程質量的有效措施，以提高粉噴樁處理軟土地基的施工水平，保證施工質量。

關鍵詞：軟基處理；粉噴樁；工程質量

中圖分類號：TU471 文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）15-0131-02

一、工程概況

該鐵路段工程起點里程為DCDK0+000。終點里程為DCDK2+830。全長2.83km，最寬處為520m。全段軟土地基主要分布于水田、水塘、藕塘地段。

地基采用粉噴樁處理有DCDK0+900～DCDKl+100。DCDK1+350～DCDK1+500，DCDK2+100等代表性地段。粉噴樁為正三角形布置，樁徑0.5m，樁間距在1.0～1.3m之間，樁長4.0m～10m，樁底為穿透軟土至硬底以下不小于0.5m。粉噴樁工程數量共為395000米。

二、粉噴樁的施工技術

（一）試樁

根據設計文件的要求，粉噴樁施工前先做試樁至少兩根。經檢驗合格后確定有關技術參數和施工工藝，用于指導施工。工藝試驗參考指標：鉆進速度V≤1.5m/rain，平均提升速度VP≤0.8m/ra，拌速度R≈30r/min，鉆進、復攪與提升時管道壓力：0.1MPa≤P≤0.2MPa，噴灰時管道壓力：0.25MPa≤P≤0.40MPa。

（二）施工工藝

粉噴樁主要施工工藝為：粉體噴射攪拌機械就位→預攪下沉→萬方數據噴粉攪拌提升至離地面0.5m處→重復攪拌下沉→重復攪拌至離地面0.5m→關閉攪拌機械。

（三）操作方法及技術要點

1．清表。按設計要求清除原地面非適應性土料，場地低洼處回填黏性土，避免回填雜質土，地表過軟處采取防止機械失穩或沉陷的措施，并初壓平整，測定平整后的地面標高。

2. 放樣。根據導線點，準確地按等邊三角形放出計劃施工區域的粉噴樁樁位，并用木樁作出標記。

3．儲料。將水泥提前倒入集料斗，數量稍大于一根樁的量，注意結塊、失效、混入紡織帶、水泥紙不準倒入斗中。

4．樁機對位。按施工順序，樁機就位。

5．預攪下沉。啟動攪拌機，使鉆頭邊旋轉邊鉆進，根據設計要求，控制樁底標高。為防止堵塞噴射口，邊旋轉邊噴高壓氣。下鉆到與設計高差1m時，調整鉆速，讓送粉前的土體充分松動、粉碎，利于第一次噴粉。

6．提升噴粉。鉆進到位后，調整鉆頭成反向旋轉。旋轉時的提升速度和攪拌速度依據試樁所得的合理工藝參數執行，此時粉體發送器開始噴粉，保持送粉空氣壓力和氣流，保證噴粉量。提升過程必須保持與送粉一致，避免先提升后噴粉；噴粉過程中，若發現套管漏氣或堵管則立即停止噴粉；時刻觀察供粉計量儀的數字變化。若發現明顯減少或突然停止，立即記錄，以利于補粉或復攪。

7．停粉。當鉆頭提升到離地面50cm時，發送器應停止噴粉，改送壓縮空。不將水泥粉帶入剩余的50era土內或帶出地表，以防給后面施工成困難。

8．復攪下沉。為了提高上部樁身強度，適應荷載應力傳遞，進行復攪。復攪深度一般為樁長的1.3，樁長不足5m的進行整樁復攪。第一次停粉后，立即換檔下沉，進行復攪。

三、粉噴樁的施工質量管理及其注意事項

（一）設備配置

粉噴樁施工設備嚴禁使用非定型產品或自行改裝設備：進場設備必須配備性能良好、能顯示鉆桿鉆進時電流變化的電流表、顯示計；攪管道壓力的壓力表和計量水泥噴入量的電子秤或流量計。

1．鉆機。鉆機是粉體噴射攪拌法施工的主要成柱機械。它必須滿足：動力大，扭矩大。適合大直徑鉆頭成樁，具有正向鉆進，反轉提升的功能。提升力大，并能實現均勻提升。

2．粉體發送器。施工時根據鉆機的提升速度、鉆機的轉速、攪拌鉆頭的類型。通過控制轉鼓的轉速來選擇合理的粉體發送量。

3．空氣壓縮機。粉體噴射法的粉體噴出是以空氣壓縮機作為風源。其選型主要受加固工程的地質條件和加固深度所控制。

4．攪拌鉆頭。粉體噴射攪拌法憑借攪拌鉆頭葉片的攪拌作用使灰粉與軟土混合。因此攪拌鉆頭的形狀直接影響灰、土的攪拌效果。鉆頭的形式保證于反向旋轉提升時，對柱體有壓密作用，而不是使灰、土向地面翻升而降低柱體質量。為了確保成樁直徑，施工中需要經常檢查鉆頭直徑，對不符合要求的鉆頭，及時給予更換。

（二）室內配比試驗

粉噴樁處理軟基的效果如何，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。在施工前都必須根據設計文件提供的地質資料。選取典型地段鉆探取樣，按有關規范要求做室內配比試驗。粉噴樁加固料宜采用P032.5級普通硅酸鹽水泥，水泥用量按土的天然含水量不同而變化。參考值如下：W土≤50％，水泥用量50kg/m；50％70％時，水泥用量為60～65kg/m。針對工程段的地質條件，采取了水泥用量50kg/m，能滿足設計要求。

（三）現場施工管理

粉噴樁屬地下隱蔽工程，其質量控制貫穿在施工的全過程，每臺鉆機必須有專人操作。

1．材料供應。粉噴樁所用水泥由建設單位采用招標方式，確定廠家，負責統一提供，并按規定經監理驗收合格后方可使用。

2．加強施工質量管理。（1）經常對設備狀況進行詳細的檢查，檢修及保養，使設備處于良好的工作狀態；（2）對樁機上的氣壓表、轉速表、電流表、電子秤經過標定，及時更換不合格的儀表；（3）試樁前對施工入員明確技術要求及操作規程；（4）機身調平以鉆桿是否垂直為依據。現場操作采用鉛錘吊線檢查；（5）鉆頭鉆至設計深度，應有一定的滯留時間，以保證加固粉料到達樁底。當用30m送料管時，滯留時間為2～4min；（6）整個試樁過程要保證邊噴粉、邊提升連續作業；（7）樁頂設計標高與地面標高接近時，地面以下1.0m范圍內噴粉、攪拌、提升應采用慢速，當噴粉即將出地面時，停止提升，攪拌數秒鐘，以保證樁頭均勻密實；（8）噴粉開始時，將電子秤顯示屏置零，使噴粉過程在電子計量顯示下進行；（9）粉體固化劑入罐時采取過篩措施，以保證入罐固化劑粒徑最大不超過0.5cm，并清除紙屑、石塊等雜物；（10）嚴格控制噴粉時間、停粉時間和水泥噴入量。防止樁體上下噴粉不勻、下部水泥劑量不足、上下強度差異大等問題。

參考文獻

[1]《鐵路路基工程施工質量驗收標準)(TBl0414—2003)．