粉噴樁處理軟土地基施工工藝控制

許興山

（安徽省巢湖市路橋工程有限公司，安徽 巢湖 238000）

在廣州市北二環高速公路第25合同段噴粉樁處理軟基過程中，筆者通過試樁確定相關參數，制定嚴格的施工工藝控制措施，加強現場管理，確保了軟基處理效果。

1 粉噴樁試樁工藝

由于該工程施工的粉噴樁數量多，施工范圍廣，為掌握相關技術參數和機械參數，為大面積施工提供依據，指導工程施工，1999年11月，在該標C匝道進行試樁，共試樁12根，試樁情況如下。

1.1 施工機械及材料的選擇

粉噴樁機采用國產PH-5型樁機，選用1.0立方米的固化劑罐，并配有灰罐架、供料器及電子稱量系統，空壓機選用XK型，容量為1。0立方米，固化劑選用普通硅酸鹽425#水泥。

1.2 基本施工參數的確定

樁徑為50cm，間距為1.3m，梅花型排列，鉆進速度為0.5~0.8m/min，提升速度為0.5~0.8m/min，攪拌速度為30~50r/min，噴灰壓力為0.2~0.4mpa。

1.3 摻灰量的確定

噴入量按50kg/m、60kg/m、70kg/m三種摻入量各試樁4根，分別成樁7d，開挖樁頭1.5m進行外觀檢查，28d進行抽芯強度檢查，采用60kg/m及70kg/m兩種摻入量均取得良好的效果，施工后的樁身呈可塑一塑狀。與原土中流動性一軟塑狀有機土及淤泥相比，加固效果較明顯。根據試樁結果，選用60kg/m水泥的噴入量，摻入量為19%。

1.4 施工工藝的確定

過加強現場質量監控，明確施工工藝，確定噴粉樁復攪拌深度和進入持力層電流值。

2 粉噴樁施工工藝

2.1 在施工范圍內，清除原地面20~30cm表土，低洼處回填粘土或粗砂，并初壓整平，地表過炊應采取陰謀詭計止機械行走或施工時的沉陷或失穩的措施，測量平整后的地面標高。

2.2 安裝機具，備料

安裝深層攪拌機、儲料罐、供灰泵等工作平臺 儲料罐的設置應綜合考慮以下因素：1）減少施工影響及搬遷資料；2）防止離樁機過元，管道過長而減少噴粉的壓力，一般應以50~80m的管道長度為宜。施工選用的水泥，石灰等必須符合國家標準，具有出廠質量保單及試驗報告。水泥應按規定的試驗頻率取樣試驗，嚴禁使用過期、受潮、結塊、變質的水泥，在進入貯灰罐時都應過4目/cm的篩，以防止堵塞。

2.3 攪拌機就位對中

施工機械就位后，調整鉆要及導向架，保證鉆桿的垂直偏差1.5%，檢查鉆頭直徑，其磨損1cm，鉆頭對中偏差5cm，檢查校核鉆桿的長度及深度顯示儀，記錄儲罐讀數鉆桿的初始標高。

2.4 預攪下沉

啟動攪拌鉆機，保持0.5m/min、轉速30r/min，邊旋轉邊鉆進，同時開動空壓機送風，防止鉆進時堵塞噴灰口。由于電流值的大小與地層地質情況、鉆進速度均有關系，故應以穩定的鉆速電流值為準，以確定樁底的地質情況。

2.5 提升噴粉

鉆進至設計樁長或持力層50cm后，開啟送灰系統。由于水泥粉送到樁底的時間因管道的長短產生一個時間差，一般滯后于提升時間，故應確保在水泥到達樁底后方能提升。提升的速度應略小于鉆進的速度，保持穩定的噴入量，同時應注意壓力表是否有異常變化，防止管道漏氣或堵管。如噴粉過程中出現堵管或施工機械故障，應在停斷處1m范圍內進行重新噴粉攪拌。當鉆頭提升到離地面0.5m時，改為慢速提升，停止送風；提升到地表后，停止送氣。

2.6 復攪下沉

為使加固料與軟土攪拌均勻，在提升噴粉后進行復攪，復攪下沉及提升的速度根據試樁確定為0.5m/min；提高樁身上部速度，適應荷載應力傳遞，復攪深度一般為樁長的1/3，樁長不足5m要整樁復攪。

3 施工檢查及記錄

施工過程中，應隨時檢查鉆進速度、提升速度、噴粉壓力、噴入量參數，重點檢查攪拌深度，水泥的用量、噴入的連續性；定期檢查鉆頭直徑，校核深度顯示儀，并對每根樁做詳細記錄。

4 質量檢測

4.1 一般質量檢測方法

粉噴樁軟基處理質量檢測，包括兩方面內容1）樁的外部質量檢測，包括檢測樁位、樁徑、樁距等外型尺寸；2）樁的內部質量檢測，包括樁身的連續性和均勻性、水泥土膠結密實程度、強度以及單樁承載力等。粉噴樁質量檢測常用方法有開挖檢查法、輕型動力觸探法、靜力觸探法、鉆探取芯法、靜載試驗法、應力波反射法和水電效應法等，對樁身的質量、攪拌的均勻性、連續性進行檢測和評定。

4.2 綜合質量檢測法

單一的檢測方法較難綜合評價粉噴樁軟土地基處理效果和客觀地反映復合地基的承載力，因此，工程中筆者用了輕型動力后觀測的聯合檢測方法，以評定粉噴樁地基處理的質量。

輕型動力觸探可以反映成樁質量預先進行檢測，對成樁質量進行預期評價；然后開挖檢查，對成樁的外形，樁徑、樁距進行檢測，觀測樁頭水泥土的攪拌均勻性及密實性；再通過28d及90d的抽芯取樣，確定水泥土的強度，同時檢測樁身的水泥土膠結情況及連續性，通過靜載試驗綜合評價噴粉樁處理軟基的整體效果；在施工完成后的填土過程中，埋設沉降板進行沉降觀測，作為填土過程中路基穩定性及填土速率的控制指標。通過該方法的結合應用，對粉噴樁施工質量取得全面的評價。

5 施工中常見問題的處理

5.1 施工中鉆進困難，電機跳動，電流值偏高。其原因大都是鉆進時遇到石塊或土質過硬，此時慶減慢鉆進速度和旋轉速度，同時判斷是否為地層變異，提前進入持力層。

5.2 樁頭下陷。原因是於泥層變化大，局部呈流塑狀，含水量高，原地層經攪動后出現塌陷、壓縮強烈串孔現象。該類地層復雜，處理時先用粘土或砂土回填密實，重新攪拌后同噴粉施工。相鄰樁可要用跳開間隔施工法，避免施工對鄰近樁造成影響。

5.3 堵管斷樁。造成堵管的原因有兩個：一是水泥中有結塊，堵塞管道或噴嘴；二是鉆頭鉆進時遇腐木或其他異物，纏繞堵塞噴嘴。其處理方法是提升鉆頭，清理噴嘴或管道。水泥入罐前應過篩，清除水泥中的結塊，同時注意檢查管道壓力情況。

5.4 噴粉量不足。當管道過長時，將使噴入壓力減小，噴體發送器送灰不均勻，造成樁下部灰量少，上部灰量多；或是提升速度過快，也會造成噴入量不足，其處理方法是控制提升速度和噴粉壓力，檢查儲罐，減少送灰管道的長度及空壓機的壓力。

5.5 樁底含灰量少。其原因是鉆進到樁底提升時，在水泥尚未達到樁底的情況下提前提升。其處理方法是增加樁底空轉送灰時間或是復噴樁底1m范圍內樁身。

5.6 施工中樁基的偏位及傾斜。這是由場地不平、局部軟弱、機械原因以及施工中遇到異常地質所致，導致導向架傾斜。處理方法是重新調整鉆機的平臺及支墊鉆要，保證鉆機的平整及鉆桿的垂直對中。

6 結語

6.1 水泥粉噴樁在廣州市北二環高速公路c25合同段軟基處理中的總體質量良好，加固效果明顯，其施工操作簡單，施工進度快，對周圍環境影響小。

6.2 粉噴樁施工過程中，通過施工前“試樁”工藝確定相關參數及工藝，加強對粉噴樁施工藝監控，從而達到對粉噴樁施工質量的有效控制。

6.3 與其他軟基處理方法相比，粉噴樁強度形成快，地基沉降小，能減少預壓時間，加快后續施工的進度。

6.4 目前的檢測方法中，存在著檢測內容單一的缺點，無法對噴粉樁質量形成綜合評價，應聯合采用多種檢測方法，全面評價軟基處理效果。

[1]中華人民共和國行業標準.粉體噴攪法加固軟弱土層技術規范(TB10113－96).

[2]江蘇省高速公路建設指揮部.粉噴樁施工質量的檢驗與評判方法.