粉噴樁

技術(shù)協(xié)作信息

粉噴樁也叫加固土樁，它是利用粉狀水泥（或石灰）等材料作加固化劑，在鉆孔過(guò)程中使用特制的深層攪拌機(jī)械

將固化劑噴入軟土地基的深層，經(jīng)攪拌使原位土與固化劑均勻混合并發(fā)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具

有整體相互影響，共同作用承擔(dān)上部荷載的粉噴樁復(fù)合地基。

水泥粉噴樁的施工工藝焦萬(wàn)新

（作者身份證號(hào)：230412）

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應(yīng)用技術(shù)交流

一、概述

粉噴樁也叫加固土樁，它是利用粉狀

水泥（或石灰）等材料作加固化劑，在鉆孔

過(guò)程中使用特制的深層攪拌機(jī)械將固化

劑噴入軟土地基的深層，經(jīng)攪拌使原位土

與固化劑均勻混合并發(fā)生一系列物理、化

學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體相互影

響，共同作用承擔(dān)上部荷載的粉噴樁復(fù)合

地基。由于粉噴樁具有能有效減少總沉降

量、能承受較大的加荷速率、抗側(cè)向變形

能力強(qiáng)、可大大縮短施工期等優(yōu)點(diǎn)，目前

在高速公路建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用得較為廣泛。

二、前期準(zhǔn)備工作

1.原材料的進(jìn)場(chǎng)試驗(yàn)。

粉噴樁水泥一般選用３２５或

４２５的普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥。

施工中所用的水泥的品種和標(biāo)號(hào)應(yīng)符合

設(shè)計(jì)要求。對(duì)購(gòu)進(jìn)水泥必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室抽

檢，滿足規(guī)范的要求。

水泥的堆放應(yīng)該符合防雨、防潮的要

求，嚴(yán)禁使用過(guò)期、受潮、結(jié)塊、變質(zhì)的水

泥。

２.機(jī)械設(shè)備的檢驗(yàn)。

每臺(tái)樁機(jī)必須配置可以控制樁身每

米噴粉量的記錄器，且記錄器上的任何一

個(gè)可操作的按鈕和開(kāi)關(guān)不得用于設(shè)定或

操作時(shí)間、深度、噴粉重量、樁位編號(hào)、復(fù)

攪深度、復(fù)攪次數(shù)等參數(shù)，防止偽造施工

記錄。

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。每臺(tái)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。在每臺(tái)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。

3.正式開(kāi)工前的工藝試樁。

不同地段具有不同的地質(zhì)條件，為了

克服施工的盲目性，確保粉噴樁加固地基

達(dá)到預(yù)期的效果，在粉噴樁施工前必須進(jìn)

行工藝試樁，試樁數(shù)量不應(yīng)少于５根。試

樁的目的是：

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、攪拌葉片旋轉(zhuǎn)速度、攪拌速度等。驗(yàn)證

攪拌均勻程度及成樁直徑。確定該地質(zhì)條

件下，符合質(zhì)量要求的合理?yè)交伊俊４_定

該地質(zhì)條件下，合理的工藝流程。確定進(jìn)

入持力層的判別方法。

三、施工工藝控制

粉噴樁在公路工程中屬于地下隱蔽

工程，其質(zhì)量控制應(yīng)貫穿于施工的整個(gè)全

過(guò)程，施工員的技術(shù)旁站是最主要的工

作，技術(shù)旁站重點(diǎn)要控制好三個(gè)重要施工

環(huán)節(jié)和１３水泥用量、日進(jìn)度兩個(gè)指標(biāo)。

1.三個(gè)重要施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制措

施。

（1）樁長(zhǎng)按進(jìn)入持力層控制。

粉噴樁宜盡量打至持力層上，要穿透

軟弱土層到達(dá)強(qiáng)度相對(duì)較高的持力層，并

且進(jìn)入持力層５０ｅｍ左右，在施工過(guò)

程中，樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高往往與持力層并不一

致，施工單位容易出現(xiàn)樁長(zhǎng)以設(shè)計(jì)標(biāo)高控

制的現(xiàn)象，如在樁尖下尚留幾米軟土，則

會(huì)有較大的工后沉降量，由于排水不暢，

預(yù)壓很長(zhǎng)時(shí)間也很難穩(wěn)定。故粉噴樁實(shí)際

施工樁長(zhǎng)應(yīng)按進(jìn)入持力層控制。論文參考

網(wǎng)。判別是否進(jìn)入持力層的方法可由鉆機(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)是在工藝試樁時(shí)確定

的，一般是下鉆速度0.5米／分，電流值

是額定電流值的１２５％以上。

（2）粉體計(jì)量控制。

粉噴樁的質(zhì)量好壞與水泥摻入量的

多少及噴粉的均勻性有直接的關(guān)系，因

此，如何來(lái)計(jì)量粉體是控制的關(guān)鍵。目前

一般較為常用的是電子稱重法與鉆機(jī)深

度相結(jié)合的計(jì)量裝置，它能在記錄上反映

深度、相對(duì)應(yīng)每延米的噴粉量、總灰量等。

要保證噴粉的均勻性，關(guān)鍵是掌握好

鉆頭的提升速度。因水泥噴人為人工控

制，必須避免出現(xiàn)為滿足每米噴粉量的要

求，施工人員根據(jù)記錄器顯示湊數(shù)字，而

導(dǎo)致出現(xiàn)噴粉不均勻的現(xiàn)象。對(duì)于直徑一

定的粉噴樁來(lái)說(shuō)，粉體發(fā)送器單位時(shí)間內(nèi)

水泥的噴出量Ｑ與攪拌軸提升速度可由

下式來(lái)確定：

Ｑ＝π／４.Ｄ２.Ｒ.Ｓ.Ｖ

其中：Ｄ：鉆頭直徑（ｍ）；

Ｒ：軟土的容重（ｔ／ｍ３）；

Ｓ：水泥摻入比；

Ｖ：鉆頭提升速度（ｍ／ｍｉｎ）

從開(kāi)始噴灰到鉆頭處出灰有一定時(shí)

間，鉆機(jī)鉆至樁底后，必須預(yù)噴停留一段

時(shí)間，方可提鉆。停留時(shí)間由管道長(zhǎng)度等

確定。噴灰時(shí)，水泥在管道內(nèi)的輸送速度

大約為１ｍ／ｓ，如管道長(zhǎng)４０米，鉆

至樁底后即噴粉提鉆，則樁底實(shí)際少灰長(zhǎng)

度接近１米，反而攪動(dòng)破壞了樁底原狀

軟土，使沉降量加大。

（3）復(fù)攪控制。

水泥與土攪拌均勻程度是關(guān)系到粉

噴樁樁體強(qiáng)度的關(guān)鍵因素。大量的施工實(shí)

踐已充分證明粉噴樁復(fù)攪與不復(fù)攪的質(zhì)

量相差甚大。鉆頭噴出的粉體往往呈脈沖

狀，若不充分?jǐn)嚢?，粉體在樁中呈現(xiàn)層狀，

形成一種“夾生”，這樣的樁即使水泥摻人

量再多也沒(méi)有強(qiáng)度。復(fù)攪的作用在于通過(guò)

充分的攪拌使粉體與土及水得到比較完

全的接觸與作用，促使樁體的形成。為了

確保攪拌的均勻性，施工時(shí)要嚴(yán)格掌握好

鉆機(jī)提升速度、攪拌葉旋轉(zhuǎn)速度等，并應(yīng)

盡量采用全樁復(fù)攪以保證質(zhì)量。

2.日水泥用量與日進(jìn)度指標(biāo)的質(zhì)量

控制措施

在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)抽查鉆機(jī)

的水平度和垂直度、鉆進(jìn)深度、噴灰深度、

?；覙?biāo)高、復(fù)攪深度、噴灰的管道壓力、灰

罐內(nèi)的水泥加入量、剩余水泥量等，并作

好相應(yīng)檢查記錄。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)及時(shí)收取記錄器打印記錄，并

校核時(shí)間、樁號(hào)的連續(xù)性等，防止出現(xiàn)弄

虛作假現(xiàn)象。每日施工結(jié)束后，所有打印

記錄應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理檢查合格后簽字認(rèn)可。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)在每日施工結(jié)束后對(duì)施工現(xiàn)

場(chǎng)水泥用量和記錄器打印記錄中的水泥

用量加以統(tǒng)計(jì)、對(duì)比，并記錄在當(dāng)天的施

工日志中。當(dāng)兩者誤差大于５％時(shí)，必須

查明原因后方可在打印記錄上簽字認(rèn)可

或采取補(bǔ)樁等處理措施。

四、質(zhì)量檢測(cè)措施

粉噴樁施工完成后，應(yīng)按規(guī)定頻率進(jìn)

行取芯、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、單樁及復(fù)合地

基承載力試驗(yàn)。檢測(cè)時(shí)，對(duì)取芯、單樁及復(fù)

合地基承載力試驗(yàn)的樁，應(yīng)由監(jiān)理工程師

指定。對(duì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，如未穿透軟土

層、部分?jǐn)嗷摇娀也痪鶆?、?qiáng)度不足等，

應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行加密、補(bǔ)樁等處理。

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)

樁體的完整陛、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。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，要想確保粉噴樁的施工質(zhì)

量，我們必須做好事前、事中及事后三個(gè)

階段的全程控制，只有對(duì)每一道工序進(jìn)行

嚴(yán)格控制，并嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，才能確保

粉噴樁的最終質(zhì)量。

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