粉喷桩处理软基施工方法材料.doc

粉喷桩处理软基施工方法 一、定义 粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地墓。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。深层搅拌法具有施工工期短、无公害、施工过程无噪音、不排污、对相邻建筑物无不利影响等优点。 二、适用范围 1.适用土质 粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。由于粉喷桩是将干的固化剂(水泥粉、石灰粉)拌入地基的，所以当软基中的含水量低于30％时，为了保证粉体的充分固化，必须在搅拌过程中加入适当水分，因此当选用粉喷桩时，土层的含水量宜大于50％。 2.加固深度 加固深度取决于施工机械的功率，国外某些加固软土的深度已达到60m；国内的施工机械的搅拌能力一般为30m，所以加固深度只能达到26～27m。 3.适用工程 由于采用水泥或石灰与软土充分搅拌后形成的复合体，其抗压强度比天然软土能够提高数十倍甚至数百倍，因此它与周围天然土层组成的复合地基可大大提高承载力、减少沉降量。因此粉喷桩能够应用于公路路基、机场、铁路、建筑物、堆料场、办公楼、住宅楼、水坝、港口等各种工程中。 三、粉喷桩的施工 1.材料要求 可采用水泥、生石灰粉、粉煤灰等作为加固料，其质量规格应符合设计要求。 ⑴生石灰 生石灰应是磨细的，最大粒径应小于2mm，石灰中应无杂质，氧化钙、氧化镁含量不应小于85％，其中氧化钙含量不应低于80％。 ⑵水泥 水泥采用普通水泥或矿渣水泥，应是国家免检产品，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。对非免检厂生产的水泥，应分批提供有关标号、安定性等试验报告。 ⑶粉煤灰 粉煤灰化学成分中要求二氧化硅和三氧化二铝的含量应大于70％，烧失量应小于10％。也可采用石膏粉作为掺加剂，有利于强度的提高。 2.室内配方试验 施工实际使用的固化剂和掺加剂必须通过室内试验的检验，符合设计要求后方能使用。 3.成桩试验 在粉喷桩进行大量施工前，必须要进行成桩试验，试验应达到下列要求，并取得技术参数。 ⑴满足喷入量的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量等； ⑵确定搅拌的均匀性； ⑶掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施； ⑷根据地层、地质情况确定覆喷范围。成桩工艺性试验桩数不宜少于5根。 4.施工机械 粉喷桩的施工机械主要由步履机构、动力机构、传动机构、操作机构、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等组成，主机是一台能完成钻进及搅拌的钻机。由于粉喷桩的施工特点，如成桩速度快，又要求不同的提升和旋转速度来满足不同的桩身强度要求，因此对钻机移位的灵活性和速度可变性又有较高的要求。表一为国内外几种常用粉体搅拌机主机的技术性能。 国内外几种常用粉体搅拌机主机的技术性能 表一 技术参数 单位 日本产 DJMl037型 日本产 DJMl070型 瑞典产 LPS-4型 中国产 GPP-16型 加固深度 m 10 15 10 16 成桩直径 mm 800 1000 500 500 钻具转速 r/min 5～50 5～50 75 30、50、94 成桩速度 m/min O～7 O～7 O～4 O.5、0.8、1.5 驱动方式 — 液压马达 液压马达 液压马达 电动机 行走方式 — 步履式 步履式 履带式 步履式 接地压力 kPa 22.6 23.5 62.0 35 主机质量 kg 9000 22000 10000 10000 外形尺寸 m 4.3×3.1×1.7 7.2×3.1×2.O 12.5×3.6×2.5 4.8×2.2×18.3 粉喷桩搅拌技术是基于钻机钻孔时，回转转盘和加压机构通过钻杆向钻头施加作用力，钻头在轴压力和回转扭矩作用下切入土层并切碎土体到达设计深度后，然后反向旋转提升钻头，同时用压缩空气输入水泥或石灰粉体，通过钻头的搅拌作用，使固化料和土体充分拌和，边提升钻头、边喷入固化料、边搅拌混合，直至钻头提出地面完成一根桩的施工。 5.施工工艺 施工程序为：整平原地面→钻机定位→钻杆下沉钻进→上提喷粉强制搅拌→复拌→提杆出孔→钻机移位。 ⑴操作方法 ①对正桩位，调整钻机机身，保证钻杆的垂直度，启动钻机下钻，待搅拌钻头接近地面时，启动空压机送气，开始钻进。 ②钻到设计孔深时，关闭送气阀门，喷送加固粉料。 ③确认加固粉料已到桩底时，提升搅拌钻头，为便于控制成桩质量，一般不得使用Ⅲ挡提升。 ④提升到设计桩顶标高时，停止喷粉。 ⑤打开送气阀