粉体喷射搅拌桩处理软土地基研讨.doc

粉体喷射搅拌桩处理软土地基施工技术总结 严晓生 【交通部第二公路工程局　西安710061】 摘要：粉体喷射搅拌桩处理软土地基技术是加固软土地基的一种新方法，应用于软基段的高路堤、桥梁、结构物的基础和两侧，经加固处理后的粉喷桩主体与周围地基共同作用构成复合地基，提高了地基承载能力，增加了路基和结构物的稳定性。文中对粉喷桩所用设备的性能、施工工艺、结构物的布桩形式、质量保证措施、施工组织、现场施工记录及检测项目、质量标准均作了较详细的介绍。关键词：粉体喷射搅拌桩　施工　技术总结　加固区　过渡区　复搅　成桩试验 　　粉体喷射搅拌桩简称粉喷桩，它适用于淤泥质粘土、淤泥亚粘土、粉性土、砂性土等各类软土地基的加固。经粉喷桩处理的软土地基，具有整体性、水稳性好，并成为有一定强度的复合体。　　沪宁高速公路E标段总长34.292km，均在丹阳市境内，路线经过地区软土的种类有淤泥质粘土、亚粘土、淤泥、粉质土及可液化的土等，种类较多。软土分布的深度也不一，E1标段在10m左右；E2标段有浅层软土，也有深层软土，深度4～12m；E3标段为深层软土，深度12～18m；E5标段表层、浅层、深层都有，最深的达20m以上。E标段软土地基共12.836km，占全长的37.43％，需处理的长度为6.17km，占全长的18.01％。原设计采用粉喷桩处理的长度为1042m，占需处理长度的16.89％，共有粉喷桩36585根，380876m。变更设计后，粉喷桩处理的长度为697.5m，有粉喷桩24550根，206445m，由于个别地段经静力触探为非软基段，因此，实际施打24255根，203015m。粉喷桩的桩长视软土的深度和性质而定，桩径为50cm，每米喷入的水泥量为50kg。 1　粉体喷射搅拌桩所用的施工机械 1.1　常用施工机械　　(1)深层喷射搅拌机1台；　　(2)YP-1型粉体喷射机1台；　　(3)空气压缩机1台；　　(4)75kW以上发电机组1台。1.2　机械类型和主要技术参数　　E标段粉喷桩施工主要使用上海探矿机械厂生产的GPF-5型、GPF-7型和武汉工程机械厂生产的PH-5A型和PH-7型等机型，它们的基本性能一样，只是在喷粉的计量方式上有所不同，GPF型采用流量计显示喷粉量；PH型采用电子称显示喷粉量。 2　粉体喷射搅拌桩的材料要求 2.1　E标段粉喷桩用的水泥干粉，为425＃普通硅酸盐水泥及425＃矿渣水泥二种。水泥应有生产厂家的出厂合格证和质检单，注有水泥品种、生产日期，并附有出厂质检单，不同的水泥应分开堆放，不能混杂使用。　使用前应对水泥按规定进行批量抽检，严禁使用不合格或受潮结块的水泥。粉喷桩采用的水泥粒径应不大于5mm。 3　粉体喷射搅拌桩的工艺流程 　　粉喷桩在施工中的工艺流程及质量检测过程见图1。 图1　粉体喷射搅拌桩施工工艺流程及质量控制图 4　粉体喷射搅拌桩施工工艺 4.1　原地面整平　　清除施工现场的障碍物及杂物(石块、树根、垃圾等)。在低洼处、河塘沟渠中应先清除淤泥，再回填不含腐植质的土。在结构物处应清除至桩顶标高以上约30cm。清理范围应使粉喷桩机有足够的施工操作场地并符合设计的长度和宽度。4.2　施工放样4.2.1　在整平的地面上，放出结构物中桩及纵横轴线，并在施工范围外的适当地点将轴线用桩固定。　根据桩距，按梅花形式布设在地面上，用小竹片(或其它桩志)定出桩位，其总数应与设计数量相符。　桥两头的施工放样按图2进行。 图2　桥头路基平、纵、横断面布设示意图 4.2.4　桥头第一排粉喷桩中心距桥台基础外缘的距离应不小于2m。　放样中布设加固区，过渡区的一般规定。　　(1)粉喷桩桩长为：　　①5m时，加固区长度20m。　　②10m时，加固区长度20m+第一过渡区长10m。　　③15m时，加固区长度20m+第一过渡区长20m+第二过渡区长10m。　　④决定桩长时，应使粉喷桩穿透软土层达到下层较强的持力层。　　(2)斜交桥的粉喷桩布设时应增设三角加固区，平面间距与加固区相同，桩长按长桩布设。详见图3。 图3　斜交桥粉喷桩加固平面示意图 　　(3)加固区设置的一般规定。　　①当填土高度＜4m，当天然地基的工后沉降：　　　　＜20cm时，仅设一个加固区　　　　＞20cm时，加固区后增设第一过渡区　　②当填土高度6m＞H＞4m时，加固区后，均增设第一过渡区。　　③当填土度H＞6m，加固区后增设第一过渡区和第二过渡区。　　(4)明通道一般不允许有工后沉降。4.3　钻机就位　　使钻杆垂直，钻头对准桩位，然后检查导向杆的垂直，并将喷气口(水泥干粉喷射口)清理干净。4.4　作好进尺标记　　在机架的后面或两侧，用油漆或其他物品，表明进尺深度。一般每50cm一道，以