14.软基处理中深层搅拌桩.ppt

软基处理中深层搅拌桩施工 道路一公司 肖永贵、何伟军 摘要 介绍常张高速公路5合同段利用粉喷桩进行软基处理，总结粉喷桩的施工工艺。 关键词 软基 粉喷桩 施工工艺 1、工程概况 本段软土位于常张高速公路K19+700～K20+100段，地势平坦，地面高程在34.0～35.5m左右，第四层覆盖层厚，地基岩土工程地质条件及特征：种植土为水田良土厚度0.3m；低液限粘土呈褐黄色，可～硬塑状为主，厚约2～3.2m，局部厚度达6m，中间夹软～可塑状；有机质低液限粉土呈灰褐色，软～可塑状，厚度约6.7～10.7m，为该段主要软土层；粉土质细砂，灰褐色稍密状，厚度＞1.2m；卵石夹土，中密实状，厚度约2m左右。由上可见该段广泛分布软～可塑状有机质低液限粉土，局部还有软～可塑状低液限粘土，上述土层强度低，压缩性大，该段（K19+700～K20+100）填土高度在10～12.8m左右，经强度验算，天然地基不能满足要求，根据设计文件对该段采用深层搅拌桩加固处理。 2、加固机理 水泥浆与软粘土采用机械加固的基本原理，是基于水泥加固的物理化学反应过程。它与混凝土的硬化机理不同，混凝土的硬化主要是水泥在粗填料中进行分解和水化作用，因而凝结速度快。在水泥加固体中，因水泥的掺入比很小（一般为被加固土重7%～15%），水泥的水解和水化反应完全在具有一定活性的介质——土的围绕下进行，因而硬凝速度缓慢而作用复杂。一般认为，水泥加固软土主要产生水泥的水解水化、粘土颗粒与水泥水化物的作用以及碳酸化作用。适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kpa的粘性土和粉性土等地基。珠江三角洲和广东沿海一带软土层分布范围广、土层厚度大，其特点主要是含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数低、沉降稳定时间长，给工程施工带来一定困难。粉喷桩作为一种较新型的软基处理技术，适用于这类软弱地基加固方法，加固效果明显，加固后可很快投入使用，满足了经济合理、缩短工期的要求，并已广泛应用于高等级公路、铁路、港口码头、市政工程等大型建筑中。 我公司先后进行了大量粉喷桩工程施工，如临长高速公路第9标，常张高速公路第5标等，均取得了显著的效果。现结合实际施工经验谈谈粉喷桩的施工。 3、材料和机械设备及施工准备 1）材料：一般选用32.5MPa普通硅酸盐水泥作固化剂，对桩身强度要求高、受力条件不利或成桩龄期较短的桩体，宜选用高强度早强水泥。每批水泥到场之前都必须有出厂检验合格单，并按一定比例随机送检，检验其强度、安定性、细度、凝结时间等物理力学性能指标。 2）机械设备：(1)深层搅拌机：采用上海探矿厂生产的GPF-5型或铁道部武汉工程机械研究所生产的PH-5型桩机；(2)粉体发送器，如YP-1型；(3)空气压缩机：Q＞1m3/min；(4)发电机组：P≥75kw；(5)搅拌钻头：直径φ500～700mm，钻头的型式应保证在反向旋转提升时，对加固土体有压密作用。 3）工程资料收集：工程施工前，应取得下列资料： (1)工程地质详细勘察资料，必要时补充勘察； (2)建筑物平面布置总图、基础平面图等有关图表； (3)粉喷桩设计说明、技术要求及桩位布置图； (4)测量控制点位置和座标； (5)地下地上障碍物情况及相邻建筑物有关资料。 4）清表、平整场地：场地清理应做到清除场地内树根、杂草、有机质、腐泥等，清除有碍成桩的块石、砼块等硬质杂物，将原凸凹不平的地面回填整平，在其上按设计要求铺垫中粗砂工作垫层。 5）配比试验：现场取样，保持湿度，带回室内制备不同配比的试件(试块模型70.7mm×70.7mm×70.7mm),进行7天龄期无侧限抗压强度试验，选取符合设计强度的配比作为今后施工的配比依据。 6）成桩试验粉喷桩施工前必须进行成桩工艺性试验，并取得满足设计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(粉)压力、单位时间喷入量，确定搅拌的均匀性，并根据地层、地质情况掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。成桩工艺性试验桩不少于5根。 4、粉喷桩施工工艺 1）桩位放样：施工前根据导线点，定出基轴线及垂直线，按施工顺序排桩放样，布置出所有桩位并测量桩位标高，桩位布放误差≤2cm。 2）装料：将水泥提前装入储灰罐，装料时必须筛网过筛，入罐水泥最大粒径不能超过5mm,不得有纸屑、塑料布、石头、钢球等杂物，以免造成管道堵塞，有碍成桩。 3）桩机对位：按施工顺序，移动桩机就位，利用支腿油缸调平桩机，使桩机倾斜小于1.5%，检查钻头直径，磨损≤1cm，使钻头对准桩位，误差≤5cm。 4）钻杆下沉钻进：启动电机，空压机送气，使钻头沿导轨下沉钻进，钻至接近设计深度时，应用低档慢速钻，目的是让土体充分松动。同时注意工作电流的变化，不能大