1、-. z.粉噴樁施工工藝和質量控制顏魯博 倪紅珍（省交通工程總公司）摘要：通過對粉噴樁復合地基的形成機理、施工工藝以及質量通病的總結論述，揭示了粉噴樁在施工過程中的關鍵控制工序、質量控制要點和質理通病的防治措施。關鍵詞：粉噴樁 加固料 預噴 復攪拌 持力層粉噴樁簡介粉噴樁是通過特制的深層攪拌機械，在地基深處利用壓縮空氣向軟弱土層輸送石灰、水泥等粉狀加固料，不向地基注入水分使其與原位軟弱土混合、壓密。并通過加固料與軟弱土之間的離子交換作用、凝聚作用、化學作用等一系列作用使軟弱土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的柱狀加固土。它與原位軟弱土層組成復合地基。粉噴樁可分為端承型和摩擦型。其長度應根據建

2、筑物對地基承載力和變形要求，結合地層情況合理選用。原則上粉噴樁應穿透軟弱土層到達強度相對較高的土層（簡稱硬土層），但以提高抗滑穩定為目的的粉噴樁其樁長應根據危險滑弧的位置決定。加固料水泥一般適用于淤泥質土、粘性土、粉土、素填土（包括吹填土）雜填土、飽和黃土、中粗砂、砂礫等地基加固。根據室試驗，一般認為水泥作加固料，對含有伊里石、氯化物和水鋁英石等粘土礦物的粘性土以及有機質含量高，PH值較低的粘性土加固效果較差。加固料石灰一般適用于粘性土顆粒含量大于20%，粉粒及粘粒含量之和大于35%，粘土的塑性指數大于10，液性指數大于0.7，土的PH值為48，有機質含量小于11%，土的天然含水量大于30%的

3、偏酸性的土質加固。受機械設備的限制，國施工機械加固深度大于15米時，噴粉量難以保證，故粉噴樁加固深度不宜大于15米。目前粉噴樁常用的加固方法及形式有：按加固斷面形狀分為：樁式加固、格子式加固、豎式加固、塊體式加固。按支承形式可分為：承力層支承式、非承力層支承式。粉噴樁施工（一）室配合比試驗粉噴樁作為一種軟土地基處理方法，它的選擇合理與否很大程度上取決于工程地質條件，故而粉噴樁施工前進行室配合比試驗是必要的。土樣的采集、數量及要求：（1）、按照設計單位提供的工程地質詳細勘察報告，選取有代表性的土層位置，鉆孔取出一定數量的試樣土。（2）、不同土層分別取出試驗所需且有富余的土樣。（3）、土樣中含貝殼

4、、樹枝、草根等雜物應清除。（4）、記錄土樣采集的方法、位置、深度、取樣日期。試驗容：（1）、加固料質量檢驗主要檢驗加固料的物理、力學性能參數。（2）、軟土的天然含水量、干容重、濕容重、塑限、液限、PH值等各項指標。（3）、配合比試驗每個孔分別取上、中、下三組軟土，根據事先擬定的配合比分別做室配合比試驗。求得R7、R28、R90。試件尺寸應為70.7mm70.7mm70.7mm的立方體。試件帶模放入保濕室進行濕潤養護，養護溫度宜為2030C，濕度為75%，養護齡期為7天、28天，養生最后一天浸水24小時。加固處理土的強度應以無側限抗壓強度衡量，但在施工時必須同時滿足強度和噴粉量的雙控指標。（二）

5、現場工藝性試樁為了確保各種操作技術參數，在粉噴樁大面積施工前，必須按室配比進行工藝性試樁。可根據軟土厚度選擇2處有代表性土質情況的位置進行試樁，每處不少于5根。試樁檢測項目及數量（1）、試樁時現場記錄容攪拌頭直徑(mm)；設計樁長(m)；粉噴深度(m)；停灰面標高(m)；鉆進速度(m/min)，（參考值V1.5m/min）；攪拌速度（轉/min）,（參考值R=30轉/min50轉/min）；平均提升速度，（參考值VP0.5m/min-0.8m/min）；氣體流量(L/S)；鉆進、復攪與提升時管道壓力（Mpa），（參考值0.25MpaP0.4Mpa）；復攪長度（m）；水泥噴入量(Kg)；電流量（

6、A）（正常與否）。（2）、荷載試驗成樁28天后進行單樁承載力試驗（3根）和復合地基承載力試驗（3組）。（3）、無側限抗強度試驗每處3根樁，每根樁應在樁體三等分段各鉆取芯樣一個，試驗要求見TB1011396附錄C。（4）有效樁長及成樁均勻性檢測隨機抽檢3根樁，用鉆探法或小應變動測法。（三）粉噴樁施工1、清表回填進行粉噴樁施工的場地，事先應予以平整，清除樁位處地上地下的一切障礙物（如石頭樹根等），并進行清表處理；場地低洼時，應先填粘性土。溝塘處需打粉噴樁，應考慮抽水、清淤回填及平整。2、施工放樣根據設計圖施工圍用全站儀每間隔10米精確放出中樁和邊樁，其間用鋼尺放出每根粉噴樁樁位，樁間距偏差應小于1

7、00mm，并插以竹樁等標示物報監理復核。樁機就位根據施放的樁位確定粉噴樁機體的位置，使機體攪拌軸保持垂直狀態。4、下鉆啟動攪拌鉆機，鉆頭邊旋轉邊鉆進，為了不致堵塞噴射口和減少負載扭距，鉆進時噴射壓縮空氣（不輸送加固料）。鉆進速度應小于1.5m/min。如地層壓力較小時可在下鉆時就噴加固料，該方法可充分利用攪拌機械，增加復攪次數保證攪拌均勻性。5、鉆進結束對于摩擦型粉噴樁達到設計深度時可停止鉆進；對于端承型粉噴樁必須要穿透軟弱土層到達強度相對較高的持力層，并深入硬土層50cm。持力層深度除根據地質資料外，還應根據鉆進時電流表的讀數來確定，當下鉆速度在0.5m/min（最慢一檔速度）時電流表電流值

8、達70A以上并伴有鉆頭跳動現象時表明鉆頭已深入持力層，如能持續50cm以上則表明鉆頭已深入持力層應停止鉆進。如軟土層厚度與設計樁長不符時，應遵循以下原則：（1）、如達到設計樁長，軟土層仍未穿透時，應繼續鉆進，直至深入下臥硬層50cm。（2）、如未達到設計樁長，而鉆桿鉆進又十分困難時，至少應深入硬層100cm。6、噴粉、提升鉆機噴粉一定要在提升鉆機前先預噴，預噴粉的重量是在打試樁時根據鉆頭到樁底時送（噴）粉機管道壓力噴灰時管道壓力表上的空氣壓力來確定。見附表氣壓（Mpa）0.250.30.350.40.450.50.55預噴粉量（Kg）15182023191513預噴應在鉆頭到達樁底前1m開始噴

9、粉，但從預噴開始到提鉆噴粉中間絕對不能斷噴，這樣才能保證樁底噴粉量達到設計要求。提鉆時鉆頭呈反向以0.50.8m/min的速度邊旋轉邊提升，同時粉體發射器以0.25-0.4Mpa的噴粉壓力將加固料噴入被攪拌的土體中，使土體和加固料進行充分拌和。注意鉆機提升時管道壓力不宜過大（以不堵塞出氣孔為原則），以防鉆孔淤泥向孔壁四周擠壓形成空洞。7、提升結束當鉆頭提升至距離地面50cm時，發送器停止向孔噴射加固料，成樁結束。8、復拌復攪是否均勻是確定成樁質量的重要因素。復攪不均勻樁體會變成球形或千層餅形，這樣的樁就是加固料摻入量再多也沒有強度。因而對于一般土質，要求全樁復攪，最好上部60%再進行二次復攪。

10、若遇到特殊土質可適當縮短復攪長度，但必須保證復攪長度不小于5米。為了攪拌均勻在復攪時鉆桿的移動速度要在0.5m/min以下，而鉆桿的回轉攪拌速度要在92轉/min以上，這樣才能把土質打散、拌勻使土體和加固料充分拌和。9、樁機移位樁頂回填復拌完畢機體移至下一樁位，樁頂50cm圍用參有同劑量加固料的土回填。粉噴樁施工工藝框圖放線定樁位鉆機就位鉆樁至設計深度邊攪拌噴粉邊提升鉆桿至樁頂（底面以下50cm）處停止攪拌、噴粉全程復攪一次，提升至地面關閉攪拌機械移至下一樁位繼續施工粉噴樁處理地基質量通病及防治措施卡鉆產生原因：通過含水量低的粘土層，或板結的硬土層，或局部遇到障礙物（如石頭樹根）。防治措施、方

11、法：應停止鉆進或慢速鉆進，嚴重時應停鉆，并提升鉆具，改進鉆頭；如在提升鉆桿時卡鉆，則應暫時停止噴粉，待正常后再復打。噴粉不暢或堵塞產生原因：氣路連接部分密封不嚴；氣源不足，氣壓不夠；加固料吸濕結塊；噴口粘結粉、泥后變小；粉料中混有雜物、大顆粒；部分地層透氣性不良，輸灰管過長。防治措施、方法：復打并應使氣路連接嚴密，供氣保持充足，氣壓穩定并滿足要求；防止加固料受潮，并過篩；遇噴粉不暢應迅速操縱噴粉閥，由開到關，由關到開，反復多次來克服，嚴禁以物體敲擊灰罐罐體；控制輸灰長度并滿足要求。樁體疏松產生原因：加固料安定性不合格；土層含水量太低，或遇松散雜填土，造成粉體流失，使樁體含水量不夠；土壤含水量低

12、，復打也易產生疏松。防治措施、方法：先取加固料、土樣進行試驗，找出原因，安定性不合格加固料禁用；土層含水量低，在鉆孔時適當注水，或改用注漿法成樁；發現樁體疏松，可鉆進復噴一次加強。夾層斷樁產生原因：加固料潮濕，或有異物堵管；管道漏氣或供氣不足或氣壓不穩；噴粉孔磨損，被粘土堵塞；提鉆速度過快，先提鉆后噴粉；灰噴完后未察覺，噴灰中斷，仍在攪拌成樁。防治措施、方法：雨季、夏季對加固料應采取防雨、防潮措施；噴粉時嚴格過篩計量和氣壓檢查；注意控制噴粉與提鉆速度，應先噴粉12min后再提鉆攪拌；堵孔應將鉆頭提出清理，將上部斷樁打去，在原位復噴或鄰位補樁。空心樁產生原因：土壤含水量太低；中心部分氣壓減小，造

13、成樁體四周強度高，中部為土芯，形成空心樁；另外土干氣壓偏大，加固料從兩側噴出，也易產生中間無加固料的空心現象。防治措施、方法：遇含水量低于20%的干土，應改為噴漿攪拌法施工，或鉆孔攪拌時適當注水，加大樁體含水量。樁體強度不夠產生原因：噴灰量不足；加固料強度不夠；加固料安定性不合格，鉆桿提升速度不均；噴粉管路輕微堵塞，造成氣壓不穩，灰流量時高時低，噴灰不勻；遇局部松軟土漏灰；遇粘土攪不開；以減壓閥調定的灰罐與噴灰管間存在壓差，也常會影響到定量噴粉。防治措施、方法：控制噴粉量；用合格加固料，控制提升速度，經常觀察電子稱或流量計進行了解和控制，防止管路堵塞；遇松軟土、粘土應適當進行調整，使噴粉均勻。沉樁產生原因：土壤含水量過大；樁底空松、噴灰少；氣壓不穩，噴灰不勻，造成斷樁，氣流過大，土體波動；停灰面位置偏低，噴灰量不足。防治措施、方法：取土樣試驗，含水量過大時改變處理措施；提升鉆桿前先噴灰；保持氣壓穩定，噴灰均勻，避免斷樁；調整氣壓，避免氣流過大；嚴格控制規定的停灰面和