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      粉噴樁技術

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      粉噴樁技術

      粉噴樁技術范文第1篇

      關鍵詞:粉噴樁;水利工程;軟基工程

      1 引言

      工程中地基的要求一直很高,地基要有足夠的承載能力與穩定能力,粉噴樁技術在水利軟基工程中越來越的得到廣泛的應用。水利工程具有天然的軟基因素,土層相對較軟。而粉噴樁技術則非常適合在水利工程下的土層加固,通過與土層構建成的復合地基,可以更有效地起到承載作用。但是粉噴樁技術并非適合于一切的軟基工程,因此仍需充分掌握粉噴樁加固的原理,了解該項技術的適用范圍,有效地將粉噴樁技術應用到實際工程中。

      2 初識粉噴樁軟基工程處理技術

      2.1 粉噴樁的加固原理

      首先對粉噴樁的概念進行闡述,粉噴樁是以水泥為主要固化原料,粉土、粘土等為外添加劑通過與軟土進行強制的深層攪拌而形成的石灰樁,有些為水泥土樁。粉噴樁技術是利用水泥與軟土中的水發生水化反應,產生大量的水化熱,進而生成水化鋁酸鈣、氫氧化鈣等質地比較堅硬的化合物,這些化合物仍可以進一步與軟土中的礦物質發生化合反應,生成不溶于水的結晶體,這些結晶體可以將土塊粘結成更大的晶體團粒,形成的樁體與土層構成復合地基,從而增強了軟基的承載能力,減少了地基塌陷等現象[1]。

      2.2 粉噴樁在軟基處理中的優越性

      粉噴樁技術被廣泛應用于軟基工程,尤其是水利軟基工程中,主要是由于粉噴樁技術成本更經濟實惠,施工進程快速,軟基經處理后更加穩定牢固。

      1)穩定性強、防滲漏性好

      粉噴樁的穩定性主要源于其與土體共同形成的復合體地基,樁體與土體具有基本相同的承載能力,使得地基的穩定性更強;粉噴樁的置換率更高,可以有效的防治滲漏,也因此而被廣泛地應用于水利軟基工程。

      2)施工進程快、成本低

      粉噴樁技術比較容易掌握,制作過程也相對比較簡單,日生產量很高,因此施工進度也快整體加快;粉噴樁的主要原料是水泥和粘土,成本都不是很高,因此粉噴樁更有實際的經濟效益。

      3 粉噴樁軟基工程的施工注意事項

      3.1 粉噴樁對軟基工程的適用范圍

      粉噴樁技術應用廣泛,優越性也較強,但并不適用于所有工程。粉噴樁技術是通過對軟基進行加固處理,并且與土體共同形成的復合地基作為承載體。當建筑物較高時,對于地基的穩定性要求很高[2],而粉噴樁技術并不適合沉降變形要求極高的建筑中;對于土層的要求粉噴樁技術也是有限制的,即盡量不要應用于淤泥質較厚的土層。

      3.2 軟基工程中的土質要求

      在水利軟基工程中,粉噴樁技術得到了很大的應用。該技術適合對粉質粘土以及自然含水量超過30%的土層。但并不是適合于所有的淤泥質土層,比如淤泥質很厚或者是堿性較強的土層等不適用,并且土層的含水量雖然可以大于30%,但不可以多于70%。這類土層即使應用粉噴樁技術也不能得到很好的效果,出現柱體松軟,承載力不夠等缺陷。出現這類現象主要是由于土層中含有大量的有機物或者是移動性的淤泥,水泥不易與這類土層發生水化反應而無法形成符合要求的晶體。因此,設計人員應該對軟基工程的土質進行仔細的考究,然后再確定設計方案。

      3.3 軟基固化劑的選擇標準

      粉噴樁技術中主要采用水泥作為固化劑,利用了水泥的水化反應,在水泥的選擇上一般采用普通的硅酸鹽水泥。雖然礦渣水泥也被一部分工程使用,但是由于礦渣水泥難于采購,供應性不強。此外,雖然礦渣水泥的強度在前期會略占優勢,但是后期兩者沒有太大的差異,并且兩者的市場價格相差不大。所以,綜上考慮,還是選擇硅酸鹽水泥做為固化劑。

      3.4 粉噴樁計算中的注意事項

      粉噴樁要依照其長度考慮是否需要計算其端部的支撐力,當樁長低于10米的時候,就要考慮計算粉噴樁端部的承載力;如果樁長大于10米,由于粉噴樁端部噴粉量較小,對粉噴樁端部的承載力就不予考慮。在設計粉噴樁時,應使粉噴樁樁身的承載力略大于土層對樁體的支撐力;設計參數主要有樁身強度與土層對樁體的支撐力[3]。在設計方案時,要考慮到施工地的地質特點以及施工中的限制,確定好樁長以及樁體需要加固的深度。

      3.5 施工現場的注意事項

      施工現場要做好完善的準備,才可以使施工順利進行。首先,要保證施工現場周邊的道路通暢,如果進出車輛載重量很大,應該考察道路以及橋梁的承載力是否符合;其次,確定好粉噴鉆機的高度,盡量遠離高壓電線。清除地下的障礙物,如大的石塊等,以免損壞鉆頭。最后,測量好施工場地所能承受的壓力,如果場地的土層較差,應增設鋪墊。

      3.6 施工操作人員的注意事項

      第一、操作人員應對下鉆的深度進行控制,保證粉噴樁的長度、噴粉高程以及停灰面。絕對不允許使用缺乏粉體計量的噴粉機;

      第二、定期對鉆頭進行檢查,磨損不可以大于20毫米,如果有不合格的鉆頭應及時更換,還需定時檢查樁體的直徑以及均勻程度;

      第三、對樁體進行噴粉的過程中,如果機器出現故障而噴粉停止,在進行第二次噴粉時,要保證噴粉的重疊長度大于1米;如果需噴粉的樁體很長,應該對樁體有足夠的噴粉量,可以通過降低鉆機的提升速度來實現;

      第四、對樁體的設計要避免出現外表過硬,內部松軟的現象。通過調整好風壓,避免在軟土層處風壓過大,就可以有效的解決上述問題。

      4 對粉噴樁的檢測

      一項工程的竣工離不開完善的檢測系統,施工單位應安排專業的檢測人員對工程的質量進行監督。在粉噴樁的施工過程中,檢測需要注意兩大方面:第一是在施工過程中做好檢測工作,第二是樁體完成后的檢測。

      (1)施工過程中的檢測:施工過程中,要對粉噴樁的位置,長度尤其是對噴灰量進行檢測。如果需進行二次噴粉,則要對噴粉的長度以及噴粉量進行嚴格的檢測。還有就是對工地的原料,如水泥進行檢查。

      (2)樁體完成后的檢測:樁體成樁后,要對其進行抗壓強度以及樁徑的合格度進行檢查。一般是在成樁的一個月后,在樁體的端部進行開挖截取的檢查;樁體中心可以通過鉆機采取巖芯進行檢測,測量樁體的連續性和樁體長度;施工場地應該進行載荷試驗,對復合地基進行承載力大小的檢測[4]。

      粉噴樁技術范文第2篇

      關鍵詞:粉噴樁 噴灰量 復攪 檢測方法

      中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(c)-0041-02

      1 工程概況

      濟菏高速公路第十二合同段位于濟寧市梁山縣境內,起點于梁山縣韓崗鎮齊崗村,終點于梁山縣與嘉祥縣交界處的鄆城新河南岸,絕大部分在梁山縣徐集鎮內,里程為K120+000~K131+700,全長11.70 km。全線采用四車道高速公路標準建設,設計車速為120 km/h,路基寬28 m,橋涵設計荷載為汽車一超20級,掛車-120。大羊至王官屯段屬丘陵區及黃泛沖積平原區。土質主要為黏土、亞粘土、亞砂土。為防止路基過量沉降和橋涵兩側臺背路基下沉,導致橋頭跳車現象。全合同段軟土路基處理及橋頭路基粉噴樁共計30萬延米,粉噴樁強度設計為:R7d≥0.96 MPa;R28 d≥1.60 MPa;R90 d≥2.40 MPa。

      2 固化劑原材料

      粉噴樁的固化劑采用水泥,水泥采用山東曲阜金魯城水泥廠(旋窯)生產的P.O32.5水泥,檢測結果符合規范要求。試驗結果如表1。

      3 粉噴樁配合比設計

      根據土的天然密度和天然含水量,按照每延米粉噴樁水泥用量為:45 kg、50 kg、55 kg、60 kg分別成型了R7 d、R28 d、R90 d的無側限抗壓強度試件(Φ50 mm、h50 mm)。根據試驗結果最終確定最佳水泥用量為:55 kg/延米。

      4 施工準備

      (1)粉噴樁施工前應準備施工技術資料:施工部位的工程地質報告、土工試驗報告、室內配合比試驗報告、粉噴樁樁位設計圖、原地表高程數據表、加固深度與停灰高程等資料。

      (2)保證粉噴樁的場地平整無障礙,用粘土填補場地當中的低洼地帶;用沙土或者碎石對場地鋪設墊層,來保證機械的正常行走。采用相應措施預防地表過軟致使機械失穩。

      (3)施工機具準備,進行機械組裝和試運轉。

      (4)粉噴樁要通過試樁來確定實際施工工藝的設計要求配比和工總施工參數。一般情況下通過5根試樁以確定鉆進的速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴出的粉塵量等數據。

      (5)粉噴樁要使用符合設計要求的325#普通硅酸鹽水泥,該水泥要保證其合格證書,還要在通過室內檢驗并且合格,不能受潮結塊、變質。

      5 粉噴樁工藝試樁

      為了確定各種操作技術參數,按照下列滿足設計水泥粉噴量的各種技術參數:鉆進速度:參考值V=1.5 m/min;平均提升速度:參考值VP=0.8 m/min;攪拌速度:參考值R≈30 r/min;復攪與提升時管道壓力:0.1 MPa≤P≤0.2 MPa;噴灰時管道壓力:0.25 MPa≤P≤0.4 MPa;同時根據粉噴樁室內試驗確定的配合比,按照55 kg/延米的水泥用量,進行了工藝試樁5根。R7 d后經現場鉆芯取樣試驗后,芯樣強度滿足設計要求。試驗結果見表2。

      6 粉噴樁的施工與質量控制

      (1)粉噴樁的樁徑為Φ50 cm,設計的樁長穿透持力層并達到持力層內50 cm,最小樁距為1.5 m,樁徑在平面上呈三角形(梅花形)布置。粉噴樁的強度設計為:R7 d≥0.96 MPa;R28 d≥1.60 MPa;R90 d≥2.40 MPa。

      試樁過程中根據粉噴樁的工藝對各個技術參數進行確定,然后開始粉噴樁施工。對工地在施工前進行清表處理,用粘土填平低洼地段然后施工。

      (2)粉噴樁的施工工藝為:粉噴樁機就位攪拌下沉至樁底鉆頭反轉(粉噴)提升至距地面30 cm處停噴復攪至樁底鉆頭反轉提升至地面關閉粉噴樁機移至下一樁點。

      (3)為了確保粉噴樁質量,在施工過程中采取如下控制措施。

      ①為保證粉噴樁強度嚴格控制水泥用量,每延米水泥用量55 kg,最低不得少于54 kg。

      ②粉噴樁施工所用袋裝水泥要墊高覆蓋,嚴禁雨淋、受潮,以免影響粉噴效果。

      ③每一臺粉噴樁機均配備水泥電子計量裝置,對水泥的粉噴量全過程記錄、并進行打印,同時現場技術員、監理全過程旁站檢查,防止因水泥用量不足而影響樁體質量。

      ④根據設計樁長,派專人進行成樁攪拌時間的記錄,誤差不得超過5 s。控制鉆機下鉆深度,噴粉高程及停灰面,確保粉噴樁長度。

      ⑤為確保樁身質量,對于樁身上部1/3~1/2樁長或不小于8 m的范圍內必須進行二次復攪以便使樁體質量上下均勻一致。粉噴樁施工時,泵送水泥必須連續,固化材料的用量以及泵送固化材料的時間應有專人記錄,其用量誤差不得大于±1%。

      ⑥定時對成樁直徑以及攪拌的均勻程度進行檢查。及時檢查使用的鉆頭,保證其直徑的磨損程度小于2 cm。在噴粉成樁過程中因為其他原因停止噴粉,并且進行第二次噴粉接樁的時候,要保證不小于1 cm的噴粉重疊。

      ⑦為保證攪拌機的垂直度,應檢查起吊設備的平整度和導向架對地面的垂直度,使垂直度的偏差不超過±1%。攪拌機鉆桿鉆進、提鉆及噴粉速度必須均勻,施工前應丈量鉆桿長度,并標注明顯標志,以便掌握鉆入深度,復攪深度。

      7 成樁檢查、驗收

      按照5%的取芯頻率對本合同段軟土路基處理及橋頭路基粉噴樁,成樁R28 d后的粉噴樁進行了鉆芯取樣,并在樁體的上、中、下部位三處取芯,加工成徑高比為1∶1的無側限抗壓強度試件,經試驗后,強度滿足設計要求,合格率為100%,現將K122+804箱涵基礎粉噴樁檢測結果見表3。

      粉噴樁技術范文第3篇

      【關鍵詞】公路路基 粉噴樁技術 軟基 穩定性

      近年來,公路建設已經成為我國社會經濟中必不可少的力量。在公路施工過程中,軟基對整體公路的建設具有直接的影響。軟基處理不妥善,就會導致公路路基的不穩定,安全系數的降低,從而影響著公路工程的質量。針對公路存在的軟基問題,就需要采用粉噴技術進行處理,這樣以來不僅可以提高公路路基的承受能力,而且還能確保公路的安全性和穩定性,

      1 公路軟基處理措施

      在我國社會經濟發展的背景下,我國公路建設規模不斷地擴大。但是,在公路施工中,避免不了要穿過一些軟土地質,因此就需要對軟基存在的問題進行有效的處理。軟基處理的措施如下:

      (1)強夯法。主要用于地下水位以上的較大粒土、粗粒土和特殊土地基。

      (2)換填土法。主要用于深度低于3米的淤泥質土、淤泥以及濕陷性黃土等。

      (3)樁體擠密法。適用于灰土樁、石灰樁以及砂石樁。

      (4)深層攪拌樁法。在有機質土、加固粘質土以及軟土層較厚比較適用,或者地基施工工期較短的范圍中。

      (5)高壓噴射注漿法。主要適用于有機質土、粘質土以及特殊土粗粒土。

      (6)砂井。適用于軟土地基,尤其是軟基中存在連續薄砂層。

      (7)化學固化劑法。主要適用于石油之類的化合物以及被油脂、污染之外的土質。但是,不適用地下水PH值大于9的區域中。

      對于粉噴樁技術來說,不僅施工較方便,施工周期短,還具有一定的穩定性,并且可以提高公路路基的承載能力,因此,粉噴樁技術在公路路基處理中較為適用,一方面可以減少地基的沉降量,另一方面可以對軟土地基實施更好的加固,從而在公路和橋梁工程的結構中得到了廣泛的應用。

      2 粉噴樁技術施工的原理和優點

      2.1粉噴樁技術施工的原理

      粉噴樁技術又稱之為粉體噴射深層攪拌技術,就是對軟基進行加固的一種有效技術。它的原理就是采用專用粉體噴射攪拌機的回轉鉆頭葉片將粉狀加固料(水泥、石灰粉等)放置于原位軟土地基中進行就地攪拌,從而具有一定的整體性和穩定性,確保了樁體的強度。然后,對地基深處位置進行加固料的噴射、壓縮。當樁體中的加固料與軟土產生一系列物理化學反應時,軟土就會產生硬結現象,這樣以來樁體和樁間土之間就會構成復合地基的形式,從而具有加固地基的作用。

      2.2粉噴樁技術施工的優點

      通過實踐證明,在公路施工中,使用粉噴樁技術對軟基可以進行有效的加固,其優點如下:

      (1)在一定程度上,采用粉噴樁技術可以減少地基沉降量的產生,可以更好的控制路堤的沉降以及處理橋頭“跳車”問題,效果較明顯。

      (2)可以減少路堤的側向位移的發生。在同一條件下,粉噴樁技術比排水固結技術減少側向位移的效果更好,且穩定性也較好。

      (3)采用粉噴樁技術能夠更好適應路堤的填筑施工中。另外,在雨季、工期較短的公路施工中,粉噴樁技術能夠較快的進行填土作業。

      (4)采用粉噴樁技術可以更加節約材料的使用,使工程造價得到有效的降低,并且可以提高公路施工的安全系數。

      3 施工準備

      (1)清處地表。對施工范圍內的原地面表土進行清除,使用粘土、粗砂進行低洼處的回填,并進行壓實和整平作業。若地表土過于太軟,在其上方就要禁止機械的行走,對于施工中產生沉陷、失穩的問題,要及時的采取有效的措施進行處理。然后,對平整后地面高程進行測量。

      (2)選擇施工的材料和機械。一般情況下,采用是國產PH-5型粉噴樁機,選用1.0m3固化劑罐(普通硅酸鹽425號水泥)、供料器和電子稱量,并配有灰罐架,空壓機選用XK型,容量為1.0m3。

      (3)在進行公路軟基處理前,需要進行試樁。由于不同的地段所具有的地質條件也不同,為了確保地基加固后預期效果,就需要在施工前進行工藝試樁的作業,根據施工設計的要求確定試樁的數量,從而來確定噴漿量的各種操作參數。另外,攪拌要求均勻的進行,摻灰量要符合施工質量的要求。樁身的抗壓強度要符合施工設計的標準要求。與此之外,還需要檢驗加固劑是否均勻,加固的長度是否能夠滿足施工設計的要求。

      4粉噴樁技術在公路軟基處理中存在的問題

      4.1粉噴樁的計量

      粉體摻入量的多少對粉體樁的質量具有直接的影響,粉體的計量具有關鍵作用。從一定程度上來說,固體和氣體雙相流的計量具有非常大的困難,但是又極其重要。目前,采用的電子秤稱重法、灰罐體積測量法以及彈簧秤稱重法等已經滿足不了現代化的需求。所以,施工單位就需要對粉噴樁的計量裝置進行新的研究,從而提出了對固氣雙相流稱量計量的方式,在很大程度上避免了計量中出現的誤差現象。與此同時,還改善了電子秤稱重的方式,從而完善了粉噴樁施工技術,提高了公路的質量。

      4.2粉噴樁的支承式以及懸浮式對沉降的影響

      通過粉噴樁施工實踐顯示,粉噴樁在打穿軟土層進入硬的持力層時,就會成為支承式,以此可以降低沉降量。如果沒有將軟土層打穿,就會成為懸浮式,從而增加了沉降量。如果地基的沉降量較大,就表明樁尖下軟土層的沉降也較大,持續時間過長,就需要重新處理,采取有效的措施解決存在懸浮式的問題。

      4.3地基土含水量對粉噴樁質量的影響

      粉噴樁的強度指標可以反映出粉噴樁質量的優劣,這與地基土質、施工技術以及摻入粉體的質量具有直接的關系,特別是與含水量的關系更為密切。地基土的含水量小于30%或者大于70%,就不適合采用粉噴樁技術。如果地基土的含水量小于30%,地基土中的水分就不能滿足粉體進行水化。如果大于70%,含水量較多的土壤就會存在孔隙較大現象,摻入常規的粉體數量,水分過多就無法形成足夠的水泥土樁體,對粉噴樁強度具有嚴重的影響,這種情況就需要再摻入適量的粉體量,然后進行再次攪拌。另外,如果含水量過多、孔隙較大以及粘粒含量多,地基土周圍的束縛力就會極其低。通過鉆頭反轉提升噴灰,就會產生一個徑向水平推力和一個垂直向下的擠壓力。因為地基土束縛力較低,在成形的過程中,樁體就會向四周水平方向以及向下的方向進行排水,從而對豎向的樁體產生影響。如果出現掉樁或者下沉現象,就需要及時采用回填土及重新復噴、攪拌的方法進行解決,若不及時采取措施就會導致路基大面積的沉降。

      4.4復攪、轉速對樁強度的影響

      通過大量的施工實踐證明,進行復攪過的質量就會得到進一步的提高。通過進行再次的攪拌能夠使粘土、粉體和水得到完全的接觸,以此發揮復攪的作用,促進樁體的成形。與此同時,鉆頭噴出的粉體呈脈沖狀,如果不進行充分的攪拌,在樁中粉體就會形成層狀,這樣以來對樁的強度就會產生一定的影響。為了提高施工的效率,粉噴鉆機下鉆時可以使轉速提高。但是,在進行反轉提升粉噴攪拌的過程中,要控制好快速旋轉和提升的速度,這對攪拌的均勻性具有直接的影響。

      5 粉噴樁施工技術控制的要點

      (1)施工準備。按照施工的要求進行水泥土的配比,加以考慮水泥的質量、價格和運輸成本。在穩定和抗壓的基礎上,進行配合比的試驗工作,將結果上報給監理人員。

      (2)在進行公路軟基處理前,要將粉噴樁機的計量委托計量法定的檢測單位進行標定。若沒有經過計量就禁止用于施工中。

      (3)做好試樁工作。在進行試樁作業前,要做好技術的較低工作。施工人員不僅要掌握好樁機的操作要領,根據施工的流程進行施工,還要對鉆桿垂直度、鉆進提升的速度、噴灰量和空氣壓力等施工參數進行熟悉和掌握。另外,在進行施工前,必須要做好各個參數以及技術的交底工作,根據試樁確定的參數進行大面積的作業。

      (4)加強施工的檢查。在施工的過程中,施工人員應該對施工質量進行不定時的抽查,還要對噴灰量、鉆進提升速度以及復攪速度、鉆桿垂直度、空氣壓力表和樁長進行重點的檢查,檢查各個參數是否符合施工設計的要求。

      (5)如果發現粉噴機數量較少或者樁長不符合施工的要求,就需要進行整樁復打作業。如果機械突發故障或者停止作業,就需要進行及時的解決,確保施工順利的進行

      6結語

      近年來,粉噴樁技術在公路軟基處理中得到了廣泛的應用。但是,由于施工管理技術較困難,就會對粉噴樁的施工質量具有直接的影響。所以,要求施工人員要掌握好施工技術的要點,加強施工質量的管理,這樣以來不僅可以確保施工的穩定性和安全性,還可以提高施工的質量。另外,控制好施工的各個參數,使粉噴樁技術在公路建設中能夠更好的使用,從而更好的為社會經濟服務。

      參考文獻:

      [1]趙媛媛.粉噴樁處理軟基施工工藝和質量控制方法研究[J].西部探礦工程,2010,(2).

      [2]沈 華.粉噴樁在鐵路軟土地基處理中的應用分析[J].山西建筑,2007.

      [3]趙媛媛.粉噴樁處理軟基施工工藝和質量控制方法研究[J].西部探礦工程,2010.

      粉噴樁技術范文第4篇

      【關鍵詞】 粉噴樁 軟基加固 施工 質量控制

      1 概述

      在湖泊、沼澤、江、河、谷底和山澗處常分布有近代沉積的淤泥、淤泥質土,即我們常說的軟土。軟土具有親水性強而透水性差,孔隙較大且土粒間連接結構不穩定的物理特性,所以在此類地區上修筑公路,一定要先對軟土地基進行加固處理,否則由于其壓縮性較大,當路基受到交通載荷或者自身重力的作用,會導致路基不均勻沉降,從而引起路面結構的破壞。軟土地基的處理方法有很多,如表層處理法,換填土法,袋裝砂井法等,在實際施工中,應該根據路堤厚度、軟土層厚度、軟基壓縮性及現場實際情況確定最合理的施工方法,在保證加固效果的同時,注意經濟效益。粉噴樁是一種軟土地基加固的常用技術,最早是在1967年由瑞典的BPA公司提出,1974年這項技術取得專業并且得以在工程中實際運用。粉噴樁是在鉆機向軟基內鉆孔時,通過回轉轉盤和加壓機構對鉆頭施加壓力,當鉆頭在軸壓力和回鉆扭距作用下深層切入土體后,使用水泥或石灰粉體等固化劑,不斷由鉆頭向周圍被攪松的土體內噴射,并利用鉆頭使固化劑和粉體充分拌和,邊提升鉆頭邊噴入固化劑,邊攪拌邊混合,直到鉆頭提升出地面形成一根樁體。利用粉噴樁方法加固軟土地基,能有效控制地表的下沉,并且不至于影響到軟基周圍的建筑物,施工過程中噪音小、振動小,具有良好的社會效益和經濟效益,能夠以較小的投入達到理想的處理效果。但是粉噴樁屬于隱蔽工程,不能夠直接對其質量進行檢測和控制,所以文章中將對粉噴樁軟基施工中的控制環節和質量檢測方法進行分析和論述。

      2 施工準備階段的質量控制措施

      (1)施工資料的準備。軟基處理前首先要掌握各土層的物理、力學指標,比如土體的容量、承載力、摩擦力、孔隙比、含水率,液性指標、塑性指數等,只有基礎數據的準確無誤,才能保證通過分析驗算,計算得出地基的承載能力、確定樁徑和樁距、總樁數等施工數據的準備性。另外,還需要對地質剖面圖、地下水情況、地面標高、軟土層厚度、分層情況進行了解,盡量選擇天然承載力較高的土層作為持力層。(2)漿體材料的選擇。粉噴樁所用材料可以選擇石灰、水泥、粉煤灰等作為加固材料,其質量要符合設計要求。水泥一般選用普通水泥或者礦渣水泥,其進場、使用、保管須有專人負責,禁止使用結塊、受潮的劣質水泥,并在材料進場前對水泥進行各項物理、力學指標實驗,水泥入罐時要經過篩網過濾,去除雜物。漿體中粉煤灰的二氧化硅、三氧化二鋁的含量不少于70%,燒失量不大于10%。(3)施工機械的準備。粉噴樁的施工機械主要是由行走機構、動力機構、操作機構、粉體發送器、空氣壓縮機、攪拌鉆頭組成,主機是由一臺能完成鉆進及攪拌工作的鉆機,為保證不同的提升和鉆進速度來滿足不同樁身強度的要求,必須確保鉆機足夠的靈活性和速度可變性。為確保成樁質量,粉體發送器必須要配備計量裝置,如電子秤或電腦計量儀。電子秤可以記錄每根樁的累計噴粉量,電腦計量儀可以瞬間噴粉量,并在粉噴過程中認真的做好粉量記錄,確保摻入量符合設計要求,并由轉鼓轉速控制粉體的定量輸出。

      3 施工過程中的工藝及質量控制

      (1)正式施工前的工藝性試樁。為保證成樁質量,組織合理的粉噴樁施工成樁工藝,確定水泥的初始凝時間、安定性強度等技術參數,在全面施工前,首先進行工藝性試樁,在實驗過程中,要根據粉噴樁設備的操作,確定每臺機組各自的鉆進速度、拌和速度、提升速度,以及單位時間噴漿量、樁長、成樁時間、復攪遍數等信息,為施工提供可靠的依據。(2)施工前的場地平整和調整鉆機。首先,要按照施工圖紙對場地進行清理,包括石塊、垃圾等,場地低洼路段應排水清淤再回填平整,鋪設好砂墊層。為保證施工機械在軟泥地段的正常運行,要對其進行表面處治,排除地表水。樁位放線時,根據可靠的水準點及控制樁,用經緯儀將樁位精確放樣,標出每根樁的位置。組裝架設粉噴樁機設備,事先檢查主機各部分和噴粉系統的安裝和連接狀況,做好必要的緊固調整工作,灰罐裝滿料后,進料口應加蓋密封,排除異常情況后方可開始施工。(3)在成樁時,先用粉噴樁機在樁位鉆孔,至設計要求深度后(鉆速為0.5~1m/min),將鉆頭以 ≤1m/min的速度邊拌和邊提升,同時通過粉噴系統將水泥(或石灰粉)通過鉆桿端噴嘴定時定量向攪動的土體噴粉,使土體和水泥進行充分拌和混合,形成水泥、水、土混合體。(4)一根樁應該裝灰一次,在噴粉過程中不能中斷,要一氣呵成,一般噴粉壓力控制在0.5~ 0.8Mpa之間,在鉆桿上用標線控制噴粉深度。(5)重點控制好單位樁長噴粉量,一般每米量為45~70kg之間,具體的噴粉量應隨樁體的實際情況而定,為避免樁機移動路線過長,在每個施工段應調定一次噴粉量,噴粉樁施工時宜采用先中軸后邊軸,先里排后外排的次序進行,樁機移動最長距離不超過50m為宜。(6)當鉆頭提升到地面以下約50cm時,噴粉系統停止向孔內噴射水泥(或石灰粉)。遇有荷載較大或不正常情況,為避免樁上部受最大部位因氣壓驟減出現松散層,提高樁體質量,在樁體上部3.5m范圍內,宜再鉆進提桿復噴(水泥用量為10kg/m)一次,樁體即告完成,復噴樁體強度可達到 1.2Mpa左右。(7)噴粉樁應自然養護14d以上始可挖基坑土方,樁基上部50cm盡可能人工開挖,避免挖土機和推土機在其上行駛或站在樁上挖土,以免將樁頭壓碎或水平推力作用造成斷樁,切割上部樁頭是應用人工在周邊鑿槽,在用錘擊破碎。

      4 質量檢查方法

      對粉噴樁進行質量檢查時,應該在室外實驗的基礎上,采用多種方法進行綜合評價。

      (1)樁身定位檢查:當全部樁完成后,進行基槽開挖,樁頂會露出1m左右的高度,按照設計高度樁長截掉多余的部分,再用經緯儀進行測量樁的偏位、樁頂標高、開挖標高情況。(2)樁身強度實驗:制樁后7天內,用輕便觸探法進行一般性實驗,然后抽樣鉆心取樣,試驗抗壓強度,鉆孔直徑一般不小于108mm,試件尺寸不小于50mm×50mm×50mm。(3)靜力初探實驗:是將一定規格的圓錐形探頭,按一定的速率壓入土中,量測土對探頭的阻力,從而分析土的質量,實驗結果可以判斷樁體和土層的密實性、均勻性、地基前后的承載力和壓縮性實驗,并可計算單樁的承載能力。(4)輕便動力觸探法:一般是在成樁7d內,使用輕便觸探器取樁身水泥土樣,通過觀察水泥土樣的顏色是否一致、有無結塊水泥或未拌勻的土團來檢查噴粉樁攪拌均勻程度,同時根據觸探擊數(N10)來判斷樁身強度,對N10貫入10cm擊數不能少于10擊,少于10擊或者每擊大于10mm的區段直接可認為所檢查段不符合要求,應進行處理。

      參考文獻:

      粉噴樁技術范文第5篇

      關鍵詞:水泥粉噴樁;加固;軟土地基;施工技術

      1 房建地基設計的主要依據和基本要求

      1.1設計時的主要依據

      影響高層建筑地基設計的因素有很多,很復雜,如結構上的作用、巖土工程勘察資料、抗震設防要求。

      上部結構類型、地下室層數、建筑豎向布置和水平布置(主樓與裙房)等,要依據這些因素全面分析地基設計的安全性、合理性及經濟性。特別應該強點的是,巖石工程的勘察報告必須真實可靠。

      1.2設計時的基本要求

      高層建筑地基設計的要求比較嚴格、復雜,涉及的問題很多,如地基的穩定性,結構的整體穩定性,結構的整體抗傾覆能力,結構抗滑移能力,天然地基的豎向承載力,樁基的豎向承載力和抗震水平承載力,天然地基的變形計算、樁基的沉降計算和水平變位的設計,基礎結構的承載力計算,基礎結構的變形、抗裂、裂縫寬度的計算。特別要強調的是這些設計要求,一方面要在定性設計及概念設計方面滿足要求,另一方面需要進行復雜的精確計算滿足承載力和變形的要求,在計算廣泛應用的今天,以變形控制設計地基是完全有可能的。

      2 施工設備及質量控制

      用水泥粉噴樁加固軟土地基,系采用噴射樁機成孔,運用粉體噴射攪拌法原理,用壓縮氣體將水泥輸送到樁頭,并以霧狀噴入加固地基的土層中,并借鉆頭的葉片旋轉加以攪拌,使其充分的混合,形成水泥土樁體,與原地基構成復合地基,以提高軟基承載力,減少沉降從而達到加固軟弱地基的目的。

      水泥粉噴樁的施工機械設備主要是鉆機、粉體發送器、空氣壓縮機、攪拌鉆頭和動力設備(發電機組)等。

      2.1 鉆機

      鉆機是粉體噴射攪拌法施工的主要機械,它必須滿足:動力大、扭矩大和符合大直徑鉆頭成樁要求,鉆頭直徑一般與水泥粉噴樁的直徑相同;具有正向鉆進,反向提升的功能;具有反轉提升時能均勻提升、均勻攪拌、勻速噴粉等功能。

      本例鉆機由武漢工程機械研究所制造的的PH-5A型鉆機,采用液壓蛙步移動,液壓調平,有鉆進深度計和電流電壓檢測表,它能很方便地控制粉噴樁的施工質量,包括入土深度、地層阻力、壓縮空氣壓力及其流量等。

      2.2 粉體發送器

      粉體發送器是定時發送粉體材料的設備,它是粉體噴射攪拌法加固施工機械中的關鍵設備,其工作原理為:由空氣壓縮機送來的壓縮空氣,通過節流閥調節風量大小,壓縮空氣進入“氣水分離器”使壓縮空氣中氣水分離,然后“干風”送到粉體發送器喉管與“轉鼓”里輸出的粉體混合,成為氣粉混合體,進入鉆機的旋轉龍頭,經空心鉆桿由鉆頭噴出,使水泥粉經鉆葉與軟土拌合。

      粉體的定量輸出,由轉鼓轉速控制。施工時根據配合比確定摻入比和鉆頭提升速度及鉆機的速度,并選定合適的粉體發送量(確定轉鼓轉速)。

      每根樁水泥總量噴入多少,由灰罐電子秤控制。粉噴過程中認真做好粉量記錄,確保摻入量符合設計要求,一般摻入量采用15%~16%。

      2.3 空氣壓縮機

      粉噴樁水泥的噴出,是以空氣壓縮機作為風源。空氣壓縮機的選定主要由加固工程的地質條件及加固深度所決定,但平常采用的空氣壓縮機壓力不大,為0.2~0.4MPa,其風量也不宜太大,一般為1.6~2.0m3。

      2.4 攪拌鉆頭

      粉體噴射攪拌法借鉆頭葉片的攪拌作用將使灰粉與軟土混合,因此,攪拌鉆頭的形狀直接影響灰、土的攪拌效果。攪拌鉆頭的形狀要保證在反向旋轉提升時,對樁中土體有壓密作用,而不是將灰、土向地面翻升而降低樁體質量。

      2.5 計量裝置及動力設備

      計量裝置在粉噴樁施工過程中起到質量監測的作用,施工前必須標定,施工過程中要有專人監控記錄。施工過程中監測一般包括深度計、電子秤、各種壓力表、電壓表讀數等。電壓表、電流表主要反映鉆頭鉆進過程中的受力情況,從中可判別經過土層的情況。

      一般為75kW的發電機組即可滿足動力設備要求,也可使用市電。動力設備與樁機為一一配置。

      3 施工工藝及質量控制

      3.1 施工順序及施工工藝

      水泥粉噴樁的主要施工順序為:施工準備放線定樁位鉆樁就位鉆裝孔至設計深度邊攪拌、噴粉,邊提升鉆桿至樁頂以上50cm停止攪拌、噴粉全程或局部復攪(復噴)一次,提升至地面移至下一樁位繼續施工。

      3.2 施工質量控制

      3.2.1 施工準備。施工準備主要是進場道路準備、施工作業面準備和備料準備。

      3.2.2 工藝性試樁。粉噴樁正式施工前要先施工3~6樁進行工藝性試樁,以確定:要穿過軟土層的實際深度;了解各軟土的阻力,以確定鉆進及提升速度和噴粉量。在實際工作中根據其抽芯質量情況發現,對含水量較大的軟土,提升速度要慢,風量要大才能保證成樁質量;對砂層、特別是粗砂層,提升速度應較淤泥層快,風量應較淤泥層的小。

      3.2.3 各主要工序的質量控制要點:

      樁機就位:根據設計,確定加固放置機置的基礎(即加墊砂層),使攪拌樁機機軸保持垂直,以防樁打斜,影響樁基承載力。

      下鉆:啟動攪拌樁機,鉆頭邊旋轉邊鉆進。為不致于堵塞噴射口,此時并不噴射加固材料,而是噴射壓縮空氣,可使鉆進順利,減小負載扭矩。隨著鉆進,準備被加固的土體在原位受到攪動。

      提升鉆頭并反轉:在提升過程噴粉攪拌,通過粉體發送器將水泥粉噴射入攪拌的土體中,使土體和水泥沿深度方向充分拌和。要根據地質情況,決定提升速度,以得到較均勻的水泥土樁,提升速度應根據試樁參數確定。

      提升速度:當鉆頭提升到距地面30~50cm時,發送器停止向孔內噴射粉料,成樁結束。這時由于裝置的回路是封閉的,粉體不會向空中噴射和飛散。在向土體噴射過程中的最后階段,在攪拌鉆頭距地面30cm處停止噴粉,粉粒不會溢出地面。一般在設計樁樁長作為破除樁頭用。

      復拌:停止噴粉,鉆頭邊攪拌邊鉆進,直至設計深度的1/3處,再邊提升邊反向旋轉,使土體和粉體充分拌和,土體被充分粉碎,水泥粉被均勻分散在樁土中,復拌的深度一般為設計樁長的1/3,復拌是保證成樁均勻和提高樁體強度的有效措施。

      4 質量標準

      4.1 施工前應檢查水泥及外摻劑的質量、樁位、攪拌機工作性能及各種計量設備完好程度并定期標定。

      4.2 水泥粉噴樁的質量控制應貫穿在施工的全過程,并應堅持全程的施工監理,施工過程中必須隨時檢查施工記錄和計量記錄,并對照規定的施工工藝對每根樁進行質量評定,檢點是:水泥噴入量、攪拌樁的長度及標高,攪拌頭轉速和提升速度,復攪次數和復攪深度等。

      4.3 粉噴樁成樁7d內,可用輕型動力觸探檢查每米樁身的均勻性和判斷樁身強度,檢驗數量為施工總樁數的2%,貫入樁體深度不少于1.0m且每貫入100mm的N10≥30時,可以停止貫入。

      4.4 施工結束后,應檢查樁體強度,樁體直徑及地基承載力。進行強度檢驗時,對承重粉噴樁應取90d以后的試件,試件可鉆孔取芯或按其他規定方法取樣。

      4.5 成樁7d后,可采用淺部開挖樁頭,目測檢查攪拌的均勻性,量測成樁直徑,檢查數量為總樁數的5%。對相鄰樁搭接要求嚴格的工程,應在成樁15d后選取數根樁進行開挖,檢查搭接情況。

      4.6 基槽開挖后,應檢驗樁位、樁數與樁頂質量,如不符合設計要求,應采用有效的補救措施。

      5 結束語

      用粉噴樁加固軟土地基,形成了復合地基,明顯提高了軟土地基強度,可加快路基填土速率,鋪筑路面后的沉降量能得到有效控制,保證了工程質量。由于粉噴樁軟土處理施工方便,速度快,效果好,對環境影響小,與其他類型樁基相比較具有造價低等優點,受到了廣泛好評。

      參考文獻:

      [1] 江正榮.建筑地基與基礎施工手冊[M].中國建筑工業出版社,2008.

      [2] 江蘇省建筑安全與設備管理協會.江蘇省建筑安裝工程施工技術操作規程[S].2007.

      [3] 王鳳亮.房屋建筑工程中地基處理施工技術的探討[J].現代裝飾(理論),2011,(02).

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