粉喷桩施工工艺实用探讨

粉喷桩施工工艺实用探讨 第32卷第14期 ?94?2006年7月 山西建筑 SHANXIARCHITECrURE V0I.32No.14 Ju1.2006 0094?02 文章编号:1009.6825(2006)14— 粉喷桩施工工艺实用探讨 翟思安 摘要:简述了粉喷搅拌法的应用原理及作用,介绍了粉喷桩施工前的准备工作及施 工工艺流程,提出了粉喷桩的质量 控制要求,指出粉喷桩施工工艺具有诸多优越性,值得推广应用. 关键词:粉喷桩,质量控制,试桩,复搅 中图分类号:TU472.36文献标识码:A 20世纪90年代中后期在高等级公路设计与施工中,开始采 用一种新的软土地基处理技术,就是深层搅拌法.它包括浆液搅 拌法(湿喷法)与粉喷搅拌法(干喷法)两种.粉喷法是"粉喷搅拌 法"的简称,是通过特制的搅拌机械将粉状固化剂(白灰,水泥等) 喷入软土中强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的离子交 换,化学结合,凝聚等一系列物理,化学反应,使原位软土固结成 有整体性,水稳定性和一定强度的桩体,并与桩间土体共同作用, 组成复合地基,具有有效减少沉降量,承受较大的加荷速率,抗侧 向变形能力强,缩短施工工期等特点. 1粉喷桩的作用 目前施工中大都采用水泥作为固化剂,其作用机理是用压缩 空气向软土中输送和喷射干粉,利用干粉与软土拌和所起的化学 反应改善土质,提高强度的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ,属于化学加固法. 水泥粉喷桩是利用空气压缩机将水泥粉体加固料以雾状喷 入地基深部,凭借钻头叶片的旋转作用,使粉体加固料与原位土 搅拌并得到充分混合,从而使软土硬化而形成具有整体性,水稳 性和足够强度的基础.水泥加固软土时,水泥颗粒表面的矿物质 很快与软土中的水分产生水解,水泥反应生成氢氧化钙,含水硅 酸钙,含水铝酸钙和含水铁酸钙的化合物.有的化合物自身继续 硬化,形成水泥石膏骨架,有的则与其周围具有一定活性的粘土 颗粒发生反应,形成新生的化合物继续硬化,增大了水泥土的强 度.由于其结构紧密,水分不易浸入,从而具有足够的水稳定性. 为确保安全,在炮眼口上还要覆盖保护层,保护层用2层砂袋,中 间夹1层铁板构成.爆破结合液压风炮对岩石进行破碎. 3基坑安全监测 在施工前,应预先在坡面上设置观测点(包括地面沉降和深层 水平位移),监测斜管的埋设深度为12l'fit,约为基坑开挖深度的3 倍左右,位于距基坑顶边线500rllm处,数量为11处.在基坑施 工过程中,随时观测土体位移,当日最大水平位移量超过60into 时,应采取有效的施工措施,保证基坑的安全. 基坑深层水平位移及地表沉降观测频率为1次/d,若施工期 位移变化较大,则应2次/d,观测至底板施工结束,观测时间约 100d.本工程对围护体沿深度的侧向水平位移随土方的开挖的 综上所述,粉喷桩是通过以下几种作用对软土地基进行加固的. 1.1桩体作用 由于桩体的刚度较周围土体大,在整体刚性基础作用下等量 变形时,应力按材料模量进行分布,桩体上产生应力集中现象,大 部分荷载由桩体承担,桩间土应力相应减少,整体承载力大幅度 提高,同时沉降量明显减少. 1.2挤密作用 粉喷桩在施工过程中由于振动,挤压,气压,排土等作用,使 得桩间土起到密实作用,相应提高承载能力. 1.3垫层作用 桩体与桩间土形成复合地基,其性能大大优于原土地基,强 似做了一层整体垫层,应力扩散角增大,承载力提高,整体垫层作 用明显. 2室内确定配合比 2.1取土试验 根据钻探的地质资料,取地表硬壳下有代表性的土,测其含 水量,孔隙比,湿容重等性能指标,确定用以下几种水泥掺入量进 行试验.水泥掺量分别为:10%,12%,13%,14%,15%. 2.2制作试样 由于粉喷桩是把水泥以粉状喷入地下湿润的软土中的,所以 在室内制件时必须取原状软土与水泥粉进行配比试验.试验时一 变化情况进行了监测,观测结果见图1. 从图1中可以看出,随着开挖的进行,围护墙侧向位移逐渐 增大,最大位移发生在2m深处,侧向位移28rllm,符合设计要 求,小于30Hm,40rllm.水平位移的发展速度也在控制范围 内,基坑附近的建筑物处于安全,稳定的状态. 4结语 采用挡土桩加预应力锚杆作为基坑支护系统,需要因地制 宜,结合周边环境的特点进行有针对性的设计.施工时也需要统 筹安排,以确保达到安全,快速,经济的目的.本工程基坑开挖及 暴露时间较长(共约20个月),经受了多次大暴雨的考验,对今后 同类型的基坑支护及施工有一定的借鉴作用. Analysiso , ffoundationpitsupportingconstructiontechniqueofacertainpr0ject ZHONGXian-jun Abstract:Combinedwithapracticalengineeringofacertainproject'sfoundationpitsupporti ng.theauthorintroducesitsconstructionpro— cess,discussesattentionsshouldbenoticedintheconstruction,andshowsthewelleffectofsu pportingbymonitoringandanalyzingit. Keywords:deepfoundationpit,supporting,monitoring,anchorpoleconstruction 收稿日期:20o6.01—15 作者简介:翟思安(1959一),男,工程师,山西平阳路桥有限公司,山西临汾041000 第32卷第14期2006年7月翟思安:粉喷桩施工工艺实用探讨?95? 般一组取6个试件.试件在温度25??2?,密封,保湿的条件 下养生.同时试件在做无侧限抗压强度的前一天需浸水1d. 2.3确定配合比 根据室内水泥掺量试验结果,最后确定最佳水泥掺量,为施 工中提供依据. 3粉喷桩施工前准备 3.1现场准备 现场清表,施工便道,用水用电三通一平按要求完成,各项工 作具备开工条件. 3.2技术准备 审核图纸,绘制施工图,组织技术人员进行详细的技术交底, 测量复核定位标桩,完善各项控制指标,编制详细的 施工方案 围墙砌筑施工方案免费下载道路清表施工方案下载双排脚手架施工方案脚手架专项施工方案专项施工方案脚手架 . 3.3资源配置 施工人员全员到位,并进行安全教育和技术培训.施工材料 和机械设备要求全部到位. 3.4质量控制 严格按施工图及《公路桥涵施工技术规范》进行施工.工程 质量按JTGF80/1—20o4公路工程质量检验评定标准及招标文件 技术规范进行检验.严格实行三检制度,每道工序必须经白检合 格,报监理验收合格方可进行下道工序. 3.5施工基本程序 地基整平一桩位放样一测量高程一粉喷施工一挖基坑一凿 桩头一碎石垫层一检查验收. 4施工程序和工艺流程 4.1工艺性试桩 试桩目的是提供满足设计要求的各种技术参数.如:喷粉 量,钻进速度,提升速度,搅拌速度,灰罐压力,喷气压力,喷粉机转 速,单位时间喷粉量等.并验证搅拌均匀程度及成桩质量,了解下 钻和提升的阻力情况.工艺性试验的桩数不少于3根--5根. 4.2就位 根据粉喷桩放样桩点对钻机就位.钻机井架上应设置明显 的深度标志尺,钻机上的气压表,转速表,电流表,电子秤必须经 过标定.钻机调平用水准尺测定,垂直度用经纬仪测定. 4.3开钻 钻机对准桩位,保持垂直即可启动钻机.钻头边旋转边钻 进,利用压缩空气防止喷口堵塞,直达设计深度. 4.4喷粉 当钻头到达设计深度时即可停钻.重新启动钻机,使钻头呈 反方向旋转,同时启动水泥粉体输送器,将粉体喷入土中,钻头缓 慢提升,粉体与原位土拌和并加密.钻头升至离地面0.3m,0.5m 时停止喷粉.如发现管道不畅通,同时灰罐压力增大时,说明钻 头送灰孔堵塞,必须进行现场处理.送灰时不能间断,保证持续 性和均匀性. 4.5控制参数 钻机搅拌时钻进速度不大于1m/min;搅拌时提升速度不大 于0.8m/min;搅拌机转速40r/不lin,110r/min;空压机工作压力 0.2MPa,0.6MPa;空气流量20L/s.钻头提升到离地表30LTn , 50LTn时停止喷粉,成桩结束. 4,6复搅 实践证明粉喷桩复搅与否的质量相差甚大.钻头喷出的粉 体往往呈脉冲状,若不充分搅拌,粉体在桩中呈层状,形成一种 "夹生",这样的桩即使水泥掺入量再多也没有强度.复搅的作用 在于通过充分的搅拌使粉体与土和水得到比较完全的接触,促使 桩体的形成.为了确保搅拌的均匀性,施工时要严格掌握好钻机 提升速度,搅拌叶片旋转速度等,尽量采用全桩复搅. 4.7凿除桩头 成桩结束达到14d,强度检验合格后,凿除桩顶50LTn,检验 成桩质量,桩位,地基承载力等项指标.检验合格后整平压实,铺 筑碎石垫层. 5粉喷桩的质量控制要求 1)严格控制喷粉标高和停粉标高,不能中断喷粉,确保桩体 长度;严禁在尚未喷粉的情况下进行提升钻杆作业. 2)桩身要求在地面下全桩长度进行复搅,使固结材料与土基 充分均匀拌和;如发现喷粉量不足或断喷现象,应进行整桩复打, 复打的喷粉量不能小于设计用量.复打时的重叠长度应大于1rno 3)粉体发送器配置的粉料计量装置应精确无误,并随时记录 水泥的瞬时喷入量.贮存罐的容量应不小于一根整桩的用灰量 再加50kg;当存罐贮量不足时,不得对下一根桩进行施工. 4)钻头直径的磨损不得大于1LRTI,否则应更换新件.复搅时 同样要控制提升和下沉速度,确保全桩深度范围内每一深度均能 得到充分搅拌. 5)粉喷桩施工中各项技术指标的允许偏差应符合表1规定. 表1粉喷桩技术指标允许偏差表 项次项目允许偏差检查方法和频率 1桩距/an?10抽查2% 2桩径/an不小于设计值抽查2% 3桩长/m不小于设计值查施工记录 4竖直度/%1.5查施工记录 5单桩喷粉量/%不小于设计值查施工记录 6强度/MPa不小于设计值抽查5% 总之,粉喷桩的关键在于现场技术参数的确定与不同地质情 况下喷粉量的控制.施工中能有效解决这两个问题,即可顺利施 工保证质量.实践证明粉喷桩施工技术是目前高速公路建设中 处理软土地基的有效方法.具有就地利用原位土,成本低,施工 占地少,无噪音,无振动,环境污染小等特点,可形成一个抗压,抗 剪,强度高,压缩变形小的复合地基,能满足高速公路的强度,稳 定性和沉降的要求,一般情况下完工后一个月即可填筑路堤,可 以满足连续施工的需要.同时粉喷固结料也可选择石灰,粉煤灰 或混合料作为固化剂,具有设计灵活,使用方便等优点.因而被 大量采用. 参考文献: [1]薛予生.粉喷桩技术在高速公路软基处理中的应用[J].公路 交通科技,2006.2. Discussiononconstructiontechniqueofdryjetmixingpile ZHAISi-all Abstract:Thispaperillustratesapplicationprinciplesandfunctionsofdryjetmixingmethod, introducesthepreparativeworksshouldbed0i1e beforetheconstructionofdryjetmixingpileanditsconstructiontechnologicalprocess,propo sesitsqualitycontrolrequirement,andpointsout thatitsconstructiontechniqueissuperiorandisworthytobepopularized. Keywords:dryjetmixingpile,qualitycontrol,testingpile,remixing