粉喷桩主要施工方法及技术措施

1、粉喷桩主要施工方法及技术措施1.1 施工准备（1）参加设计单位的技术交底，进行图纸的自审和会审工作，进行施工技 术交底和安全技术交底；（2）编写详细的分部施工组织设计，送交建设单位或监理单位审定；（3）组织机械设备进场，组装、调试；（4）与甲方做好测量控制网点的交接工作，按图纸测放桩位，绘制桩位编 号图。（5）收集有关技术资料，重点熟悉施工场地的工程地质及水文地质资料， 并认真理解、掌握设计意图及有关要求。（6）掌握操作规程及搅拌桩的“四搅二喷”法工艺流程，了解选用设备的 性能。（7）平整场地，清除地上和地下的障碍物，设定场地标高控制点。（8）检查水泥 （固化剂 ）质量是否符合设计要求，是否具

2、备合格证明；检查 是否进行过加固土室内试验。如需补做试验，应将其结果及时反馈至设计单位。1.2 主要施工机具配置（1）粉喷桩桩机：采用铁道部武汉工程机械研究所生产的 PH5D 型桩机；（2）粉体发送器，如 YP1 型；（3）空气压缩机： Q>1m3/min；（4）搅拌钻头：直径580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。粉喷桩搅拌机配套机械示意图如下图 8-1 示：图8-1粉喷搅拌机配套机械示意图1.3粉喷桩（干法）施工流程干法粉喷桩的施工工艺流程为：场地平整、施工放样、钻机定位、钻杆下 沉钻进、喷粉提升强制搅拌、搅拌、喷粉、搅拌、再喷粉，提出钻杆、移机。粉喷桩施工必

3、须作好施工流程控制，通常一个粉喷桩的施工过程应遵守以 下施工程序：（1）平整场地，整套设备依实际地形安装就位。（2） 喷粉桩机自动纵横向移位，钻头对准孔位（图8-2（a）。（3）启动搅拌钻机，钻头正向旋转，实际钻进作业。为了不致堵塞钻头上的 喷射口，钻进过程中不喷固化料，只喷射压缩空气，既确保顺利钻进，又减小负 载扭矩。随着钻进，使被加固的土体在原位受到搅动（图 8-2 （b）。（4）钻至设计孔底标高并进入持力层停钻（图 8-2 （c）。（5）启动搅拌钻机，反向旋转提升钻头，同时打开发送器前面的控制阀，按需要量向被搅动的疏松土体中喷射加固粉体料，边提升边喷射边搅拌，尽量达到均匀搅拌，使软土与固

4、化料充分混合，喷射量与控制阀的开放大小成正比， 与钻 头的提升速度成反比（图8-2 （d）。（6）当钻头提升至高出桩顶4050 cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，桩柱 形成，将钻头提出地面（图8-2）。（7）再次向正旋转下降钻头，进行复搅拌深度（喷射粉体），直到钻头提出 地面，即完成该桩的施工转入另一桩位（8）利用喷粉桩机底座的步覆功能移动钻机至新孔位重复以上的过程详细施工流程图如下图8-2图8-2粉喷桩施工流程图a-就位；b-贯入；c-贯入到底；d-提升搅拌喷粉；e-提升结束1.4施工工艺方法1.4.1粉喷桩施工技术要求根据招标文件及相关规范要求，本项目粉喷桩施工技术要求如下：（1） 保证桩

5、位准确，桩位偏差不得大于 50m m；桩体垂直，垂直偏差应小 于1%。成桩直径和桩长不得小于设计值。水泥掺入量为15%，水泥为#425普通 硅酸盐水泥。（2） 喷粉施工前应仔细检查搅拌机械、供粉泵、送气（粉）管路、接头和阀 门的密封性、可靠性。送气（粉）管路的长度不宜大于60m。（3） 施工时搅拌头旋转一周，其提升高度不得超过16mm。（4）搅拌头的磨耗量不得大于10mm。（5）当搅拌头到达设计桩底以上1.5 m时，应即开启喷粉机提前进行喷粉 作业。当搅拌头提升至地面下 500mm时，喷粉机应停止喷粉。（6） 成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1m处，待 恢复喷粉时再喷粉搅拌提

6、升。（7）粉喷桩施工工艺采用“四搅二喷”。（8）施工过程中要由专人作实时详细记录，严禁事后补记（9）施工完成一周后提供完整的施工记录和竣工报告。粉喷桩施工质量允许偏差如下表（包括但不限于）8-1表8-1施工质量允许偏差表项次检杳项目规疋值及允许偏差检查方法（每幅车道）1桩位（mm）< 50钢尺测量2桩径（cm）不小于设计（60）钢尺测量3桩长（m）不小于设计（13m）查施工记录4竖直度（%）< 1%查施工记录5单桩喷灰量（%）符合设计查施工记录6强度不小于设计试验检测1.4.2施工参数确定（1）搅拌次数土体中任一点的搅拌次数t根据不同设备有所不同，要保证工程施工质量, 必须在开始施

7、工前对每台设备的搅拌次数进行试验确定。搅拌次数的计算如下：t= w x （hx" z）/v式中：h钻头叶片高度（m）；z钻头叶片总数（个）；w搅拌轴转速（r/min）；v钻头提升速度（m/min ）。（2）单位时间内粉体喷出量单位时间粉体喷出量计算如下：q=3.14* D2*rd*aw*v/4式中：rd地基土的干容重（KN/m3）;aw固化剂掺入比，由室内配比试验提供；D搅拌钻头直径（m）。1.4.3粉喷桩详细施工工序具体工序如下：（1）测量放样。 粉喷桩全面施工前， 必须进行平整场地和根据可靠的水准 点及控制桩进行放样。 应将地面平整至水泥搅拌桩施工高程， 必须清除桩位处地 上、地

8、下的一切障碍物（包括石块、树根、垃圾等） ，场地低洼处应回填素土压 实，沟塘处应抽水、 清淤并回填素土至粉喷桩施工高程， 回填压实度大于 85。桩位布置完毕后将粉喷桩机就位， 将钻头准确对准桩位， 并使搅拌轴保持垂 直，倾斜度偏差不得大于 1 。本阶段检查控制的要点是： 标高符合要求、 布桩位置准确、 总布桩数量满足 设计要求。主要通过现场测量进行控制。（2）钻孔。启动粉喷钻机，钻头边旋转边钻进。为了不致堵塞喷射口，不 喷射水泥而是喷射压缩空气， 将泥沙从喷射口吹出， 钻进一定深度启动一次。 钻 进时喷射压缩空气（管道压力控制在 0.10.2MPa）,可使负载扭矩小，有利于 顺利钻进。 钻孔深

9、度靠钻机的钻深刻度盘指示数据控制， 垂直度通过钻机上的双 侧垂球进行控制。钻进速度以小于或等于 0.9m/min 进行，可通过检查电脑记录单及现场检查 钻机的工作档位控制。应控制钻进深度不能小于设计规定。本阶段检查控制要点是：控制钻进深度、钻进速度、垂直度。（3）喷水泥、搅拌。当钻至设计标高后，即可开启空压机连接水泥罐的阀 门，边提升钻杆边喷射水泥 （水泥通过空压机与钻杆顶部连接的橡皮胶管， 靠空 气压力，从钻杆内孔穿过，由钻头中部小孔喷射） ，直至孔口。喷粉搅拌提升速 度按 0.7m/min 进行控制，并且边喷粉边搅拌提升。喷粉阶段管道压力控制在 0.250.4 MPa，平均喷粉量为36g/

10、min左右（标准值35g/min）。沿深度方向水泥 的喷出量，根据发送器输出的水泥量与搅拌叶片提升速度的关系来确定。根据招标文件要求，水泥搅拌桩水泥用量约为76kg/m，根据地质情况可对施工喷粉量进行适当调整，确保达到最佳设计效果。施工喷粉量误差不得大于 1%。对于淤泥、暗沟等部位应适当增加喷粉量，以提高土的固结性能。当钻头提升至整平高程以下50cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，为使水 泥搅拌均匀，再将钻头钻进对其进行全长复搅拌，复搅及提升速度控制在小于 0.8m/mi n，将剩余水泥粉喷完再旋转将钻头提出，成柱结束。对于不良土层（含水量过大或土质较差层段） 、搅拌阻力较大的施工地段， 按照分

11、段复搅的工艺进行施工，为保证分段搅拌质量，分段衔接部分进行1m左右的重叠，并采取增加搅拌次数或适当加大喷粉数量，以确保处理的整体效果， 但相关控制要严格经过试桩确定，严禁随意进行。另外，由于喷粉装置的回路是封闭的， 在回路内输送过程中， 粉体不会向空 中喷发和飞散，在搅拌钻头距地表 50cm处应停止粉喷，避免喷粉溢出地面对环 境造成污染。本阶段检查控制要点是：喷粉数量、搅拌速率、复搅深度。喷粉数量依据自 动记录电脑打印单进行检查，对照水泥消耗台帐、施工进度记录数据进行复核； 搅拌速率现场检查， 结合每根桩施工耗费时间、 每天完成数量进行复核； 复搅深 度与地质不良地段加强依据电脑记录单、现场检

12、查进行控制。（ 4）养护及其它要求。粉喷桩施工结束后，要立即对桩顶 50cm 部分采用 同剂量的水泥土回填， 并进行施工桩数量点验避免漏桩。 之后进行养护， 养护期 为 28 天。主要是在 15天内严格控制重型设备进入， 避免地基挠动形成断桩， 冬 季施工要进行桩头覆盖。1.4.4 施工中其它几个应当注意的事项（1）严格控制喷粉标高和停粉标高，不得中断喷粉，确保桩体长度；严禁 在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。（2）施工中发现喷粉量不足时，应整桩复打，复打的喷粉量应不小于设计 用量。如遇停电、机械故障等原因造成喷粉中断时，应在 12小时内采取补喷措 施，补喷重叠长度应大于1m。否则也应重新打

13、设，新桩距报废桩的距离不得大 于桩距的 15，并填报在施工记录内备查。（ 3）若发生空洞情况应立即用素土回填空洞， 重新下钻喷粉进行接桩处理， 重叠长度不小于1m，直到成桩为止。（4）施工机具设备的粉体发送器必须配置粉料计量器具，并记录水泥的瞬 时喷入量和累计喷入量，严禁无粉料喷入计量装置的粉体发送器投入使用。（5）储存罐容量应不小于1根桩的用灰量加50kg；若储量不足时，不得对 下一根桩开钻施工。6）钻头直径的磨损量不得大于 1cm1.5 施工质量保证措施为确保工程质量， 符合设计要求及有关规范的规定， 实行过程控制为主， 工 后检测为辅的方法，从人员、设备、材料、施工前的准备、工程施工过程

14、等方面 对工程质量进行预控。( 1 )人员a) 实行岗位责任制，做到定机、定人、定岗、定责。每处施工现场确定一 名机长，制定详细的操作手、机长、自检人员岗位责任制。对现场施工和质检人 员进行培训， 从干部到职工都强化质量意识， 凡参加粉喷桩施工的人员上岗前首 先要了解、掌握、重温有关施工技术规范，明确岗位责任，做到未经培训不得上 岗。b) 充分发挥质检人员对工程质量的控制作用，对成型后的每根桩实行施 工队、项目部全过程工地自检， 全部合格后方可报请监理组抽检。 项目部质检人 员和监理人员对质量具有一票否决权。( 2)设备设备是保证施工质量的前提，进场的粉喷桩机必须达到以下要求：a) 性能良好；

15、b) 机架稳定性良好；c) 配备先进的称量工具和能自动打印喷粉量。根据总体设计计划进度，配 备满足要求的机械设备并进行编号。 施工前应委托计量部门对进场的每台粉喷桩 机进行标定，合格者方可使用。( 3)材料只有合格的材料才能保证合格的工程， 施工中建立健全材料管理台帐， 施工 中使用的水泥应经过自检后方可进场， 进场后的水泥应按批进行报检， 报请监理 工程师抽检合格后方可投入使用。a) 水泥总量控制：及时向监理组提供与水泥厂家签定的进料合同，同时使 用三联式水泥进料验收单。b) 建立粉喷桩机的水泥台帐审核签认制度，台帐中应注名明水泥的领料日 期、数量及施工桩点号等。 粉喷桩机的水泥必须由机长领

16、取， 同时必须由旁站人 员现场核实后签认，施工人员在原始记录上应注明每根粉喷桩的施工桩号。(4)施工前的准备a) 室内配比试验：根据每个断面的实际状况进行室内配比试验，确定每延 米的喷粉量。对天然含水量 50%v W 土 w 70%勺路段，增做一组53kg/m的配比， 增设 5 根水泥用量为 53kg/m 的试桩。b) 工艺试桩：每台粉喷桩机施工前应按规定进行工艺试桩，确定好各项 技术参数(钻进速度、喷粉提升速度、复搅下沉速度等)，并将试桩报告上报监 理组。c) 挂牌：将试桩确定的技术参数制作铭牌，悬挂在机械旁。( 5)工程施工过程质量控制a) 施工场地应平整，不得有积水，在施工段面两侧要有排

17、水设施。平面 上的布桩位置要清晰可辨， 桩位要准确。 水泥要堆放在高处， 且下面应离地面约 15cm,使下面有良好的通风效果，堆放水泥的场地四周要排水畅通，保证阴雨 天气无积水现象。 水泥要分品种整齐堆放， 不同厂家、 不同型号的水泥严禁混合 使用。废弃水泥袋要及时回收、清理，保证施工现场整洁。水泥的防雨遮盖设施 要完善，确保水泥不受潮、不变质。b) 粉喷桩机上要有明显的反光标记，标记的刻度要经现场监理认可。夜 间施工要有照明设施，使钻架上的标记刻度清晰、醒目。c) 机械操作要熟练，喷粉要均匀，水泥剂量及复搅深度应满足要求。喷 粉时最好一次性喷足喷粉量。 对于桩长较长的桩， 应采取措施， 保证

18、桩身下端每 米的水泥剂量达标。d) 根据工艺试桩确定的各项技术参数制定施工要点， 供现场操作人遵守。 严格控制钻孔下钻深度， 喷粉高程及停灰面， 确保粉喷桩深度和喷粉量达到设计 要求。深度误差不大于5cm,水泥喷入量的误差应小于1%。e) 搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差不大于 5s， 提升前要有等待送粉达桩底的时间， 防止出现提升却未喷粉的情况， 具体时间可 由工艺试桩确定。f) 钻进提升时的管道压力不宜过大，以防止钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。为确保粉喷桩的施工质量，当钻头提升至地面高程下25cm时，应停止喷灰只搅拌， 同时采取复搅措施。 第二次搅拌时不喷粉， 复搅深度

19、以电流表达到100A 为准。复搅时钻头的下钻、提升速度同第一次，粉喷桩每次下钻和提升的 时间有专人记录，对出现的意外情况应在备注栏内注明。g) 严格控制喷粉时的钻杆提升速度，确保每根桩的喷粉均匀性。如发生 意外影响桩身质量时， 应在 12h 内采取补喷措施， 补喷重叠长度不小于 1 米，特 别困难时以电流表读数明显变化为准。 否则应重新打设， 新桩距报废桩的距离不 能大于桩距的 15%，并填在施工记录中备查。h) 对输灰管要经常检查， 不得泄露及堵塞， 输灰管道长度不宜大于 60 米。 对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不大于1cm,但也不宜采用直径过大的 钻头。i) 施工前应对桩机进行全面

20、的检查，用水平尺及垂球教正机架前后、左 右的水平度，控制机架的钻杆倾斜度不得大于 1%，成型后每根桩的竖直度误差 都小于 1.0%。j) 施工中及时、认真填写原始记录，不允许事后编写。每天资料都应做 好签认、汇总工作，发现问题及时改正。k) 每天认真校核桩机的领料数量及施工桩位，检查桩机的每批领料数量 与该机完成的粉喷桩延米数量是否相符， 并复核打印资料的准确性。 加强资料管 理，施工中认真填写有关技术资料， 每个根桩均要按实际产生的数据认真负责地 填写资料， 所有的资料数据必须真实可靠并得到监理工程师的签字认可， 施工中 的所有资料必须完整无缺并整理归档。l) 对成型后的粉体搅拌桩，应由监理

21、部门抽查成桩 7天及 28天的桩体成 型情况、搅拌均匀程度及桩体强度。抽检数量为桩根数的 2%o并不少于2根，粉 喷桩的 28天抗压强度不得小于 0.8Mpa， 90天抗压强度不得小于 1.2Mpa。1.6 施工中常见问题和处理方法(1) 施工前应进行放线，准确定出各孔位中心，打木桩作出标记，并在木 桩周围撒上石灰以醒目，便于施钻过程中寻找。(2) 所有桩在制桩过程中，都必须准确测量钻进深度，确保桩顶及桩底标 高符合设计要求。(3) 桩体施工中，钻机出现不正常振动、晃动、倾斜、移位等现象，电流 值偏高，其原因可能是土质太硬或遇到旧基础， 石块。若土质太硬改用慢档钻进， 并沿钻杆向土壤中浇少量水

22、，减少部分阻力。若遇到旧基础、石块必须挖除，重 新回填砂并压实后再钻。( 4)钻头喷口堵塞，其原因可能是喷口粘结粉、泥后变小，或是粉料中混 有杂物。处理方法是提出钻头，掏出喷口堵塞物。掏动时应特别小心，注意防止 突然喷出的粉体喷入人的眼或口中。( 5)土层强度较低而主机电流却偏大，其原因是电路故障。处理方法是拧 紧电线接头，调高电压。(6) 送灰过程中压力突然下降，灰罐加不上压，其原因可能是灰罐内水泥 粉体已喷完，或管道、容器漏气。处理方法是将钻头下至一定深度，重新加料复 打，保证成桩质量。(7) 桩偏位、桩身倾斜，原因是钻杆平台倾斜，导致钻杆倾斜。处理方法 是重新调整钻杆平台，或支腿下垫枕木

23、，保证钻杆垂直。( 8)喷粉量不足、喷粉量不均匀，其原因可能是提升过快或粉体发送器转 速不均匀。处理方法是降低提升速度及调整粉体发送器转速。(9)设计上要求搭接的桩体，因停电、机械故障而超过允许间隔时间，应 征得设计部门同意，采取适宜的补救措施。( 10 )桩体顶端一般常因喷粉量不足、搅拌不匀等原因造成质量缺陷，因 此粉体的喷射长度应比设计桩标高高出 40cm50cm，待桩体达到一定强度(一 般可取25d30d )后，再将多余桩体截掉。此时应注意采用合适的截断方法， 避免保留桩体遭到破坏。 截掉桩头时应谨慎操作， 先用人工沿周边凿槽， 再用铁 锤轻轻击碎，任何情况下者不得采用猛力冲击的方式来切割桩头。条件允许时， 应采用有效的切割工具实施桩头截除。(11) 粉喷桩适宜在含地下水的土层中施工， 但在任何情况下的钻进和制桩 过程中，均不得随意向孔中注水。(12) 必须做好粉体喷出量试验，保证按设计规定的掺入比向孔中喷射粉 体，不允许降低喷入量。(13) 严格防止地下水或其他水渗入套管等输送气粉混合料的通道中，以 免堵塞通道， 影响喷粉质量。 防止方法是钻头一入土就不停地送气。 假若造成堵 塞，则应起升钻杆，拆下钻头，用铅线通开。（14）向固化剂铁罐中送料时，应在