佛山市顺德区杏坛镇国土城建和水利局
摘要：本文通过实例、探讨水泥粉喷桩在水闸软基工程施工中的应用进行了探讨，以供类似工程参考。
关键词：水闸软基工程；水泥粉喷桩；技术应用
一、前言
水泥粉喷桩具有施工工艺简单、技术可靠、成本低廉、工期短、无污染、加固效果好等特点，适用于加固软土地基、加固软土边坡及防渗工程，具有显著的社会效益和经济效益。因此，水利工程软基处理中得到了广泛应用。笔者曾参加某水闸工程施工，该工程地质条件：闸址位置表层为淤泥，以下为牯土与砂砾层。其中表层淤泥层深度达15.8～26.5m，含水量高（48.5～89.2％），孔隙比大（59.2％～71.9％），压缩性大（压缩模量0.891～2.21MPa），力学强度低（无侧限抗压强度0.82～1.3MPa，凝聚力I～9MPa，内摩擦角1°20′～3°2O′）。该水闸按50年一遇防洪潮标准设计，根据地质分析，该水闸基础均采用水泥水泥粉喷桩加固处理，桩径D500mm。
二、水泥粉喷桩设计要求
（1）水泥粉喷桩桩径Φ500，间距、桩长按设计图纸确定。水泥采用42.5号复合硅酸盐水泥，水泥含量暂按18%计（57kg／m），最后由试验确定。
（2）水泥粉喷桩停灰面为砂垫层顶高程下500mm，每桩返上淤泥清除运走。
（3）搅拌工艺暂定二喷四搅+l／3桩长复搅工艺，即预搅下沉、喷浆搅拌提升，重复搅拌下沉，喷浆搅拌提升，重复搅拌下沉至1／3桩长，重复搅拌提升至孔口。其中预搅下沉速度为3挡，其余均为2挡速度。具体施工工艺应通过试验确定。
（4）试验桩数量：水泥含量15％、18％、20％各2根，每种含量2根中分别采用上述工艺和二喷四搅工艺。试验位置宜在地质条件相同的滩地进行。
（5）在桩体施工中遇故障停喷时，重新喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1m。
（6）所有桩体应有完整的施工记录，并应在7d、28d、90d按有关规定进行试验。
（7）基坑干水后，对中粗砂垫层进行平整，并满足设计高程和厚度后，即可进行水泥粉喷桩布孔及施工工作。
（8）底板施工应在水泥粉喷桩强度达到70%后进行。
（9）工程施工及验收标准：《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》TB10113-96。
水泥粉喷桩质量要求：桩体水泥含量均匀，由取样鉴定其均匀度，要求达到良好以上级别：每米喷粉量偏差小于2kg（以电脑记录为准）；单桩每米喷粉量偏差应≤2kg；90天桩体无侧限抗压强度应≥1.2Mpa；桩轴线偏移≤100mm；倾斜度应≤l％；桩长应≥设计桩长；桩径应≥设计桩径。另要求桩上部喷粉量不得小于桩下部。
三、施工工艺
根据以往工作经验及设计要求，喷粉桩的施工初步采用“二喷四搅+l／3桩长复搅”的工艺，具体施工工艺流程见图1。
图1、水泥粉喷桩施工工艺流程图
（1）桩机定位。移动喷粉桩机，使钻头中部对准桩位，用水平尺调平桩机。
（2）搅拌钻进。桩机定位经检查通过后，启动传动系统，调至三档速度送风边旋转边钻进，直至达到设计要求深度。开钻前应用钢尺丈量钻具总长，并用红漆标注设计孔深位置，以便质监人员查核。
（3）喷粉、搅拌、提升。经核实达到设计要求深度及钻具管路通畅后，启动传动系统调至二档速度反转，同时启动送粉系统，当灰量达到设计掺灰量的三分之二时，开始边旋转边提升。
（4）往下复搅。喷粉、搅拌、提升至停灰面（设计桩顶高程）时，停止提升，将传动系统调至正转，停止喷粉，以二档速度由停灰面往下进行复搅。
（5）复喷、复搅、提升。复搅至设计桩底标高时，将传动系统调至反转，启动送粉系统，当灰量达到设计掺灰量的三分之一时，开始以二档速度边旋转边提升，直至达到停灰面终止。
（6）往下复搅。喷粉、搅拌、提升至停灰面（设计桩顶高程）时，停止提升，将传动系统调至正转，停止喷粉，以二档速度由停灰面往下进行复搅。
（7）复搅、提升。复搅至1/3桩长（离桩顶）标高时，将传动系统调至反转，以二档速度复搅、提升，直至达到孔口，桩体形成。
（8）验收。各工程部位水泥粉喷桩施工完成后，应及时组织有关单位进行验收，以免延误后续主体结构施工，其验收程序和方法按设计及《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》TB10113-96要求进行。施工过程中浅部开挖桩头，深度宜为50cm，目测搅拌的均匀性，量测成桩直径，抽检率10%，成桩7d内采用轻便触探仪（N10）检查桩的质量，触探点应在桩径方向1/4处，当贯入100mm击数小于10击的视为不合格，抽检频率为2%；28d后在桩体上部（桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m）截取三段桩体进行现场足尺桩身无侧限抗压强度试验，检查频率为2‰，每一工点不得少于2根。
四、施工质量控制及技术措施
（1）水泥粉喷桩开工前，必须提交一份根据施工详图规定放样的桩基中心线和桩位测量成果及桩位编号图报送给监理单位，经监理检查签字确认后方可开钻。
（2）喷粉桩使用的水泥品种及掺量必须满足设计要求，进场水泥应按建材试验规定提前送检试验，合格后方可使用，整个桩基施工只能使用一种品牌的水泥，不允许混用。严禁使用受潮、结块、变质的水泥。
（3）桩机就位应平整、稳固，确保施工中不发生倾斜、移动；在桩架或桩管上设置用于施工中观测深度和斜度的装置。
（4）在喷粉成桩过程中，如因送灰管路堵塞或机械故障等原因而停止喷粉，第二次喷粉接桩时，复桩长度不得小于1m。
（5）喷搅达到桩顶设计标高时，宜停止提升，搅拌喷粉数秒，以保证桩头均匀密实，停喷位置为设计桩顶标高－停灰面。
（6）下沉钻头钻进时，应根据土质软硬，注意电流的变化，及时调档；提升喷粉搅拌时，均宜选择慢档提升，保证搅拌均匀。
（7）喷粉时，送灰工应注意监控仪的显示，随时调整阀门、风压，保证送灰量的准确；喷粉桩施工过程中，现场技术人员应与机台操作人员，送灰工密切配合，以确保桩长、桩身垂直度、掺粉量等重要指标满足设计要求。
（8）施工过程中应随时对成桩质量进行自检，人工开挖浅部桩头部位，量测成桩直径，目测搅拌均匀程度，发现问题及时处理。若遇卡钻、喷粉不畅或堵塞、桩体疏松、夹层断桩、空心桩、桩体强度不均等情况时，应暂停施工，立即通知监理，按监理人批准的处理方案并经监理人签认后，方可继续施工。
五、结 论
本工程由于在开工前，技术人员对各施工班组进行技术交底，同时对原材料和各工序质量严格控制，在各工程部位水泥粉喷桩施工完成后，及时组织有关技术人员对工程质量进行检测和验收，其质量验收合格，为后续工程施工提供了质量保障。
参考文献：
[1]《水工砼掺粉煤灰技术规范》（DL/T5056-96）
[2]《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》TB10113-96
论文作者:陈朗宽
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/6
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