佛山市顺德区杏坛镇国土城建和水利局 广东 佛山528000
摘要：本文通过工程实例，对水闸软基处理中粉喷桩设计与施工质量控制要点进行了分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：水闸工程；软基处理；粉喷桩；设计与施工；质量控制要点
一、前言
水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工构筑物，由于水闸多设于河道、渠系及水库边，经常会遇到软基情况，软土地基的压缩性大，承载能力低，抗冲能力差，细砂容易液化，在闸室自重及外部荷作用下，地基可能产生较大的沉降或沉降差，造成闸室倾斜，止水破坏，闸底板断裂甚至发生塑性破坏引起水闸失事。因此，加强对水闸软基处理是十分重要的工作。目前在水闸施工中粉喷桩法作为软土路基施工最常用的处理方法，该技术的应用不仅能够满足施工质量需求，达到良好处治效果，也可降低施工费用。笔者结合某水闸工程建设项目软基处理实践，该项目地基大多为软土，场地土类型属软弱土，建筑场地类别为Ⅲ类，场地为对建筑抗震不利地段，淤泥及淤泥质土会产生震陷。该工程基础均采用粉喷桩加固处理，桩径D500mm。下面就对该项目粉喷桩设计与施工质量控制要点进行了分析与探讨，以供同仁参考。
二、粉喷桩设计要求
(1)桩径¢ 500，桩距8OO～1200mm(密排双桩桩距400mm)，桩长15～19m，按梅花形、正方形、圆弧等距、矩形、密排双桩等形式布置。
(2)采用水泥作固化剂，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，喷粉强度55kg/m，水泥掺入比约15.6％。
(3)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。
（4）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。
（5）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。
（5）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。
（7）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。
（8）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。
（9）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，即可进行粉喷桩布孔及施工工作。
（10）底板施工应在粉喷桩强度达到70%后进行。
（11）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。
三、水闸软基施工中粉喷桩施工工艺
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。
（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、施工质量控制要点
粉喷桩施工下沉钻头钻进时，应根据土质软硬。选择挡次，注意电流的变化，及时换挡；提升喷粉搅拌时不能使用快挡，不论设计喷粉量的大小，均宜选择慢挡提升，保证搅拌均匀。要求每提升15mm，搅拌轴转动不小于1 周；对施工中常出现的故障如管道堵塞等，要及时进行处理，避免造成粉喷不均匀，出现质量问题；送灰工要注意电子称的显示，随时调整阀门、风压，保证送灰量的准确性； 司机除保证设计成桩深度外，还要注意地层的变化，根据电流的大小，确认持力层的深度，确保施工达到设计桩长；为使深层搅拌桩基本垂直于地面，要注意保证机架和钻杆的垂直度，严格控制桩的垂直度，偏差不超过1.0%桩长，施工中采用经纬仪双向观测每根桩的垂直度，及时发现及时调整机架；在桩顶和桩底喷粉时，要复搅或复喷。在喷粉口达到桩顶和桩底时，宜停止提升或下沉，原位搅拌 30s；对地下水位以上的桩身，可在地面上浇水后再进行施工或施工后在地面浇水，以使水泥水解水化反应完全。喷粉必须边续，一旦因故停喷，再进行施工
时搅拌头必须下沉到停喷点以下1.0m，再喷粉提升。
五、结语
总之, 水闸基础工程施工的结构较为复杂，施工过程中的施工工艺和质量控制难度较大。本工程采用喷粉桩对水闸软基进行处理完成后，由监理业主按规范要求的百分比进行随机抽心检测，28天强度均能够满足设计要求，地基承载力满足设计要求，为水闸的后续施工提供了有利保障。
参考文献
[1]JGJ79-2002.建筑地基处理技术规范.
[2]YBJ225－91.软土地基深层搅拌加固法技术规程.
[3]《水工砼掺粉煤灰技术规范》（DL/T5056-96）
[4]《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》TB10113-96
论文作者:梁绍伦
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第03期
论文发表时间:2019/5/27
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