1、公路软土地基粉喷桩处理工艺及检测方法施工技术广东建材 2005 年第 7 期公路软土地基粉喷桩处理工艺及检测方法关定鹏(广州市第二建筑工程有限公司)1 概述广州南沙开发区小虎岛路网一期工程(以下简称本工程)所处区域地质构造位置是粤中拗裼断束的南部,东莞断凹盆地南缘,属白垩系地层分布地区.在小虎东路一带,第四系覆盖层厚 O15m.山坡段为残积土层;丘间洼地为人工填土,海陆混合沉积的淤泥,淤泥质土,及残积粉质粘性土.小虎大道一带,第四系覆盖层厚1521m,主要由海陆混合沉积的淤泥,淤泥质土及残积粉质粘性土等组成.(1)人工填土: 厚 l3m,松散状;(2)淤泥,淤泥质土 :灰黑色 ,饱和,流塑,在
2、小虎东路厚 OlOm,小虎大道大于 20m;(3)砂层及粘性土:砂层以中粗砂为主 ,灰色,饱和,松散一稍密;粘性土呈浅黄色褐红色,可塑为主,厚度O9m;(4)粘质黏土: 紫红色灰黄色 ,硬塑,厚 O6m;(5)下伏基岩为白垩系凝灰质砂岩,砂砾岩及泥质粉砂岩和粉沙质泥岩等.采用粉喷桩处理软土地基,即以水泥作为固化剂,利用深层搅拌机械将水泥与原位软土进行强制搅拌,压缩,并吸收周围水分,经过一系列物理化学作用生成一种特殊的具有较高强度,较好变形特征和水稳性的混合柱状体,它对提高软土地基承载能力,减少地基的沉降量及保证填土路基稳定性具有明显的效果.2 设计概况本工程的软基处理为采用 D5Ocm 直径水
3、泥喷粉桩,间距 l_8m,正三角形布置,采用 425#普通硅酸盐水泥,水泥渗量为 50kg/m.设计单桩 7 天龄期后抽芯做无侧限抗压强度试验,要求抗压强度达到 2MPa.桩体达到 6O天龄期,并完成桩径,桩长和布桩原则检查后方可进行路堤填土施工.3 开工前准备及测量放线(1)施工开挖前要对地下管线位置了解清楚,核实无误并以书面报告的形式提出具体的解决办法,报请监理一78 一工程师批准后方可开工.以确保施工安全.施工前复测原地面标高,如与设计图有出入,报设计单位,监理工程师处理.(2)施工全过程做到“六落实“即施工负责人,施工员,质安员,“三位一体 “人员 ,管理人员,班组长,操作人员的技术交
4、底及施工规范,质量验收标准交底落实,各级人员的岗位职责落实,安全质量奖惩制度落实.(3)粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料:施工场地的工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图,原地面高程数据表,加固深度与停灰面高程以及测量资料等.(4)施工前测量人员先校核施工图纸,按图纸确定桩基工程的位置和标高.施工放样记录以书面形式上报监理工程师,待监理工程师检查认可后方进行下一道工序施工.粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定.试桩一般为 5 根,通过试桩来确定钻进速度,提升速度,搅拌速度,喷气压力,单位时间喷粉量等.(6)场地平整, 清除障碍.如场地低
5、洼,应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时,应铺设砂土或碎石垫层.若地表过软,则应采取防止机械失稳措施.4 水泥喷粉桩施工工序桩机就位一预搅拌下沉一喷粉搅拌提升一重复搅拌下沉一重复搅拌提升一拔管冲洗一移至下个桩位(见下图)(a)(b)(c)(d)(e)(f)水泥喷粉桩工艺流程(a)定位(b)预搅拌下沉(c)喷粉搅拌提升(d)重复搅拌一下沉(e)重复搅拌提升(f)完毕一位移,m 霹“.,雷,哪珊幽冒“.幽哪里广东建材 2005 年第 7 期施工技术5 水泥喷粉桩施工本工程软基处理采用水泥喷粉桩进行软土地基处理.喷粉桩设计桩径为 500mm,桩尖标高按地质资料及设计图分段分级设置,工程量约为
6、 243824 米,计划投入 10 台喷粉桩机施工.(1)施工准备, 现场平整:清除地面以上的障碍物 ,平整施工范围,同时会同有关部门查清场地内的地下管线的分布情况.(2)临时供水管:由现场附近水源接出 ,沿道路走向布置,由支管接至各用水点,并装上水阀.现场用水计划主要考虑施工用水,生活用水和消防用水.(3)临时供电线:由现场附近电源 (配电房) 接出,沿道路走向布置,设两条供电线路,分别供给生活,生产用电,在各用电处用支路接入,并装上配电箱.整个施工用电量为 300KW.(4)搅拌桩施工工艺:施工前先进行场地平整,挖好排污池及排污沟.根据设计要求,测量放出桩位.做好钻机定位.要求钻机安放保持
7、水平,钻机保持垂直,其斜度不得大于 i5%.钻机就位后,首先进行射水试验(0.5MPa),用以检查喷嘴是否畅通,压力是否正常.一切工作就绪后,即可开钻,射水压力由 0.5MPa增至 i.OMPa.当第一根钻杆钻进后,停止射水待压力下降后,接长钻杆,在继续射水钻进,直到钻进设计深度.根据旋喷施工主要技术参数进行旋喷作业,钻孔至没计深度后,拧下上节钻杆,放入钢球,堵住射水孔,再将钻杆装上,即可负钻机输送高压水泥浆,待液浆从孔底冒出后,钻杆开始旋转和提升,由下而上进行旋喷,当遇特殊土层,如砾石土等,为保证桩径和质量,必须进行复喷.在旋转进程中,当一根钻杆提出地面后,待压力下降后,迅速拆除钻杆,当提升
8、到桩顶设计标高时,重新开始旋喷桩,当提升到桩顶设计标高时,为避免浆液与土在拌合机混合后,因浆液拆除出现缩水,造成旋喷桩顶部凹穴,进行 it2mm 的低压补喷.补喷完成后,提出钻杆及钻头进行低压射水,冲洗钻杆,喷嘴,即可移动钻机.当遇到特殊情况时,必须清洗所有的管路,器具.6 检验方法(1)粉喷桩属地下隐蔽工程,施工质量受机具,施工工艺,施工人员的责任心等多种因素的影响,因而其质量控制要贯穿于施工的全过程,并坚持全方位的施工监理.(2)施工过程中必须随时检查加固料用量,桩长,复搅长度及施工中有无异常情况,记录其处理方法及措施.(3)成桩 7d 后 ,采用浅部 F 挖桩头(深度宜超过停浆(灰)面下
9、 0.5m),目测检查搅拌的均匀性 ,量测成桩直径.检查量为总桩数的 5%.(4)成桩后 3d 内,可用轻型动力触探(NIO) 检查每米桩身的均匀性.检验数量为施工总桩数的 1%,且不少于 3 根.(5)竖向承载水泥喷粉桩地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验.(6)载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时,并宜在成桩 28d 后进行.检验数量为桩总数的 0.5%1%,且每项单体工程不应少于 3 点.(7)经触探和载荷试验检验后对桩身质量有怀疑时,应在成桩 28d 后,用双管单动取样器钻取芯样作抗压强度检验,检验数量为施工总桩数的 0.5%,且不少于 3根.(8)对相邻
10、桩搭接要求严格的工程,应在成桩 15d后,选取数根桩进行开挖,检查搭接情况.(9)基槽开挖后,应检验桩位,桩数与桩顶质量,如不符合设计要求,应采取有效补强措施.7 结语(1)公路软基处理属于隐蔽工程,如施工质量不好,一旦被路堤等构筑物所覆盖,便构成隐患且不好检查及补救.因此,紧抓施工环节,严格施工过程的管理非常重要,只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量.(2)粉喷桩处理高等级公路软土地基是当前最常用的方法之一,目前的粉喷桩施工队伍大多属个体私营,一定要加强管理,施工中要加强监理,实行全天候,全方位旁站,以确保施工质量.(3)对成桩 28 天的粉喷桩采用钻孔取芯法,动力解探法等进行检测是行之有效的,一方面可以通过芯样的抗压强度试验掌握桩体的强度,另一方面对整个桩体也是一次全面的检查,从而保障了粉喷桩的施工质量.79
