[12-11 16:59:40] 来源：http://www.tmgc8.com 市政工程 阅读：3313次
粉喷桩就其自身性质来说是介于钢性桩与柔性桩之间的一种桩型,其刚度、抗压强度和抗侧压力作用均小于刚性桩而大于柔性桩。粉喷桩可以完全改变软土的性质,它与桩间土形成的复合地基,可以大大地提高承载力,减少沉降。本文结合我地区某城市快速路与高速公路连接线某路段的软土路基处理的施工案例,介绍了相关的工程概况,阐述了粉喷桩对软土地基的加固机理和作用,重点对粉喷桩的施工工艺及质量控制进行了探讨和总结。
关键词:粉喷桩 软土路基 加固技术
水泥粉喷桩加固地基承载力的提高和沉降量的减小归因于桩体与桩间土构成复合地基,并共同承载上部荷载。这就是复合地基效应。复合地基因桩间土的性状不同、桩体材料不同和成桩工艺不同可分为多种类型。不同类型的复合地基有不同的复合地基效应。
1.工程背景资料
由于我地区某城市快速路与高速公路连接线某路段的地势较的原因,导致了地下水位高、土质松软,土体含水量大的现象,所以在施工的过程中不宜用作路基填筑材料。经过设计选择使用粉喷桩的处理方法对该段路的软土地及进行加固,以此达到满足工程设计所需要的地质条件。设置粉喷桩后,主要提高了该路段的地基强度,并且减少了地基的沉降量,也因此增加了路基的整体的稳定性。
2.粉喷桩加固软土地基的主要施工工艺
2.1 主要施工机械
(1)粉喷桩
粉喷桩的主要机具设备包括喷粉桩机及配套水泥罐、贮灰罐及喷粉系统、空气压缩机等。喷粉桩机由液压步履式底架、井架和导向加减压机构、钻机传动系统、钻具、液压系统、电子系统组成。
(2)钻机
钻机粉体喷射搅拌法施工的主要成抗机械,它必须满足的条件是:动力大,扭矩大,适合大直径钻头成抗,钻头直径一般为500mm;具有正转钻进,反转提升的功能;提升力大,并能实现匀速提升。
(3)钻头
粉体喷射搅拌法凭借搅拌作用使灰粉与软土混合,因此,搅拌钻头的形状直接影响灰土的搅拌效果。钻头的形式应保证于反向旋转提升进对桩周土体有压密作用,而不是使灰土向地面翻升而降低抗体质量。
(4)喷粉及发送器
喷粉选择使用的固化剂为425#泥,要求新鲜无结块无杂质,石灰用磨细生石灰,最大粒径应小于0.2mm,质地纯净无杂质,石灰中氧化钙和氧化镁的总和应不小于85%,其中氧化钙的含量不低于80%。
粉体发送器是定时定量发送粉体材料的设备,是粉体喷射搅拌法加固软土地基施工机械的关键设备,粉体的定量输出由控制转鼓的转速来实现。
2.2 主要施工技术工艺
(1)主要工艺流程
粉喷桩处理软土是通过专门的机械将粉体固化剂(水泥、石灰等)喷出后在地基深处就地与软土强制搅拌,利用固化剂和软土之间所发生的一系列物理、化学反应,在原地基中形成强度、刚度较大的桩体,同时也使桩周土体性质得到改善,桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外部荷载。
粉喷桩的施工程序为:首先是整平原有地面,然后惊醒钻机定位施工,随后是钻杆下沉钻进和上提喷粉强制搅拌工序,在复拌及提杆出孔工序完成之后,对钻机进行移位,最后整个的施工工艺完成。
(2)施工前准备
施工前,应进行场地平整,桩位放线,组装机架立喷粉桩机,检查主机各部的连接,喷粉系统各部分安装试调情况及灰罐、管路的密封连接情况是否正常,做好必要的调整和紧固工作;灰罐装满料后,进料口应加盖密封,排除异常情况后方可开始施工。
在施工中要按工艺设计要求和操作规程严格控制。灰土的搅拌通常用土体中任一点经钻头搅拌次数N和单位时间内的喷出量q来表征,它是影响地基加固效果的重要因素。
(3)主要施工过程
机械就位。根据设计要求,首先确定加固桩体的位置,使搅拌轴保持垂直,并使搅拌钻头对准桩位,对孔误差不得大于50mm,利用支腿液化缸调平钻机,钻机立轴垂直度误差不大于1%;将水泥装入小灰罐,利用压缩空气将水泥粉输入大灰罐待用。
搅拌下沉。启动粉喷搅拌钻头,钻头边正方向旋转边钻进,为了不堵塞喷射口,此时并不喷射固化粉体材料,而是开动空压机,在灌入时喷射压缩空气,这样做可使钻进顺利,负载扭矩小,随着钻进,准备加固的土体在原位受到搅动,下钻速度可根据土质的软硬分使用快慢档,必要时还可冲水下沉。
3.施工质量控制措施探讨
(1)每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器装置,并且在施工过程中记录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定操作的相关数据参数,即时间、深度、喷粉重量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数,以此来防止伪造施工记录的现象发生。www.tmgc8.com
(2)严格检查相关的施工方案及施工技术工艺流程。检查施工组织设计是否符合工程实际情况,关键是施工顺序是否符合该工艺和组织的基本要求;施工方法是否有利于提高该工程的建设质量;质量保证体系是否健全;技术措施是否安全可靠等相关资料。
(3)对于进入施工进场机械设备的型号、性能、数量及其机械设备的可靠性需要进行严格的检查,尤其是要检查是否有粉体计量装置,是否能够满足工程进度的需要等内容。
(4)严格控制场地标高测量,主要包括钻机下钻深度、喷粉面及停灰面标高,确保加固深度及桩长。
(5)根据有关规范及规定的要求,严格按照施工组织设计中的工艺流程施工。加强对加固深度、桩长、桩体直径、喷粉量的控制。
结语
粉体喷射搅拌技术是就地搅拌桩技术的一种,粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。深层搅拌法具有施工工期短、无公害、施工过程无噪声、不排污、对相邻建筑物无不利影响等优点。在铁路、公路,市政工程,港口码头,工业与民用建筑等软土地基加固方面得到了大量推广应用。◆
参考文献:
1.牛之容.地基处理技术及工程应用.中国建材工业出版社.2004
2.钱国超.喷粉搅拌桩处治高速公路软土地基的机理与设计方法.南京:东南大学.1999
3.刘松玉,钱国超,章定文.粉喷桩复合地基理论与工程应用.中国建筑工业出版社出版.2006.3
