水泥粉喷桩在地基处理中的应用

llccqq · 发表于 2011-7-17 21:55

　摘要：在土木工程建设中，经常遇到不良的地质条件，需要对其进行处理，以满足结构物对地基的要求。地基处理方法有多种〔1〕，其中水泥粉喷桩地基，在近几年得到了广泛的应用。
　　关键字：水泥喷粉桩地基应用
　　1、粉喷桩简介
　　喷粉桩是在学习引进国外高压喷射注浆桩的基础上创新发展的新桩型，我国自行创新研制了成套施工机具设备和工艺，这种桩的优点：可加固改良地基，提高地基承载力（2-3倍）和水稳性，对环境无污染，无噪声，对相邻建筑物无影响，机具设备简单液压操纵，技术易于掌握，成桩效率高（8m长桩，每台桩机每天可完成100根），加固所需费用较低，造价比灌注桩低40%.喷粉桩适用于7层以下的民用建筑以及在有地下水或土的含水量大于25%的粘性土、砂土、软土，淤泥质土地基中进行浅层（深14m）加固，但是这种桩不适用于杂填土（垃圾土）地基（会使承载力不均匀）同时要求土的含水率不低于23%，否则会造成桩体疏松。
　　2、工程实例
　　2.1、工程概况本工程为南堡盐场沿街商住楼，地基开挖后局部出现大量淤泥质土，土层深度范围有少量厚度达到3.5米，地质勘查部门对该建筑场地的评价是：场地为软弱场地，属三类场地土，地下水位在地表以下0.9米。
　　2.2、地基处理要求该建筑的特点是上部荷载较大，而场地土比较软弱；住宅楼图纸中基础形式为筏板基础，要求地基承载力标准值为150kpa，场地地基承载力达不到施工条件实测地基承载力标准值为110kpa；允许沉降量≤200mm；业主要求在尽可能的情况下降低地基处理造价。
　　2.3、处理方案的选择南堡地区对这类地基常采用预制桩或灌注桩，勘察单位也建议采用灌注桩，项目部作出地基处理的方案。经过甲方、设计、监理、及建设主管部门的多方论证、调查研究及方案造价的比较表明，最终选中我们的地基处理方案。水泥喷粉桩加固处理这种土质是适用的。采用搅拌桩比灌注桩更经济，且对周围环境的影响更小。
　　2.4、喷粉桩复合地基设计设计有效桩长L=5.5m，桩径0.5m，加固体室内抗压强度为2Mpa（经室内试验确定水泥掺入比为15%）。由文献1式（9.2.2-2）、（9.2.2—3）算出单桩承载力Rke=140KN；根据（9.2.2-1）式可算出：住宅楼置换率m=0.3，按此进行桩的布置，布桩采用矩形形式。
　　2.5、施工方法喷粉使用的固化剂为P.O32.5普通硅酸盐水泥，采用国产PH-5A型喷粉桩机施工。
　　（1）施工前应整平场地，定出桩位并编号，组装架立喷粉桩机，检查主机及其他各系统工作是否正常。
　　（2）根据桩位平面布置图，排桩号和施工流水段，移动搅拌主机对准设计桩位。
　　（3）开动搅拌机钻进50cm后，随钻随喷气，注意防止堵塞喷粉孔，随钻杆钻进，加固土体在原位被搅动切碎，钻至设计深度时停钻。
　　（4）钻杆钻到设计深度后反向旋转，启动水泥发送装置，将钻杆边搅拌边提升，提升速度宜小于1m/min，强制喷出的粉体与原位土体进行搅拌。待钻头提升到距桩顶约2m时，宜降低提升速度。提升到超过设计高度30-50cm后，关闭水泥发送装置，钻机原位旋转1min后现继续提升到地面。桩体喷粉要求一气呵成，不得中断，喷粉压力控制在0.5-0.8N/MM2.为提高桩体强度及承载力，避免搅拌不均，再在原桩位全长范围内进行得搅1次，桩体即告完成。
　　2.6、确保桩体的强度及完整性关键在于喷粉量的控制和搅拌是否均匀，针对这种情况，施工中采取了以下措施。
　　（1）采用“一喷四搅”工艺，其流程如下。测量放线—桩机就位—开机钻进到底（喷气）—反转提升到顶（喷粉）—正转复搅到底—反转提升到顶（喷气）—桩机移位。
　　（2）在正式施工前选取一定数量的桩进行试打，从而确定桩机在本工程地质条件下的施工技术参数（桩机钻进速度、提升喷搅速度和复搅速度、刮灰器转速与喷搅提升速度的配合、空压机风压和风量等）。

　　（3）控制桩位偏差≤5cm，桩垂直度偏差≤1.5%。