1、粉噴樁的簡介、施工工法 以及在工程中的應(yīng)用 2011 年 4 月 28 日 目 錄 第一章第一章 粉粉噴樁簡噴樁簡介介 .4 1.1 粉粉噴樁噴樁定定義義.4 1.2 粉粉噴樁檢測噴樁檢測.4 1.3 粉粉噴樁噴樁施工施工預(yù)預(yù)案案.4 第二章第二章 粉粉噴樁噴樁施工工法施工工法 .6 2.1 特點(diǎn)特點(diǎn).6 2.2 適用范適用范圍圍.7 2.3 施工工施工工藝藝.7 2.4 施工機(jī)具施工機(jī)具.8 2.5 操作要點(diǎn)操作要點(diǎn).8 2.6 勞動(dòng)組織勞動(dòng)組織.9 2.7 施工注意事施工注意事項(xiàng)項(xiàng).9 2.8 加固加固質(zhì)質(zhì)量與量與檢測檢測.9 2.9 技技術(shù)經(jīng)濟(jì)術(shù)經(jīng)濟(jì)比比較較.10 2.10 工程工程應(yīng)應(yīng)

2、用用實(shí)實(shí)例例.10 第三章第三章 水泥粉水泥粉噴樁噴樁在地基在地基處處理中的理中的應(yīng)應(yīng)用用 .12 3.1 序言序言.12 3.2 粉粉噴樁簡噴樁簡介介.12 3.3 工程工程實(shí)實(shí)例例.12 3.3.1 工程概況工程概況.12 3.3.2 地基地基處處理要求理要求.12 3.3.3 處處理方案的理方案的選擇選擇.12 3.3.4 噴噴粉粉樁樁復(fù)合地基復(fù)合地基設(shè)計(jì)設(shè)計(jì).13 3.3.5 施工方法施工方法.13 3.3.6 質(zhì)質(zhì)量保量保證證措施措施.13 3.3.7 質(zhì)質(zhì)量量檢測檢測.14 3.4 效果效果評評價(jià)價(jià).14 3.5 注意事注意事項(xiàng)項(xiàng).15 3.5.1 噴樁噴樁不是不是樁樁基基.15

3、3.5.2 復(fù)合地基中的土不可忽復(fù)合地基中的土不可忽視視.15 3.5.3 應(yīng)應(yīng)區(qū)區(qū)別對別對待復(fù)合地基承待復(fù)合地基承載載力力.15 第四章第四章 應(yīng)應(yīng)用用 CFG 樁樁與粉與粉噴樁長噴樁長短短樁結(jié)樁結(jié)合合處處理理軟軟土地基施工工土地基施工工藝藝.16 4.1 序言序言.16 4.2 工工藝藝原理及適用范原理及適用范圍圍.16 4.3 工工藝藝流程介流程介紹紹及操作要點(diǎn)及操作要點(diǎn).17 4.3.1 工工藝藝流程流程.17 4.3.2 施工操作要點(diǎn)施工操作要點(diǎn).17 4.4 質(zhì)質(zhì)量控制要點(diǎn)量控制要點(diǎn).20 4.4.1粉粉噴樁噴樁施工施工.20 4.4.2CFG樁樁施工施工.21 4.5 總結(jié)總結(jié).

4、22 第一章 粉噴樁簡介 1.1 粉粉噴樁噴樁定定義義 粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式，也叫加固土樁。深層攪 拌法是加固飽和軟粘土地基的一種新穎方法，它是利用水泥、石灰等材料作為 固化劑的主劑，通過特制的攪拌機(jī)械就地將軟土和固化劑(漿液狀和粉體狀)強(qiáng) 制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理一化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié) 成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。粉噴樁就是采用粉體狀固化劑 來進(jìn)行軟基攪拌處理的方法。 粉噴樁最適合于加固各種成因的飽和軟粘土，目前國內(nèi)常用于加固淤泥、 淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高的粘性土。 1.2 粉粉噴樁檢測噴樁檢測 目前國內(nèi)的粉噴樁檢測主要有淺部開挖

5、、輕型動(dòng)力觸探、瑞典貫入法、標(biāo) 準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、取芯檢驗(yàn)、截取樁段做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、靜載荷試 驗(yàn)、反射波動(dòng)測法檢驗(yàn)、袖珍貫入試驗(yàn)、電阻率法等 1.3 粉粉噴樁噴樁施工施工預(yù)預(yù)案案 1、材料要求 噴粉使用的粉體固化劑為 425 號普通水泥，要求新鮮無結(jié)塊，入罐時(shí)應(yīng)經(jīng) 篩網(wǎng)過濾，最大粒度不超過 5mm，不得含有紙屑、塑料布、石子等雜質(zhì)；石灰 用磨細(xì)生石灰，最大粒徑小于 0.2mm，要求質(zhì)地純凈無雜質(zhì)，含氧化鈣和氧化 鎂的總和應(yīng)不少于 85%，其中氧化鈣的含量不低于 80%。 2、施工程序 1）施工工藝流程 測量放線樁機(jī)就位鉆孔插管噴粉移動(dòng)機(jī)具 2）測量放線 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，定出孔位作出標(biāo)記。

6、 3）施工機(jī)械設(shè)備 噴粉樁機(jī)及配套水泥罐、貯灰罐及噴粉系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)。噴粉樁機(jī)由液 壓步履式底架、井架和導(dǎo)向加減壓機(jī)構(gòu)、鉆機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)、鉆具、液壓系統(tǒng)、噴 粉系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等部分組成。 4）施工工藝要點(diǎn): （1）施工前進(jìn)行場地平整，樁位放線，組裝架立噴粉樁機(jī)。檢查主機(jī)各部 的連接，液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)各部分安裝試調(diào)情況及灰罐、管路的 密封連接情況是否正常，做好必要的調(diào)整和緊固工作，排除異常情況后，進(jìn)料 口應(yīng)加蓋密封。 （2）成樁時(shí)，先用噴粉樁機(jī)在樁位鉆孔，至設(shè)計(jì)要求深度后，將鉆頭以 1.0-1.2m/min 速度邊旋轉(zhuǎn)邊提升，同時(shí)通過粉噴系統(tǒng)將水泥（或石灰粉）通過 鉆桿端噴嘴定時(shí)，定量

7、向攪動(dòng)的土體噴粉，使土體和水泥（或石灰）進(jìn)行充分 攪拌混合。 （3）樁體噴粉要求一氣呵成，不得中斷，每根樁裝一次灰并攪噴完。噴粉 深度在鉆桿上標(biāo)線控制，噴粉壓力控制在 0.5-0.8MPa。 （4）單位樁長噴粉量是控制成樁質(zhì)量的關(guān)鍵，噴粉量隨樁體強(qiáng)度而定，一 般為 45-50Kg/m，工程的噴粉量應(yīng)一次大體調(diào)定。噴粉先里排后外排，可由一 端向另端進(jìn)行。 （5）當(dāng)鉆頭提升到高于樁頂面約 500mm，噴粉系統(tǒng)停止向孔內(nèi)噴射水泥 （或石灰粉）時(shí)，樁體即告完成。為保證質(zhì)量，上部 1.5-2.5 米可復(fù)鉆孔噴粉一 次。 （6）噴樁樁自然養(yǎng)護(hù) 14 天以上始可挖土，以免在水平力作用下造成斷樁。 第二章 粉

8、噴樁施工工法 粉噴樁是以干粉（生石灰粉或水泥粉等粉體材料）作為加固料，通過粉噴 樁機(jī)，用壓縮空氣將粉體加固料送到地基中與軟土攪拌并得到充分拌合，使其 充分吸收地下水并與地基土發(fā)生理化反應(yīng)，形成具有水穩(wěn)定性、整體性和一定 強(qiáng)度的柱狀體，同時(shí)使樁間土得到改善，從而滿足地基處理及建筑基礎(chǔ)的設(shè)計(jì) 要求。 2.1 特點(diǎn)特點(diǎn) 1.機(jī)理科學(xué)、費(fèi)用低廉 （1）加固成本低。由于利用原土為原料，加入少量固化劑，一般為 12-15%的 土體重量。 （2）樁身質(zhì)量好。由于樁體粉體與土拌和，化學(xué)反應(yīng)充分 ，樁身強(qiáng)度相 對較高。 （3）地基加固后其容量變化不大，僅比原容量增加 5%， 故無附加荷載， 含水量略低于原土，約

9、減少 3-7%，其抗壓強(qiáng)度一般為 1.6-2.0MPa，其主要與土 的種類、含水量、粉體摻入量、養(yǎng)護(hù)齡期以及外加等因素有關(guān)。 2.干法施工 （1）施工不需水源，不需排污，故場地干凈。 （2）樁體強(qiáng)度高。此方法是從地基中吸收一定的水份，工藝效果較好，提 高了地基加固效果。 3.無側(cè)向擠土問題 該工藝與打入樁或壓入樁相比，由于成樁是將原位土體作為主要原料，使 地基中幾乎不增加體積，故不產(chǎn)生側(cè)向擠土，所以粉體噴攪法施工時(shí)，對臨近 環(huán)境無影響，甚至可以緊貼相鄰基礎(chǔ)施工。 4.樁身強(qiáng)度可因需要加以控制 該工藝可按工程需要及地質(zhì)條件，以不同摻入量來控制不同的樁身強(qiáng)度， 也可在同一地基中不同層位控制不同樁身

10、強(qiáng)度，滿足工程上的需要。 5.施工機(jī)械簡單、操作方便 粉噴法施工專用機(jī)械由成樁鉆機(jī)、空壓機(jī)、供料機(jī)三大件組成。設(shè)備簡單， 樁身體積小，移動(dòng)方便，成樁直徑一般為 500-700mm。樁長最深可達(dá) 18m，施 工效率較高，臺班成樁 10-15 根。 2.2 適用范適用范圍圍 該工藝樁位平面布置靈活，可以組成多種形狀，如柱狀、壁狀、格柵狀等， 主要用于工程建設(shè)中的多種地基改良加固，尤其以淤泥質(zhì)軟土改良效果較好。 可作為支護(hù)體系，用于防止滑坡，防止流砂及止水圍護(hù)等，還可以加固地基中 的某個(gè)部位，故應(yīng)用廣泛。在住宅基礎(chǔ)應(yīng)用中單樁承載力可達(dá) 300KN，復(fù)合地 基承載力可達(dá) 25Kpa. 2.3 施工工施

11、工工藝藝 粉噴樁施工工藝分為就位、鉆入、預(yù)攪下沉、噴攪提升、復(fù)攪下沉、復(fù)攪 噴粉提升、成樁等過程。見圖 1。 1、樁體就位：移動(dòng)鉆機(jī)、使鉆頭對準(zhǔn)樁位，分別以經(jīng)緯儀、水 平尺在鉆桿及轉(zhuǎn)盤的兩個(gè)正交方向校正垂直度及水平度。 2、上水泥等粉灰：打開粉噴機(jī)料罐上蓋，按（設(shè)計(jì)有效樁長+余樁長） 每 m 用料，計(jì)算出水泥等粉灰用量，并進(jìn)行過篩，加料入罐，第一罐多加 50kg 水泥等粉灰。 3、關(guān)閉粉噴機(jī)灰路蝶閥、球閥，打開氣路蝶閥。 4、鉆進(jìn)：啟動(dòng)鉆機(jī)和空壓機(jī)，并緩慢打開氣路調(diào)壓閥，對鉆機(jī)供氣，視地 質(zhì)及地下障礙情況采用不同轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)下鉆，宜用慢檔先試鉆。 5、壓差控制：觀察壓力表讀數(shù)，隨鉆桿下鉆壓力增大而

12、調(diào)節(jié)壓差，使后閥 較前閥大 0.02-0.05MPa 壓差。 6、噴攪提升：鉆頭鉆至設(shè)計(jì)樁長底標(biāo)高，關(guān)閉氣路蝶閥，并開啟灰路蝶閥， 反轉(zhuǎn)提升，打開調(diào)速電機(jī)，視地質(zhì)情況調(diào)整轉(zhuǎn)速，噴灰成樁。 7、鉆機(jī)正轉(zhuǎn)下鉆復(fù)攪，反轉(zhuǎn)提鉆復(fù)噴。根據(jù)地質(zhì)情況及余灰情況重復(fù)數(shù)次， 保證樁體灰土攪拌均勻。 8、鉆頭提升至樁頂標(biāo)高下 0.5m，關(guān)閉調(diào)速電機(jī)，停止供灰，充分利用管 內(nèi)余灰噴攪。 9、原位旋轉(zhuǎn)鉆具 2min，脫開減速箱、離合器將鉆頭提離地面 0.2 m。 10、打開球閥，減壓放氣。打開料罐上蓋，檢查罐內(nèi)余灰，并記錄噴灰量。 11、鉆機(jī)移位，進(jìn)入下一個(gè)成樁樁位。 2.4 施工機(jī)具施工機(jī)具 施工機(jī)具主要由成樁鉆機(jī)

13、、空壓機(jī)、供料機(jī)三大系統(tǒng)組成。目前使用的機(jī) 械有：GPF-5、GPF-7、PH-5 及 PH-7 型鉆機(jī)、YP-1 粉體噴射機(jī)、3N-1.6/1.0 空 氣壓縮機(jī)各 1 臺；C-2 儲氣罐、配電箱各一只；電纜、壓力膠管、小平車若干。 施工設(shè)備布置見圖 2。 2.5 操作要點(diǎn)操作要點(diǎn) 1、施工前應(yīng)準(zhǔn)確測放軸線和樁位，并用竹簽或鋼筋標(biāo)定。 2、施工現(xiàn)場要求平整，施工前徹底清除地下一切障礙物。 3、正式打樁前宜按設(shè)計(jì)要求施打工藝試樁，以確定各地層和平面區(qū)域內(nèi)鉆 桿提升速度和噴灰速度、噴灰量等。 4、粉體噴射機(jī)灰罐應(yīng)按理論計(jì)算量投一次料，打一根樁，以確保成樁質(zhì)量。 5、噴射機(jī)內(nèi)壓力要保持穩(wěn)定，壓力要足

14、夠。 6、鉆機(jī)提升速度控制于 0.45-0.8m/min。 7、鉆機(jī)預(yù)攪下沉，應(yīng)盡量不用沖水下鉆，當(dāng)遇較硬土層太慢 時(shí)，方可適量沖水。 2.6 勞動(dòng)組織勞動(dòng)組織 每臺班 12 人，其中指揮、施工員、機(jī)修工、電工、試驗(yàn)工各 1 人；機(jī)操工 3 人（鉆機(jī)、噴粉機(jī)、空壓機(jī)和儲氣罐各 1 人）；記錄員 2 人（前、后臺各 1 人），輔工 2 人。 2.7 施工注意事施工注意事項(xiàng)項(xiàng) 1、每一根樁開鉆后必須連續(xù)施工，嚴(yán)格控制噴灰及?；視r(shí)間，不得間斷。 嚴(yán)禁在尚未噴灰的情況下進(jìn)行鉆桿提升作用，以確保粉噴樁質(zhì)量和長度。 2、如遇停電，機(jī)械故障等原因而噴粉中斷，應(yīng)及時(shí)記錄中斷深度，待恢 復(fù)正常后進(jìn)行復(fù)打，復(fù)打重

15、疊段不應(yīng)小于 1m。 3、鉆桿下沉前，應(yīng)用經(jīng)緯儀檢查或垂線量測鉆桿的傾斜度，使傾斜度值 不大于 1.5%。 4、深層攪拌機(jī)噴灰提升至原地面以下 50cm 時(shí)，應(yīng)關(guān)閉空壓機(jī)，防止固 化劑噴入大氣層。 5、在樁徑變更時(shí)應(yīng)對直徑進(jìn)行復(fù)核，對使用過的鉆頭須隨時(shí)檢查，且磨 損量不得大于 1cm。 2.8 加固加固質(zhì)質(zhì)量與量與檢測檢測 噴粉樁工程質(zhì)量檢查及地基強(qiáng)度檢測，目前按以下方式進(jìn)行： 樁成型的開挖觀測 對挖出的樁體進(jìn)行直觀檢查，檢查其樁位、樁徑是否應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，檢 查噴攪的均勻程度。 2、資料檢查 即對施工記錄的檢查，以復(fù)檢樁端和?；颐鏄?biāo)高、 噴粉量是否符合設(shè)計(jì)要 求，檢查施工時(shí)是否發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象等

16、。 3、樁體強(qiáng)度檢測 （1）樁體的靜力觸探（以養(yǎng)護(hù)齡期為 14 天）。 （2）樁身取樣進(jìn)行室內(nèi)立方強(qiáng)度試驗(yàn)。 （3）應(yīng)力波測試（為樁數(shù)的 10-15%）。 （4）靜壓試驗(yàn)：測定單樁或復(fù)合地基承載力。 （5）實(shí)測沉降：建筑物施工時(shí)，多層進(jìn)行沉降觀察，掌握最終沉降量。 （6）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表 1。 表 1 粉噴樁施工質(zhì)量允許偏差 序號項(xiàng)目單位 規(guī)定值或 允許偏差 檢查頻率檢查方法 1 柱平面位置(縱橫) cm10100% 用經(jīng)緯儀量測或鋼尺量 2 樁底高程 m 不高于設(shè) 計(jì)標(biāo)高 100% 噴粉檢查鉆桿沉入長度 3 樁底高程 m 不低于設(shè) 計(jì)標(biāo)高 100% 檢查停止噴粉時(shí)的鉆頭高程 4 單位噴粉量 %7

17、100% 計(jì)量儀或場計(jì)量檢查 5 樁體 90 天無側(cè)限 抗壓強(qiáng)主度 MPa 不小于計(jì) 要求 2% 樁頭或抽芯取樣檢驗(yàn)，可用 7 天或 28 天強(qiáng)度推算 90 天強(qiáng)度 2.9 技技術(shù)經(jīng)濟(jì)術(shù)經(jīng)濟(jì)比比較較 大量工程實(shí)踐證明，水泥粉噴樁工藝具有施工快、建筑材料省、造價(jià)低、 強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。 （1）施工周期短，每臺班可完成 300-400m 左右。 （2）加固體強(qiáng)度相當(dāng)于漿液攪拌法的 2 倍。 （3）材料成本低，每延長米僅 10 元左右，工程造價(jià)比漿液攪拌低 1/3。 2.10 工程工程應(yīng)應(yīng)用用實(shí)實(shí)例例 近年來，在碼頭、橋墩、高速公路、基坑支護(hù)及工業(yè)、民用建筑等方面， 施工粉噴樁均取得了明顯的技術(shù)效果。

18、（一）滬寧高速公路 滬寧高速公路常州段路基采用粉噴樁加固地基，由鐵道部第四勘測設(shè)計(jì)院 南京辦事處設(shè)計(jì)。地質(zhì)情況：多數(shù)為淤泥質(zhì)粘土，天然地基沉降量較大?；A(chǔ) 設(shè)計(jì)決定采用梅花型網(wǎng)格狀滿堂布置粉噴樁地基加固方案。加固濃度為 5.0 米， 共 6400 根，水泥摻入量采用 15%的 425#普通硅鹽水泥，要求 90 天樁身強(qiáng)度不 得低于 1.2Mpa。 本工程自 93 年 5 月施打，投入三臺設(shè)備，歷時(shí) 2 個(gè)月完成 了任務(wù)。按設(shè) 計(jì)要求，由甲方委托常州高速公路建設(shè)部監(jiān)理和測試，測試結(jié)果：38 天無側(cè)限 抗壓強(qiáng)度平均值為 3.1N/mm2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)值，滿足了設(shè)計(jì)要求。 （二）上海楊浦大橋橋墩邊上

19、的地基加固。該地面由于淤泥質(zhì)較厚，對于 大型建筑影響很大，為此采用粉噴樁來加固。此方案由上海市政設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)設(shè) 計(jì)，總樁數(shù)為 3500 根，深度 10-12m，總 4 萬多延米長，要求 60 天完工。本工 程投入二臺設(shè)備進(jìn)場施工，利用 24 小時(shí)采用二班制工作，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成 了任務(wù)，并且工程樁測試結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)目的，得到了建設(shè)單位的一致好評。 （三）徐連高速公路 E8 標(biāo)采用粉噴樁處理軟土地基。加固深度 10.0 米， 共 37.5 萬延米，水泥摻入量采用 50kg/m 的 425 號普硅水泥。本工程先后投入 22 臺粉噴樁機(jī)，歷時(shí) 3 個(gè)多月完成，檢測結(jié)果全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 第三章 水泥

20、粉噴樁在地基處理中的應(yīng)用 3.1 序言序言 在土木工程建設(shè)中，經(jīng)常遇到不良的地質(zhì)條件，需要對其進(jìn)行處理，以滿 足結(jié)構(gòu)物對地基的要求。地基處理方法有多種，其中水泥粉噴樁地基，在近幾 年得到了廣泛的應(yīng)用。 3.2 粉粉噴樁簡噴樁簡介介 噴粉樁是在學(xué)習(xí)引進(jìn)國外高壓噴射注漿樁的基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展的新樁型，我 國自行創(chuàng)新研制了成套施工機(jī)具設(shè)備和工藝，這種樁的優(yōu)點(diǎn)：可加固改良地基， 提高地基承載力(2-3 倍)和水穩(wěn)性，對環(huán)境無污染，無噪聲，對相鄰建筑物無影 響，機(jī)具設(shè)備簡單液壓操縱，技術(shù)易于掌握，成樁效率高(8m 長樁，每臺樁機(jī) 每天可完成 100 根)，加固所需費(fèi)用較低，造價(jià)比灌注樁低 40%.噴粉樁適用

21、于 7 層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、 軟土，淤泥質(zhì)土地基中進(jìn)行淺層(深 14m)加固，但是這種樁不適用于雜填土(垃 圾土)地基(會(huì)使承載力不均勻)同時(shí)要求土的含水率不低于 23%，否則會(huì)造成樁 體疏松。 3.3 工程工程實(shí)實(shí)例例 3.3.1 工程概況工程概況 本工程為南堡鹽場沿街商住樓，地基開挖后局部出現(xiàn)大量淤泥質(zhì)土，土層 深度范圍有少量厚度達(dá)到 3.5 米，地質(zhì)勘查部門對該建筑場地的評價(jià)是：場地 為軟弱場地，屬三類場地土，地下水位在地表以下 0.9 米。 3.3.2 地基地基處處理要求理要求 該建筑的特點(diǎn)是上部荷載較大，而場地土比較軟弱;住宅樓圖紙中

22、基礎(chǔ)形式 為筏板基礎(chǔ)，要求地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為 150kpa，場地地基承載力達(dá)不到施工條 件實(shí)測地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為 110kpa;允許沉降量200mm;業(yè)主要求在盡可能的 情況下降低地基處理造價(jià)。 3.3.3 處處理方案的理方案的選擇選擇 南堡地區(qū)對這類地基常采用預(yù)制樁或灌注樁，勘察單位也建議采用灌注樁， 項(xiàng)目部作出地基處理的方案。經(jīng)過甲方、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、及建設(shè)主管部門的多方 論證、調(diào)查研究及方案造價(jià)的比較表明，最終選中我們的地基處理方案。水泥 噴粉樁加固處理這種土質(zhì)是適用的。采用攪拌樁比灌注樁更經(jīng)濟(jì)，且對周圍環(huán) 境的影響更小。 3.3.4 噴噴粉粉樁樁復(fù)合地基復(fù)合地基設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)有效樁長 L=

23、5.5m，樁徑 0.5m，加固體室內(nèi)抗壓強(qiáng)度為 2Mpa(經(jīng)室內(nèi) 試驗(yàn)確定水泥摻入比為 15%)。由文獻(xiàn) 1 式(9.2.2-2)、(9.2.23)算出單樁承載力 Rke=140KN;根據(jù)(9.2.2-1)式可算出：住宅樓置換率 m=0.3，按此進(jìn)行樁的布置， 布樁采用矩形形式。 3.3.5 施工方法施工方法 噴粉使用的固化劑為 P.O32.5 普通硅酸鹽水泥，采用國產(chǎn) PH-5A 型噴粉樁 機(jī)施工。 (1)施工前應(yīng)整平場地，定出樁位并編號，組裝架立噴粉樁機(jī)，檢查主機(jī)及 其他各系統(tǒng)工作是否正常。 (2)根據(jù)樁位平面布置圖，排樁號和施工流水段，移動(dòng)攪拌主機(jī)對準(zhǔn)設(shè)計(jì)樁 位。 (3)開動(dòng)攪拌機(jī)鉆進(jìn)

24、50cm 后，隨鉆隨噴氣，注意防止堵塞噴粉孔，隨鉆桿 鉆進(jìn)，加固土體在原位被攪動(dòng)切碎，鉆至設(shè)計(jì)深度時(shí)停鉆。 (4)鉆桿鉆到設(shè)計(jì)深度后反向旋轉(zhuǎn)，啟動(dòng)水泥發(fā)送裝置，將鉆桿邊攪拌邊提 升，提升速度宜小于 1m/min，強(qiáng)制噴出的粉體與原位土體進(jìn)行攪拌。待鉆頭提 升到距樁頂約 2m 時(shí)，宜降低提升速度。提升到超過設(shè)計(jì)高度 30-50cm 后，關(guān) 閉水泥發(fā)送裝置，鉆機(jī)原位旋轉(zhuǎn) 1min 后現(xiàn)繼續(xù)提升到地面。樁體噴粉要求一氣 呵成，不得中斷，噴粉壓力控制在 0.5-0.8N/MM2.為提高樁體強(qiáng)度及承載力， 避免攪拌不均，再在原樁位全長范圍內(nèi)進(jìn)行得攪 1 次，樁體即告完成。 3.3.6 質(zhì)質(zhì)量保量保證證措

25、施措施 確保樁體的強(qiáng)度及完整性關(guān)鍵在于噴粉量的控制和攪拌是否均勻，針對這 種情況，施工中采取了以下措施。 (1)采用“一噴四攪”工藝，其流程如下。測量放線樁機(jī)就位開機(jī)鉆進(jìn) 到底(噴氣)反轉(zhuǎn)提升到頂(噴粉)正轉(zhuǎn)復(fù)攪到底反轉(zhuǎn)提升到頂(噴氣)樁機(jī) 移位。 (2)在正式施工前選取一定數(shù)量的樁進(jìn)行試打，從而確定樁機(jī)在本工程地質(zhì) 條件下的施工技術(shù)參數(shù)(樁機(jī)鉆進(jìn)速度、提升噴攪速度和復(fù)攪速度、刮灰器轉(zhuǎn)速 與噴攪提升速度的配合、空壓機(jī)風(fēng)壓和風(fēng)量等)。 (3)控制樁位偏差5cm，樁垂直度偏差1.5%，樁徑偏差4%，樁長偏差 50mm，每米水泥噴入量與設(shè)計(jì)值偏差3%。 (4)采取 24h 質(zhì)監(jiān)員跟班檢查服務(wù)業(yè)，重點(diǎn)

26、檢查每米的噴粉量、樁長、樁位 垂直度及樁機(jī)下鉆、上提速度，此外，采用電子秤(計(jì)量裝置)對每根樁的噴粉 量進(jìn)行控制，并每米記錄一次噴粉量，以準(zhǔn)確跟蹤第根樁從下到上的質(zhì)量情況， 一旦在某個(gè)深度出現(xiàn)灰量不足或斷灰情況，可以準(zhǔn)確地進(jìn)行補(bǔ)噴。 (5)若在鉆進(jìn)或噴粉過程中發(fā)生堵鉆頭、堵管或機(jī)械故障，應(yīng)立即停噴提鉆， 待處理完畢再進(jìn)行復(fù)鉆、復(fù)噴。 (6)水泥必須經(jīng)過復(fù)檢合格后方能使用。 3.3.7 質(zhì)質(zhì)量量檢測檢測 成樁質(zhì)量檢驗(yàn)本工程共施打水泥粉噴樁 13587 根，總延長 118880 米。經(jīng)業(yè) 主同意，采用以下 4 種成樁檢測方法。 (1)輕便觸探：在成樁后 7d 內(nèi)用輕型動(dòng)力觸探進(jìn)行樁體強(qiáng)度檢驗(yàn)，檢驗(yàn)

27、數(shù) 量為 2%，對發(fā)現(xiàn)有問題的樁及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)樁處理。共檢測 280 根樁，發(fā)現(xiàn)問題并 補(bǔ)樁 20 根。 (2)樁頭開挖：成樁 7d 抽取 2%樁開挖約 60cm 深，檢查樁體直徑、樁身邊 疆性、灰土拌和均勻性及樁身密實(shí)性，共檢驗(yàn) 250 根樁，樁身成型情況良好。 (3)鉆芯抗壓試驗(yàn)：成樁 28d 后，抽取 6 根樁進(jìn)行鉆芯檢查，并取樣養(yǎng)護(hù)測 定樁身抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度。檢測結(jié)果表明：樁體已達(dá)設(shè)計(jì)深度，成型良好， 采芯率75%;樁身試樣抗壓強(qiáng)度值約為 3.14.6Mpa，粘聚力為 1.9Mpa，內(nèi)摩 擦解 為 22.1 度，均滿足設(shè)計(jì)要求。 (4)載荷試驗(yàn)：成樁 28d 后選取 4 組進(jìn)行單樁復(fù)合地

28、基載荷試驗(yàn)，根據(jù)建 筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ7991)所規(guī)定的試驗(yàn)方法，確定住宅樓粉噴樁復(fù)合 地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值 fk180kpa，滿足設(shè)計(jì)要求。隨著齡期增長，地基承載力仍 有一定程度的提高。 3.4 效果效果評評價(jià)價(jià) 本工程采用水泥噴粉樁處理軟弱地基，地基承載力由 110kpa 提高到 180200kpa，強(qiáng)度增長 1 倍左右。該建筑物自工程竣工驗(yàn)收三年來，未發(fā)現(xiàn)地 基不均沉降和上部結(jié)構(gòu)裂縫，加固效果良好，該工程獲得南堡開發(fā)區(qū)優(yōu)質(zhì)工程。 采用這種方案具有設(shè)備簡單、施工方便快速、無振動(dòng)、無污染等優(yōu)點(diǎn)，造 價(jià)低廉，費(fèi)用比采用灌注樁降低了 40%.為甲方節(jié)約資金 40 萬元。 3.5 注意事注意事

29、項(xiàng)項(xiàng) 3.5.1 噴樁噴樁不是不是樁樁基基 粉噴樁可以稱為“基樁”，但與樁基中的“基樁”并不完全一樣。二者的 具體區(qū)別如下。 (1)材料不同。粉噴樁由膠凝材料與原狀土和天然水硬結(jié)形成，基中不摻加 粗細(xì)骨料。 (2)強(qiáng)度不同。由于組成材料的區(qū)別，粉噴樁強(qiáng)度較低。 (3)承載性狀不同。樁基中的樁為剛性樁，直接承擔(dān)建筑物主體結(jié)構(gòu)荷載。 粉噴樁在受壓時(shí)產(chǎn)生一定的(壓縮)變形，因而屬塑性樁，與樁間土共同作用， 通過建筑物基礎(chǔ)間接承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)荷載。 (4)單樁承載力的決定因素不同。決定粉噴樁承載力的因素除土對樁的支撐 約束外，還有樁身強(qiáng)度。 (5)確定標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度試件的齡期的試件強(qiáng)度，粉噴樁標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度則采用 9

30、0d 齡期 的試件強(qiáng)度。 3.5.2 復(fù)合地基中的土不可忽復(fù)合地基中的土不可忽視視 粉噴樁作為地基中的一部分，與地基土組成復(fù)合地基共同承擔(dān)上部荷載。 因此在樁設(shè)計(jì)和樁檢測中不能忽視復(fù)合地基中的土。在對粉噴樁處理地基進(jìn)行 效果檢測時(shí)，同樣要進(jìn)行復(fù)合地基承載力靜載檢驗(yàn)，而不能僅作單樁承載力檢 測。 3.5.3 應(yīng)應(yīng)區(qū)區(qū)別對別對待復(fù)合地基承待復(fù)合地基承載載力力 復(fù)合地基承載力一般根據(jù)單樁和樁間土承載力之和來確定。復(fù)合地基承載 力并不是單樁與土承載力簡單的相加，而就根據(jù)樁所處地層土質(zhì)情況區(qū)別對待。 當(dāng)樁身和樁底處于較好土層時(shí)，復(fù)合地基在一定荷載下沉降較小，粉噴樁承擔(dān) 大部分荷載。由于可壓縮性大，樁間土

31、只能發(fā)揮部分承載力。反之，當(dāng)粉噴樁 處于軟弱地層中，地基沉降量大，樁間土才能充分發(fā)揮地基承載力。 第四章 應(yīng)用 CFG 樁與粉噴樁長短樁結(jié)合 處理軟土地基施工工藝 4.1 序言序言 復(fù)合地基由于其充分利用樁和樁間土共同作用的特有優(yōu)勢,以及相對低廉的 工程造價(jià)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。該工藝技術(shù)簡便,在地下水位較高的地區(qū)進(jìn) 行熱源廠建設(shè)中,在清除原有建筑物基礎(chǔ)后,人為造成的不良軟土地基加固可采用 該技術(shù),既經(jīng)濟(jì)又合理。 太原市某熱源廠主體長 77.5m,寬 15.5m,施工場地為原舊建筑及倉庫,場地上 部原建筑物已拆除,但地下分布較多障礙物且無法提供該場地舊有地下構(gòu)筑物施 工圖。而且場地地下水位較

32、高,水位在自然地坪下-1.5m 處。原設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)采用 伐板基礎(chǔ),樁采用 CFG 正三角形布樁。但在清除擬建建筑處地下障礙物(有原混 凝土硬化地面、站臺柱砼獨(dú)立基礎(chǔ)、砼儲油罐)后,擬建場地中央形成了直徑為 17m,深度為 6m 的水坑。坑底標(biāo)高已低于設(shè)計(jì) CFG 樁有效樁頂標(biāo)高 1.5m。將水 坑抽完水回填土后,該部分場地抗變形能力性能較弱,CFG 樁機(jī)無法進(jìn)入場地施 工,不能保證 CFG 樁施工安全和質(zhì)量。隨后該單位提出處理方案,利用增加粉噴 樁短樁處理該場地,結(jié)合原 CFG 樁長樁組成復(fù)合地基。設(shè)置粉噴樁(干噴)可迅速 提高場地地基抗變形能力,便于后續(xù) CFG 樁施工,同時(shí)可以增強(qiáng)場地復(fù)合地

33、基的 承載能力。經(jīng)設(shè)計(jì)院計(jì)算、認(rèn)可、同意該處理方案。施工后 CFG 單樁和復(fù)合地 基載荷試驗(yàn)均滿足設(shè)計(jì)要求,達(dá)到了良好的地基處理效果。 4.2 工工藝藝原理及適用范原理及適用范圍圍 該技術(shù)應(yīng)用 CFG 樁和粉體噴射攪拌樁(簡稱粉噴樁)形成復(fù)合地基,充分發(fā)揮 CFG 樁的高承載力性能和粉噴樁的抗變形性能,并且通過褥墊層的設(shè)置發(fā)揮樁間 土的承載力。 粉噴樁加固地基的機(jī)理是利用粉體噴射樁機(jī)在鉆孔過程中,用高壓空氣將粉 狀固化劑以霧狀噴入被加固的軟土中,憑借機(jī)械上特制的鉆頭葉片的旋轉(zhuǎn),使固化 劑與原位軟土就地強(qiáng)制攪拌混合;固化劑吸水后進(jìn)行一系列物理化學(xué)反應(yīng),使樁位 原土由軟變硬,形成整體性好、水穩(wěn)性強(qiáng)

34、和承載力高的新樁體;這種樁體與樁間土 相互作用形成比天然軟土地基承載力有大幅度提高的復(fù)合地基。使場地復(fù)合地 基抗變形能力有明確提高,并有一定的隔水作用,便于后續(xù) CFG 樁基施工。 CFG 樁、粉噴樁兩種施工增強(qiáng)體與天然地基土體組成三元復(fù)合地基,既能發(fā) 揮 CFG 樁高承載力的特點(diǎn),又因 CFG 樁的插入而使粉噴樁的側(cè)限約束作用得到 增強(qiáng)。同時(shí),由于設(shè)置了粉噴樁,上部地基土的變形能力得到改善,提高土體的抗 剪強(qiáng)度,避免 CFG 樁產(chǎn)生刺入破壞。 該工藝技術(shù)適用于地下水位較高地區(qū)處理黏性土、粉土、沙土和樁端具有 相對硬土層、承載力標(biāo)準(zhǔn)值不低于 70kPa 的淤泥質(zhì)土;地下水位較高的非欠固結(jié) 人為

35、不良填土地基;土層上部為正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、 素填土、黏性土以及無流動(dòng)地下水的飽和松散砂土等地基,地基土的天然含水量 大于 30%時(shí)。 4.3 工工藝藝流程介流程介紹紹及操作要點(diǎn)及操作要點(diǎn) 4.3.1 工工藝藝流程流程 若根據(jù)地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)布樁形式,CFG 樁采用隔樁跳打施工,場地分兩(三)遍 施工完成,第一遍鉆出的泥土、淤泥應(yīng)及時(shí)清運(yùn)出場地,為第二遍施工創(chuàng)造有利條 件。 4.3.2 施工操作要點(diǎn)施工操作要點(diǎn) 1、場地標(biāo)高控制 (1)粉噴樁施工前進(jìn)行平整場地和標(biāo)高測量計(jì)算,確定粉噴樁樁端標(biāo)高。計(jì)算 粉噴樁與 CFG 樁共同作用段長度、粉噴樁單獨(dú)加固土體段長度、CFG 樁設(shè)

36、計(jì) 樁頂標(biāo)高上空樁長度。 (2)粉噴樁施工完畢后對場地進(jìn)行平整,再次測量場地標(biāo)高。確保后續(xù) CFG 樁施工標(biāo)高正確。 (3)若 CFG 樁采用隔樁跳打施工,場地分兩(三)遍施工完成,第一(二)遍鉆出的 泥土、淤泥清運(yùn)出場地后,在第二(三)遍 CFG 樁施工前要進(jìn)行場地標(biāo)高測量,計(jì) 算 CFG 樁入土深度和空樁長度。 平整場地、測量場地標(biāo)高、放粉噴樁樁點(diǎn) 樁機(jī)就位、調(diào)平、對中 預(yù)攪鉆進(jìn)下沉 粉噴攪拌機(jī)提升 重復(fù)攪拌 移位，下一根 粉噴樁施工完畢，平整場地，測量場地標(biāo)高，放 CFG 樁樁 點(diǎn) 樁機(jī)就位樁位復(fù)核 成孔 提升鉆桿 至樁頂標(biāo)高 成樁移位，樁機(jī)移位 下一根施工 施工工藝流程圖 2、粉噴樁施

37、工 (1)定位:平整場地,整套設(shè)備安裝就位,噴粉樁機(jī)自動(dòng)縱橫向移動(dòng),鉆頭對準(zhǔn)孔 位。 (2)預(yù)攪鉆進(jìn)下沉:啟動(dòng)攪拌機(jī)電機(jī),鉆頭正向旋轉(zhuǎn),實(shí)施鉆進(jìn)作業(yè)。為了不堵 塞鉆頭上的噴射口,鉆進(jìn)過程中不噴固化料,只噴射壓縮空氣,即確保順利鉆進(jìn),又 減小負(fù)載扭矩。隨著鉆進(jìn),使被加固的軟土體在原位受到攪動(dòng),鉆至設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高 后停鉆。 (3)噴粉攪拌提升:當(dāng)深層攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)深度時(shí),再次啟動(dòng)攪拌機(jī),反向旋 轉(zhuǎn)提升鉆頭,同時(shí)打開發(fā)送器前面的控制閥,按需要量向被攪動(dòng)的疏松土體中噴射 固化料水泥粉(或石灰粉),邊提升、邊噴射、邊攪拌,盡量達(dá)到攪拌均勻,使軟 土與固化料充分混合,噴射量與控制閥的開放大小成正比,與鉆頭

38、的提升速度成反 比。 (4)重復(fù)攪拌:攪拌機(jī)噴灰反轉(zhuǎn)提升至原地面以下 50cm 時(shí),關(guān)閉空壓機(jī),防止 粉體被帶出地面而向空中飛散污染環(huán)境。為使軟土和固化劑攪拌均勻,再次將攪 拌機(jī)鉆進(jìn)下沉,直至設(shè)計(jì)深度,再將攪拌機(jī)按規(guī)定速度反轉(zhuǎn)提升出地面。 (5)移位:利用噴粉樁機(jī)的步履功能移動(dòng)鉆機(jī)至新孔位重復(fù)以上過程。 3、CFG 樁施工 (1)樁機(jī)就位必須鋪墊平穩(wěn),鉆塔垂直、穩(wěn)定、牢固,鉆尖對準(zhǔn)樁位。 (2)開鉆前必須檢查鉆頭上的契形出料活門是否閉合,嚴(yán)禁開口鉆進(jìn)。 (3)鉆進(jìn)過程中,未達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高不得反轉(zhuǎn)提升鉆桿,如因特殊情況需要提升鉆 桿或反轉(zhuǎn),應(yīng)將鉆桿提升到地面,對鉆頭活門重新清洗、疏通、閉合。 (4)

39、施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求由試驗(yàn)室進(jìn)行混合料配比試驗(yàn),根據(jù)選擇機(jī)型進(jìn)行塌 落度的選擇。長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁施工的坍落度宜為 160mm200mm。 (5)開始鉆進(jìn)或穿過軟硬土層交界處時(shí),應(yīng)保證鉆桿垂直,緩慢進(jìn)入;在含有磚 頭、瓦塊的雜填土層或含水量較大的軟塑黏性土層中鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)盡量減少鉆桿晃 動(dòng),以免擴(kuò)大孔徑。 (6)鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)注意觀察電流值變化在正常工作狀態(tài)(200A)。 (7)開動(dòng)混凝土輸送泵,提前將拌合好的混凝土充滿整個(gè)輸送管道,并將混凝 土儲滿輸送泵料斗。 (8)壓力灌注與鉆桿提升速度應(yīng)配合好,一般提升速度是當(dāng)聽到空心鉆桿中有 混凝土落聲時(shí)提升鉆桿為宜,以確保樁徑。 (9)壓力灌注時(shí)

40、混凝土的泵送應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。泵斗內(nèi)混凝土容量應(yīng)高出進(jìn)料口 50mm 以上,以防吸進(jìn)空氣造成堵管。當(dāng)料斗混凝土低于進(jìn)料口時(shí)應(yīng)及時(shí)通過口 哨或其他警示音通知鉆機(jī)停止提升鉆桿,待混凝土補(bǔ)充足量后再進(jìn)行壓力灌注、 提鉆。 (10)鉆進(jìn)過程中,操作人員與指揮人員要密切注意鉆進(jìn)情況,如遇卡鉆、鉆桿 劇烈抖動(dòng)、鉆桿偏斜等異常情況,應(yīng)立即停鉆,查明原因,采用相應(yīng)措施解決后方 可繼續(xù)作業(yè)。(11)樁體垂直度嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求及 GB50202-2002 規(guī)范要求控制, 為保證有足夠的工作面和提高成樁質(zhì)量,鉆出的泥土要及時(shí)清運(yùn)。 (12)成樁樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計(jì)樁頂不少于 50cm。成樁過程中應(yīng)注意做好混 合料試塊,每臺機(jī)

41、械每天應(yīng)做一組(3 塊)試塊(邊長為 150150150mm 立方體), 標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),測定其為立方體抗壓強(qiáng)度。 (13)施工垂直度偏差不應(yīng)大于 1%,對滿堂布樁基礎(chǔ),樁位偏差不應(yīng)大于 0.4 倍 樁徑;對條形基礎(chǔ),樁位偏差不應(yīng)大于 0.25 倍樁徑;對單排布樁樁位偏差不應(yīng)大于 60mm。 4、褥墊層 (1)樁頂和基礎(chǔ)之間按設(shè)計(jì)要求設(shè)置褥墊層,褥墊層材料宜用中砂、粗砂、級 配砂石或碎石等,最大粒徑不宜大于 30mm。 (2)褥墊層鋪設(shè)宜采用靜力壓實(shí)法,當(dāng)基礎(chǔ)底面下樁間土的含水量較小時(shí),也 可采用動(dòng)力夯實(shí)法,夯填度(夯實(shí)后的褥墊層厚度與虛填厚度的比值)不得大于 0.9。 4.4 質(zhì)質(zhì)量控制量控制要點(diǎn)要點(diǎn) 4.4.1 粉粉噴樁噴樁施工施工 (1)打樁前場地平整不宜對擬建場地土方進(jìn)行開挖后施工,保留一定深度的土 方以確保后續(xù)施工 CFG 成樁的有效樁頂上部保護(hù)樁體長度,避免 CFG 樁在施工 過程中樁機(jī)碾壓對周圍先成樁有效樁體的上端造成破壞。 (2)施鉆前應(yīng)進(jìn)行測量放線,準(zhǔn)確定出各樁位中心,打短木樁作出標(biāo)記,并在木 樁周圍撒上白石灰粉以醒目,便于施鉆過程中尋找。 (3)在施工過程中,每根