粉噴樁加固軟土地基在保稅區(qū)的應(yīng)用

1、    粉噴樁加固軟土地基在保稅區(qū)的應(yīng)用    楊寶軍摘 要：通過分析粉噴樁的加固原理、施工工藝、施工方法、檢查方法和實(shí)際應(yīng)用效果，闡述了其在加固軟土地基中的實(shí)踐應(yīng)用，并證實(shí)此種方法是加固軟土地基的優(yōu)選方案。關(guān)鍵詞：粉噴樁；加固處理；軟土地基；承載力：u416.1 ：a ：2095-6835（2014）19-0053-02隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，在土木建筑、水利水電、鐵路交通和化工化學(xué)等工程中，經(jīng)常遇到較軟性土（也稱為軟土）等不良地基，出于對地上建筑穩(wěn)定性和安全性的考慮，就必須對此類地基進(jìn)行相應(yīng)的處理。地基處理技術(shù)除了常用的挽填法、振沖法、強(qiáng)夯法、深

2、層攪拌法、灰土擠密樁法和高壓噴射注漿法等外，還有目前已被廣泛應(yīng)用的噴粉樁地基、排水固結(jié)地基、水泥粉煤灰碎石地基、土工織物地基和樹根樁地基等。其中，粉噴樁加固技術(shù)在保稅區(qū)被普遍采用。由于該技術(shù)提高了復(fù)合地基的承載力，大大減小了沉降量，所以在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的運(yùn)用效果。下面對粉噴樁法的加固原理和施工要點(diǎn)等展開論述。1 粉噴樁的加固原理采用噴粉樁機(jī)成孔，用壓縮空氣將水泥粉體輸送到鉆頭，以霧狀噴射到加固地基的土層中，借助鋁頭葉片的旋轉(zhuǎn)均勻攪拌，以便充分混合，形成水泥土樁體，并與原地基構(gòu)成復(fù)合地基，最終達(dá)到加固軟弱地基的目的。復(fù)合地基的承載力可按下公式計算：2 粉噴樁的施工方法2.1 設(shè)備采用ph-

3、5型或其他型號的粉噴機(jī)。粉噴機(jī)主要由液壓步履式低架、井架、導(dǎo)向減壓機(jī)構(gòu)、鉆機(jī)傳動系統(tǒng)、鉆機(jī)、液壓系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等組成。工序流程為：機(jī)械就位對準(zhǔn)樁位調(diào)平機(jī)身啟動主甩機(jī)鉆進(jìn)鉆頭接近地面時，啟動空氣機(jī)送氣鉆至設(shè)計深度時停止鉆進(jìn)，并反轉(zhuǎn)鉆頭打開送料閥關(guān)閉送氣閥啟動噴送加固粉料加固粉料到達(dá)樁底后，打開送氣閥關(guān)閉送料閥將攪拌鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊向下鉆至設(shè)計深度提升攪拌鉆頭據(jù)設(shè)計要求確定樁頭部位是否復(fù)打和復(fù)打深度將攪拌鉆頭提升至地面關(guān)閉主電機(jī)、空壓機(jī)攪拌成樁。2.2 施工要點(diǎn)施工中具體要注意以下7點(diǎn)：機(jī)身調(diào)平工序應(yīng)以鉆桿是否垂直為依據(jù)，在實(shí)際操作時可采用鉆錘吊線法從正面和側(cè)面調(diào)整，必要時可在機(jī)身安裝激光對

4、中儀等設(shè)備。噴粉或噴氣時，噴粉壓氣一般在0.30.4 mpa之間，如果氣壓達(dá)到0.45 mpa以上，則噴送管路可能會出現(xiàn)堵塞，此時應(yīng)立即停止噴粉，斷開空氣壓縮機(jī)的電源停止送氣，并將鉆頭提升至地面，查明堵塞原因并排除故障。值得注意的是，鉆頭未提至地面前不能停止送氣。在鉆頭鉆至設(shè)計深度時，應(yīng)停滯一段時間，以保證加固粉料送至樁底。一般在開工前，通過觀察確定停滯時間，采用的30 m送料管時，停滯時間一般在24 min之間。在整個制樁過程中，一定要保證邊噴粉邊提升的連續(xù)作業(yè)，鉆頭提升速度=單樁加灰量÷噴粉速度·樁長。在空氣溫度高、粉體流動性差、噴氣壓力大或單位樁長噴粉量大時，還應(yīng)開通

5、灰罐進(jìn)氣球閥，以加壓罐料。如果出現(xiàn)斷粉現(xiàn)象，則應(yīng)及時補(bǔ)噴，補(bǔ)噴重疊長度不應(yīng)<0.5 m。粉體固化劑入罐時必須經(jīng)篩網(wǎng)過篩。水泥可采用不同的品種，比如普通的硅酸鹽水泥、礦碴水泥和火山灰水泥等。一般采用425或525標(biāo)號的水泥，摻入量應(yīng)在7%15%之間。當(dāng)水泥標(biāo)號提高100號時，水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度會增加20%30%.開始噴粉時，應(yīng)將電子稱顯示屏置零，并使噴粉過程在電子計量顯示下進(jìn)行。在攪拌噴粉時，記錄人員應(yīng)隨時觀察電子稱的變化，以保證本階段噴粉的均勻性。在粉噴樁攪拌下沉?xí)r，應(yīng)盡量不采用水沖下沉，當(dāng)遇到硬土層或下沉太慢時，可適量沖水。在噴粉提升前，必須將噴漿管內(nèi)的水排凈。在沖水成樁時，水會對

6、樁強(qiáng)度產(chǎn)生影響，當(dāng)土層的含水量增加10%時，水泥土的強(qiáng)度會降低10%15%.3 檢測方法對于經(jīng)過加固的復(fù)合地基，可采用釬搽、面波測試、樁基無損動測、靜載試驗(yàn)、抽芯檢驗(yàn)、樁身抗壓強(qiáng)度、靜載試驗(yàn)等檢測方法。3.1 釬探采用質(zhì)量為10 kg的穿心錘，自由落距為50 cm，將探頭連續(xù)擊入土中，記錄探頭每次進(jìn)入土層30 cm的錘擊數(shù)，并根據(jù)錘擊數(shù)確定地基土的密實(shí)度和承載力。該方法在開淺部地層測試中具有直接、可靠等特點(diǎn)。3.2 面波測試均勻地布置測線，每米布置1個檢波器，用dzq-12型江層地震儀接收重錘激發(fā)的面波，根據(jù)面波的頻率特性，找出不同頻率面波部分相鄰管道上的時差，從而求得面波波速、自由面波波速和

7、頻率，取相應(yīng)波長的1/2作為波動影響深度，并以此評價復(fù)合地基的整體質(zhì)量。對于土體而言，此方法的誤差率僅為5%.3.3 樁基無損動測嵌入土中的樁相當(dāng)于在阻層介質(zhì)上端自由、下端彈性大的彈性桿。由于樁長l遠(yuǎn)大于樁徑，所以可將樁視為重向一維彈性桿。如果在樁頂施以激勵，就會產(chǎn)生沿樁身向下傳播的彈性波，彈性波遇到阻抗界面（樁底面或斷裂、夾泥、擴(kuò)徑、縮徑等樁間缺陷界面）并反射。設(shè)樁底的反射時間為t，缺陷部位的反射時間為t'，則在已知樁長l的情況下，樁體彈性波速的計算公式為：樁體的缺陷性質(zhì)可由反射波的性質(zhì)或勘察、施工記錄確定。3.4 抽心檢測采用地質(zhì)勘探儀從樁心鉆孔抽樣，以此檢測樁的完整度和實(shí)際長度。

8、3.5 樁身抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)準(zhǔn)備樁身材料，按實(shí)驗(yàn)規(guī)程將其做成標(biāo)準(zhǔn)試件，并對試件施加壓力，直到其破壞為止，以此求出樁身材料的抗壓強(qiáng)度值。3.6 靜載試驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，取合適的靜載板并對其加載，記錄變形時間和變形壓力，以此推斷地基的承載力和變形尺度。4 粉噴樁加固地基的特點(diǎn)和應(yīng)用粉噴樁具有可加固、改良地基的作用，可提高地基的承載力和水穩(wěn)性。它具有無污染、無噪聲和造價低的優(yōu)點(diǎn)。其機(jī)具設(shè)備簡單，液壓操縱方便、快捷，操作技術(shù)簡單，成樁效率高，適用于7層以下在用建筑或底層工業(yè)建筑，且只能在含水率大于3%的黏性土、砂土軟土地基上做淺層（深14 m以內(nèi)）加固。目前，該方法已在保稅區(qū)40%的項(xiàng)目工種中被應(yīng)用，并

9、取得了良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果。編輯：張思楠 摘 要：通過分析粉噴樁的加固原理、施工工藝、施工方法、檢查方法和實(shí)際應(yīng)用效果，闡述了其在加固軟土地基中的實(shí)踐應(yīng)用，并證實(shí)此種方法是加固軟土地基的優(yōu)選方案。關(guān)鍵詞：粉噴樁；加固處理；軟土地基；承載力：u416.1 ：a ：2095-6835（2014）19-0053-02隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，在土木建筑、水利水電、鐵路交通和化工化學(xué)等工程中，經(jīng)常遇到較軟性土（也稱為軟土）等不良地基，出于對地上建筑穩(wěn)定性和安全性的考慮，就必須對此類地基進(jìn)行相應(yīng)的處理。地基處理技術(shù)除了常用的挽填法、振沖法、強(qiáng)夯法、深層攪拌法、灰土擠密樁法和高壓噴射注漿法等外，還有目前

10、已被廣泛應(yīng)用的噴粉樁地基、排水固結(jié)地基、水泥粉煤灰碎石地基、土工織物地基和樹根樁地基等。其中，粉噴樁加固技術(shù)在保稅區(qū)被普遍采用。由于該技術(shù)提高了復(fù)合地基的承載力，大大減小了沉降量，所以在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的運(yùn)用效果。下面對粉噴樁法的加固原理和施工要點(diǎn)等展開論述。1 粉噴樁的加固原理采用噴粉樁機(jī)成孔，用壓縮空氣將水泥粉體輸送到鉆頭，以霧狀噴射到加固地基的土層中，借助鋁頭葉片的旋轉(zhuǎn)均勻攪拌，以便充分混合，形成水泥土樁體，并與原地基構(gòu)成復(fù)合地基，最終達(dá)到加固軟弱地基的目的。復(fù)合地基的承載力可按下公式計算：2 粉噴樁的施工方法2.1 設(shè)備采用ph-5型或其他型號的粉噴機(jī)。粉噴機(jī)主要由液壓步履式低架、

11、井架、導(dǎo)向減壓機(jī)構(gòu)、鉆機(jī)傳動系統(tǒng)、鉆機(jī)、液壓系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等組成。工序流程為：機(jī)械就位對準(zhǔn)樁位調(diào)平機(jī)身啟動主甩機(jī)鉆進(jìn)鉆頭接近地面時，啟動空氣機(jī)送氣鉆至設(shè)計深度時停止鉆進(jìn)，并反轉(zhuǎn)鉆頭打開送料閥關(guān)閉送氣閥啟動噴送加固粉料加固粉料到達(dá)樁底后，打開送氣閥關(guān)閉送料閥將攪拌鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊向下鉆至設(shè)計深度提升攪拌鉆頭據(jù)設(shè)計要求確定樁頭部位是否復(fù)打和復(fù)打深度將攪拌鉆頭提升至地面關(guān)閉主電機(jī)、空壓機(jī)攪拌成樁。2.2 施工要點(diǎn)施工中具體要注意以下7點(diǎn)：機(jī)身調(diào)平工序應(yīng)以鉆桿是否垂直為依據(jù)，在實(shí)際操作時可采用鉆錘吊線法從正面和側(cè)面調(diào)整，必要時可在機(jī)身安裝激光對中儀等設(shè)備。噴粉或噴氣時，噴粉壓氣一般在0.30.4

12、 mpa之間，如果氣壓達(dá)到0.45 mpa以上，則噴送管路可能會出現(xiàn)堵塞，此時應(yīng)立即停止噴粉，斷開空氣壓縮機(jī)的電源停止送氣，并將鉆頭提升至地面，查明堵塞原因并排除故障。值得注意的是，鉆頭未提至地面前不能停止送氣。在鉆頭鉆至設(shè)計深度時，應(yīng)停滯一段時間，以保證加固粉料送至樁底。一般在開工前，通過觀察確定停滯時間，采用的30 m送料管時，停滯時間一般在24 min之間。在整個制樁過程中，一定要保證邊噴粉邊提升的連續(xù)作業(yè)，鉆頭提升速度=單樁加灰量÷噴粉速度·樁長。在空氣溫度高、粉體流動性差、噴氣壓力大或單位樁長噴粉量大時，還應(yīng)開通灰罐進(jìn)氣球閥，以加壓罐料。如果出現(xiàn)斷粉現(xiàn)象，則應(yīng)及時

13、補(bǔ)噴，補(bǔ)噴重疊長度不應(yīng)<0.5 m。粉體固化劑入罐時必須經(jīng)篩網(wǎng)過篩。水泥可采用不同的品種，比如普通的硅酸鹽水泥、礦碴水泥和火山灰水泥等。一般采用425或525標(biāo)號的水泥，摻入量應(yīng)在7%15%之間。當(dāng)水泥標(biāo)號提高100號時，水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度會增加20%30%.開始噴粉時，應(yīng)將電子稱顯示屏置零，并使噴粉過程在電子計量顯示下進(jìn)行。在攪拌噴粉時，記錄人員應(yīng)隨時觀察電子稱的變化，以保證本階段噴粉的均勻性。在粉噴樁攪拌下沉?xí)r，應(yīng)盡量不采用水沖下沉，當(dāng)遇到硬土層或下沉太慢時，可適量沖水。在噴粉提升前，必須將噴漿管內(nèi)的水排凈。在沖水成樁時，水會對樁強(qiáng)度產(chǎn)生影響，當(dāng)土層的含水量增加10%時，水泥土的

14、強(qiáng)度會降低10%15%.3 檢測方法對于經(jīng)過加固的復(fù)合地基，可采用釬搽、面波測試、樁基無損動測、靜載試驗(yàn)、抽芯檢驗(yàn)、樁身抗壓強(qiáng)度、靜載試驗(yàn)等檢測方法。3.1 釬探采用質(zhì)量為10 kg的穿心錘，自由落距為50 cm，將探頭連續(xù)擊入土中，記錄探頭每次進(jìn)入土層30 cm的錘擊數(shù)，并根據(jù)錘擊數(shù)確定地基土的密實(shí)度和承載力。該方法在開淺部地層測試中具有直接、可靠等特點(diǎn)。3.2 面波測試均勻地布置測線，每米布置1個檢波器，用dzq-12型江層地震儀接收重錘激發(fā)的面波，根據(jù)面波的頻率特性，找出不同頻率面波部分相鄰管道上的時差，從而求得面波波速、自由面波波速和頻率，取相應(yīng)波長的1/2作為波動影響深度，并以此評價

15、復(fù)合地基的整體質(zhì)量。對于土體而言，此方法的誤差率僅為5%.3.3 樁基無損動測嵌入土中的樁相當(dāng)于在阻層介質(zhì)上端自由、下端彈性大的彈性桿。由于樁長l遠(yuǎn)大于樁徑，所以可將樁視為重向一維彈性桿。如果在樁頂施以激勵，就會產(chǎn)生沿樁身向下傳播的彈性波，彈性波遇到阻抗界面（樁底面或斷裂、夾泥、擴(kuò)徑、縮徑等樁間缺陷界面）并反射。設(shè)樁底的反射時間為t，缺陷部位的反射時間為t'，則在已知樁長l的情況下，樁體彈性波速的計算公式為：樁體的缺陷性質(zhì)可由反射波的性質(zhì)或勘察、施工記錄確定。3.4 抽心檢測采用地質(zhì)勘探儀從樁心鉆孔抽樣，以此檢測樁的完整度和實(shí)際長度。3.5 樁身抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)準(zhǔn)備樁身材料，按實(shí)驗(yàn)規(guī)程將其

16、做成標(biāo)準(zhǔn)試件，并對試件施加壓力，直到其破壞為止，以此求出樁身材料的抗壓強(qiáng)度值。3.6 靜載試驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)規(guī)程規(guī)定，取合適的靜載板并對其加載，記錄變形時間和變形壓力，以此推斷地基的承載力和變形尺度。4 粉噴樁加固地基的特點(diǎn)和應(yīng)用粉噴樁具有可加固、改良地基的作用，可提高地基的承載力和水穩(wěn)性。它具有無污染、無噪聲和造價低的優(yōu)點(diǎn)。其機(jī)具設(shè)備簡單，液壓操縱方便、快捷，操作技術(shù)簡單，成樁效率高，適用于7層以下在用建筑或底層工業(yè)建筑，且只能在含水率大于3%的黏性土、砂土軟土地基上做淺層（深14 m以內(nèi)）加固。目前，該方法已在保稅區(qū)40%的項(xiàng)目工種中被應(yīng)用，并取得了良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果。編輯：張思楠 摘 要：通

17、過分析粉噴樁的加固原理、施工工藝、施工方法、檢查方法和實(shí)際應(yīng)用效果，闡述了其在加固軟土地基中的實(shí)踐應(yīng)用，并證實(shí)此種方法是加固軟土地基的優(yōu)選方案。關(guān)鍵詞：粉噴樁；加固處理；軟土地基；承載力：u416.1 ：a ：2095-6835（2014）19-0053-02隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，在土木建筑、水利水電、鐵路交通和化工化學(xué)等工程中，經(jīng)常遇到較軟性土（也稱為軟土）等不良地基，出于對地上建筑穩(wěn)定性和安全性的考慮，就必須對此類地基進(jìn)行相應(yīng)的處理。地基處理技術(shù)除了常用的挽填法、振沖法、強(qiáng)夯法、深層攪拌法、灰土擠密樁法和高壓噴射注漿法等外，還有目前已被廣泛應(yīng)用的噴粉樁地基、排水固結(jié)地基、水泥粉煤灰碎

18、石地基、土工織物地基和樹根樁地基等。其中，粉噴樁加固技術(shù)在保稅區(qū)被普遍采用。由于該技術(shù)提高了復(fù)合地基的承載力，大大減小了沉降量，所以在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的運(yùn)用效果。下面對粉噴樁法的加固原理和施工要點(diǎn)等展開論述。1 粉噴樁的加固原理采用噴粉樁機(jī)成孔，用壓縮空氣將水泥粉體輸送到鉆頭，以霧狀噴射到加固地基的土層中，借助鋁頭葉片的旋轉(zhuǎn)均勻攪拌，以便充分混合，形成水泥土樁體，并與原地基構(gòu)成復(fù)合地基，最終達(dá)到加固軟弱地基的目的。復(fù)合地基的承載力可按下公式計算：2 粉噴樁的施工方法2.1 設(shè)備采用ph-5型或其他型號的粉噴機(jī)。粉噴機(jī)主要由液壓步履式低架、井架、導(dǎo)向減壓機(jī)構(gòu)、鉆機(jī)傳動系統(tǒng)、鉆機(jī)、液壓系統(tǒng)、噴

19、粉系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等組成。工序流程為：機(jī)械就位對準(zhǔn)樁位調(diào)平機(jī)身啟動主甩機(jī)鉆進(jìn)鉆頭接近地面時，啟動空氣機(jī)送氣鉆至設(shè)計深度時停止鉆進(jìn)，并反轉(zhuǎn)鉆頭打開送料閥關(guān)閉送氣閥啟動噴送加固粉料加固粉料到達(dá)樁底后，打開送氣閥關(guān)閉送料閥將攪拌鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊向下鉆至設(shè)計深度提升攪拌鉆頭據(jù)設(shè)計要求確定樁頭部位是否復(fù)打和復(fù)打深度將攪拌鉆頭提升至地面關(guān)閉主電機(jī)、空壓機(jī)攪拌成樁。2.2 施工要點(diǎn)施工中具體要注意以下7點(diǎn)：機(jī)身調(diào)平工序應(yīng)以鉆桿是否垂直為依據(jù)，在實(shí)際操作時可采用鉆錘吊線法從正面和側(cè)面調(diào)整，必要時可在機(jī)身安裝激光對中儀等設(shè)備。噴粉或噴氣時，噴粉壓氣一般在0.30.4 mpa之間，如果氣壓達(dá)到0.45 mpa以上，則噴

20、送管路可能會出現(xiàn)堵塞，此時應(yīng)立即停止噴粉，斷開空氣壓縮機(jī)的電源停止送氣，并將鉆頭提升至地面，查明堵塞原因并排除故障。值得注意的是，鉆頭未提至地面前不能停止送氣。在鉆頭鉆至設(shè)計深度時，應(yīng)停滯一段時間，以保證加固粉料送至樁底。一般在開工前，通過觀察確定停滯時間，采用的30 m送料管時，停滯時間一般在24 min之間。在整個制樁過程中，一定要保證邊噴粉邊提升的連續(xù)作業(yè)，鉆頭提升速度=單樁加灰量÷噴粉速度·樁長。在空氣溫度高、粉體流動性差、噴氣壓力大或單位樁長噴粉量大時，還應(yīng)開通灰罐進(jìn)氣球閥，以加壓罐料。如果出現(xiàn)斷粉現(xiàn)象，則應(yīng)及時補(bǔ)噴，補(bǔ)噴重疊長度不應(yīng)<0.5 m。粉體固化劑

21、入罐時必須經(jīng)篩網(wǎng)過篩。水泥可采用不同的品種，比如普通的硅酸鹽水泥、礦碴水泥和火山灰水泥等。一般采用425或525標(biāo)號的水泥，摻入量應(yīng)在7%15%之間。當(dāng)水泥標(biāo)號提高100號時，水泥土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度會增加20%30%.開始噴粉時，應(yīng)將電子稱顯示屏置零，并使噴粉過程在電子計量顯示下進(jìn)行。在攪拌噴粉時，記錄人員應(yīng)隨時觀察電子稱的變化，以保證本階段噴粉的均勻性。在粉噴樁攪拌下沉?xí)r，應(yīng)盡量不采用水沖下沉，當(dāng)遇到硬土層或下沉太慢時，可適量沖水。在噴粉提升前，必須將噴漿管內(nèi)的水排凈。在沖水成樁時，水會對樁強(qiáng)度產(chǎn)生影響，當(dāng)土層的含水量增加10%時，水泥土的強(qiáng)度會降低10%15%.3 檢測方法對于經(jīng)過加固的復(fù)合地基，可采用釬搽、面波測試、樁基無損動測、靜載試驗(yàn)、抽芯檢驗(yàn)、樁身抗壓強(qiáng)度、靜載試驗(yàn)等檢測方法。3.1 釬探采用質(zhì)量為10 kg的穿心錘，自由落距為50 cm，將探頭連續(xù)擊入土中，記錄探頭每次進(jìn)入土層30 cm的錘擊數(shù)，并根據(jù)錘擊數(shù)確定地基土的密實(shí)度和承載力。該方法在開淺部地層測試中具有直接、可靠等特點(diǎn)。3.2 面波測試均