淺談粉噴樁軟基施工質量控制

1、淺談粉噴樁軟基施工質量控制李玉生1張國琳1周紅楓2（江西交通工程咨詢監(jiān)理中心南昌330008）（江西科力咨詢監(jiān)理有限公司南昌330003）摘要：本文主要介紹了安徽馬蕪高速公路路基工程粉噴樁軟基處理的施工質量控制，總結了施工過程中的質量控制措施與管理要點，供各位同仁參考關鍵詞：道路工程；粉噴樁；施工；質量控制330前言馬蕪高速公路路基工程第二監(jiān)理組所轄路段全長15.624km，軟基處理長度為8.217km，粉噴樁設計數(shù)量為850km,設計樁長為7m-15m,間距1.1m-1.3m,按梅花狀布置，樁徑50cm。1質量控制要點分析：由于所處地段水系發(fā)達，粉噴樁施工多處于溝塘內，需要清淤回填，回填土質

2、量影響成樁質量。該段內地質變化較大，軟土層層厚不均，多呈鍋底狀分布，向四周尖滅，且埋置深度變化較大，給粉噴樁的質量控制帶來很大影響，鉆機的鉆進和復攪難度大，多處因地質變化影響，實際試打深度與設計不符。軟土土層含水量大小不均勻也是影響粉噴樁整體質量穩(wěn)定性的因素，為確保質量多處粉噴樁工藝由干噴改為濕噴。粉噴樁易出現(xiàn)的質量缺陷分為：噴粉量不足、攪拌不均勻、樁徑不足、有效樁長不足、斷樁、樁體芯樣完整性差、強度高低差異大。通過對質量缺陷的分析認為施工工藝、施工人員責任心、機械性能、試驗配比的合理性、水泥質量是影響成樁質量的主要原因。11施工工藝為確定各種操作技術參數(shù)，施工前進行了工藝試樁，確定每延米噴粉

3、量及室內配合比、鉆進速度、提升速度、攪拌速度及噴灰管道壓力；了解了試樁的水泥攪拌均勻程度、下鉆和提升的困難程度，用以確定合適的技術處理措施，成樁試驗各施工單位45根，根據(jù)各單位試樁總結的數(shù)據(jù)加以綜合，并經各方討論、分析后用以指導施工。試樁應滿足設計水泥噴入量的各種技術參數(shù)。鉆進速度（參考值）：V<1.5m/min；平均提升速度:Vp<0.8m/min；攪拌速度：R30r/min；鉆進、復攪與提升時管道壓力：O.IMPaVP<0.2MPa；噴灰時管道壓力0.25MPaVpc0.40MPa。主要施工工藝如下：粉體噴射攪拌機就位-預攪下沉-噴粉攪拌提升至離地面0.3m處-重復攪拌下

4、沉-重復攪拌提升至離地面0.3m處-關閉攪拌機械。12現(xiàn)場施工管理粉噴樁屬地下隱蔽工程，其質量控制貫穿在施工的全過程。因此，應堅持全方位、全過程的施工管理。加強現(xiàn)場施工人員的質量意識教育，定人、定機、定崗、定責，管理人員必須對所負責的粉噴樁質量負責，每臺鉆機必須有專人操作、專人負責。根據(jù)工藝樁確定的各種操作技術參數(shù)制定施工要點，指導現(xiàn)場操作人員實施，嚴格控制鉆孔鉆進速度，樁底噴粉高度及停灰面，確保粉噴樁長度和噴粉量達到要求。要求深度誤差A5cm,水泥損耗量A1kg/m粉噴樁要穿透軟弱土層到達強度相對較高的持力層，并深入硬土層50cm,持力層深度除根據(jù)地質資料外，還應根據(jù)鉆進時電流表的讀數(shù)來確定

5、，當鉆桿鉆進時，電流表的讀數(shù)明顯上升，說明已進入硬土層，如能持續(xù)鉆進50cm則說明已進入持力層。噴粉與下沉和提升的時間必須有專人記錄，時間誤差不大于5s，提升前要有等待送粉到達樁底的時間，防止出現(xiàn)已提升卻未噴粉的情況，具體時間隨機械類型與送灰管長度而變化。為保證均勻性，要求全樁復攪。鉆進提升時管送壓力不宜過大，以防鉆孔淤泥向孔壁四周擠壓形成空洞。在成樁過程中，發(fā)生影響樁身質量時，如粉噴量不足，應在12h內采取補噴措施，補噴重疊長度以不小于1.0m為宜。如無法復鉆補噴，則應補樁重新打設，新樁距報廢樁的距離不能大于樁距的15%。對輸灰管要經常檢查，不得泄露及堵塞，管道長度以60m為宜，不得超過80

6、ms對使用的鉆頭要定期檢查，其直徑磨耗量41cm,也不宜采用直徑過大的鉆頭（以<53cm為宜）?，F(xiàn)場監(jiān)理人員和施工管理人員，必須全過程旁站，責任到人并落實到每臺班，對已完成的粉噴樁按規(guī)定及時進行嚴格的質量檢測。施工過程中，必須隨時檢查噴灰量（通過電腦打印的小票和水泥使用臺帳對比）、樁長、復攪深度，以及是否進入硬土層等。13施工機械設備的性能施工機械設備進場前應根據(jù)地層結構及樁長要求作好選型，為保證機械的完好率，在日常使用中應加強維修保養(yǎng)。鉆進設備的鉆進、攪拌能力直接影響鉆進深度和樁體均勻性。噴灰設備的性能直接影響噴灰壓力、噴灰量。禁止使用非定型產品或自行改裝設備；進場設備必須配備性能良好

7、、能顯示鉆桿鉆進時電流變化的電流表，顯示管道壓力的壓力表和計量水泥噴入量的電子秤或流量計，并能自動打印噴粉量。由于機架剛度直接影響成樁的傾斜率，故應選用機架穩(wěn)定性良好的機型，夜間施工時應在機架上配備反光標尺。本項目多數(shù)選用武漢生產PH-5A,PH5B型粉噴樁機。該機型主要機械參數(shù)：管道壓力0.2MPa,鉆機轉速61r/min,鉆進速度0.9m/min,提升速度0.8m/min。能夠滿足本工程的施工需要。1.4室內配比試驗的合理性根據(jù)不同路段的工程地質條件，現(xiàn)場取土樣進行室內配比試驗，確定最佳噴灰量。水泥用量按土的天然含水量不同而變化。參考值如下：W土工50%,水泥用量為50kg/m；50%&l

8、t;此<70%,水泥用量為55kg/m;心>70%,水泥用量為60kg/m-65kg/m。加固處理土的強度，應以無側限抗壓強度衡量，試件養(yǎng)護齒期為7d、28d、90do要求R28>08MPaR90>1.2MPao粉噴樁處理軟基的效果如何，很大程度上取決于配比的選擇是否適合當?shù)氐墓こ痰刭|條件。1.5水泥質量的穩(wěn)定性水泥作為粉噴樁處理軟基的主要固結劑，其質量的優(yōu)劣直接影響粉噴樁成樁后質量，因而要加強進場水泥的試驗檢測，杜絕不合格材料進場。綜上所述，為了提高粉噴樁的成樁質量，經過對不同機型、不同班組、不同地層的施工成樁質量進行多次檢測比較，并有針對性地對影響質量的重要因素進行

9、分析，繪出各種因素的影響程度柱狀圖：從圖1可以看出導致粉噴樁成樁質量差的主要原因是：施工工藝、現(xiàn)場管理、機械設備。2質量預控對策與措施由于軟基處理在國內乃至世界都是一個難題，至今沒有成熟的施工規(guī)范，處理效果不很理想。因此，各省均有各自不同的經驗作法與要求，針對本工程軟基數(shù)量大、地質情況復雜的特殊情況，根據(jù)以上對影響粉噴樁成樁質量的各種因素的分析，進行了各種試驗和觀測驗證，制定一系列切合實際的對策和措施，如下表：現(xiàn) 場根據(jù)已制定的對策和措施逐步落實。1、對全體施工人員進行質量意識教育；并制定每道工序的詳細施工方案，對監(jiān)理人員、技術員、班組 長、機長進行技術交底，并制定獎懲措施，使全體施 工、監(jiān)理

10、人員提高質量意識和技術水平。2、由試驗室負責對土樣和水泥進行試驗，并進行室內配比試驗，施工中對配比進行驗證檢測。3、現(xiàn)場做好工藝試樁的各項記錄，并進行總結， 全面落實現(xiàn)場施工質量控制措施，施工技術人員常駐 現(xiàn)場指導施工。4、安排落實現(xiàn)場施工旁站、檢查，控制噴粉量、 樁徑、樁長、復攪深度等。5、做好檢查驗收和評定工作。3試樁檢查驗收情況表i粉噴樁影因素及相應對策與措施序號影響因素對策與措施1施工工藝1、針對不同地質路段分別進行工藝樁施工,進行認真總結。2、嚴格按照工藝樁成果中的各項參數(shù)控制施工。3、控制鉆進、提鉆、復攪速度。4、做好粉噴與提鉆的協(xié)調，水泥至樁底后再提鉆。5、全樁復攪。6、測量組放

11、樣檢測樁位。2現(xiàn)場管理1、質量意識教育，制定質量目標和獎懲措施。2、嚴格按規(guī)范要求，試樁成果進行技術交底。3、定人、定機、定崗、定責，分工明確，責任到人，落實到位。4、加強監(jiān)督檢查。3機械設備1、定人、定機，加強設備的維護保養(yǎng)。2、計量部門檢測標定電子秤、壓力表、電流表等。3、檢修鉆頭，確保直徑。4、施工中，隨時用水平尺檢測鉆機水平，用垂球認真檢測鉆桿豎直度。5、校核鉆機標尺，確保鉆進深度準確。4配合比試驗1、取不同土質土樣進行試配，確定相應的配合比。2、相同土質進行平行試驗，進行比較。3、現(xiàn)場取攪拌成樁混合料滴定水泥劑量和成型試件試壓。4、對含水量較小不能采用干噴的做好濕噴配合比。5水泥質量

12、1、統(tǒng)一水泥品牌。2、每批取樣試驗，檢測質量。3、搭設水泥棚，支墊并覆蓋防潮。4、合理計劃進場時間，避免存放時間過長。通過以上措施的實施對第一批工藝樁進行檢查，幾何尺寸、單樁水泥總量均能達到要求，經鉆芯檢測樁體質量，完整率平均只達到70犯上（75%X下為不合格C類樁、75%-90%/合格B類樁、90犯上為優(yōu)良A類樁），28d平均強度能達到0.8Mpa以上。芯樣中上部強度及完整性好，呈柱狀，硬塑夾可塑，下部強度及完整性不理想，芯樣呈軟塑柱狀，局部攪拌不均勻。發(fā)現(xiàn)存在樁頭松散、不完整現(xiàn)象。4原因分析：1、下部土質含水量大并有局部流砂，影響水泥的水化固結效果。2、復攪速度及提升速度不穩(wěn)定導致每節(jié)段噴

13、粉量不均勻。3、噴粉復攪提鉆后急于移機施工，樁頭部分沒有充分地拌和并夯實，導致樁頭松散。4、?；颐婵刂撇坏轿唬ㄟ^高），土層厚度不足以抵擋噴灰壓力，水泥散失后樁頭強度不足或松散。5制定切合實際的質量控制對策：嚴格按照預控措施做好每道工序的質量控制，同時加強以下幾方面的控制：1、鉆取各施工段落不同深度的土樣，進行配比試驗。根據(jù)試配結果確定每一深度不同土層的噴粉量的上、下限，保證既提高總體質量，且不超用水泥，節(jié)約成本。2、檢查、標定噴粉壓力罐及壓力表、電子秤，確保噴粉壓力和噴粉量穩(wěn)定?？刂茝蛿囖D速，宜快不宜慢，提升速度宜慢不宜快，確定轉速、提升速度參數(shù)，嚴格按參數(shù)值控制施工。3、及時處理樁頭，安排人

14、工復拌回填夯實。4、控制?；颐嬖谠孛?.3m或設計結構物底面標高以下（大者為宜），要求認真完成每一道工序。6工程質量驗收：通過上述經驗的積累，并實施相應的對策后，粉噴樁的成樁質量大有提高，經過挖樁頭，鉆芯檢測，完整率達到75砌上（地質情況變化不大處多數(shù)為90%以上），平均無側限抗壓強度R28>0.8MPa,樁頭完整，整體均勻性較好。所轄65處粉噴樁處理有2處涵底處理由于地質情況過于復雜（流砂速度過快），粉噴樁在同一高度出現(xiàn)斷層現(xiàn)象，經靜載試驗承載力能達到設計要求，通過安徽省質監(jiān)站的檢測驗收。通過本工程的實踐，摸索并掌握了粉噴樁處理軟基的施工工藝和技術要點及評定標準，積累了不少關于軟基處

15、理的經驗，基本解決了影響成樁質量的一些常見病，避免了質量缺陷、復打補樁現(xiàn)象。7著重強調要做好軟基工程的處理，除應按照以上要求做好施工工藝、現(xiàn)場管理、機械設備、配合比試驗、水泥質量控制外，還應著重強調以下幾個方面：7.1不斷地根據(jù)現(xiàn)場不同的地質情況建立粉噴樁施工的質量管理點，積累和總結相關的施工和管理經驗，不斷地指導施工控制。7.2加強參建隊伍的質量意識教育，進一步提高全員質量素質，做到工程質量齊抓共管。7.3加強施工質量的過程控制，嚴格交驗程序，上道工序不合格不準進入下道工序施工。7.4應掌握施工隊的微妙心理和一些常見的作假手法，及時地發(fā)現(xiàn)、處理現(xiàn)場的質量問題。7.5軟基處理的施工與質量控制，在一定程度上是打人海戰(zhàn)術，在施工高峰期必須配備足夠的監(jiān)管人員，從各個層次、各個環(huán)節(jié)齊抓共管。表2:噴樁施工質量檢驗評定標準檢查內容評定標準或允許偏差抽檢頻率標準分幾何尺寸樁徑（不小于設計）2%3樁位偏差士15cm2%3樁頂、底標高偏差玄10cm2%4樁長（不小于設計）2%3復攪深度偏差V20cm2%5垂直度偏差玄1.5%2%2單樁水泥用量總量偏差（不小于設計）2%10每延米水泥用量偏差土2.5kg2%12輕便觸探檢測合格率不低于90%高于90%按合格率計分，低于90%!+零分（觸探深度270cm的樁數(shù)