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摘要：本文结合某水闸软基处理施工实例，总结了粉喷桩在水闸软基加固处理的施工情况，提出粉喷桩在这过程中的施工技术要点，同时对成桩后的质量验收技术进行了提出，旨在为同类工程提供参考借鉴。
关键词：水闸；软基处理；粉喷桩；成桩验收
Abstract: combining with a soft foundation treatment damages to the construction practice, summarizes the pile in the soft foundation reinforcement of damages to the construction condition, the author puts forward the pile in the process of the construction techniques, at the same time for pile into the quality inspection of the proposed technology, so as to provide a reference for similar projects.
Keywords: locks; Soft foundation treatment; Pile; Acceptance into piles
中图分类号： TU473.1 文献标识码：A 文章编号：
1. 工程概况
某中型水闸工程集防洪、挡潮、航运、灌溉为一体的综合性水利工程，工程主要由水闸、船闸和管理设施等建筑物组成，基础为淤泥软基，因此需对其进行加固处理。设计采用喷粉搅拌桩地基加固，
2. 粉喷桩施工工艺
2.1施工工艺
进行粉喷桩施工的部位，事先应按设计要求进行基坑开挖，并回填砂等。粉喷桩主要施工工艺为： 粉体喷射搅拌机械就位→预搅下沉→喷粉搅拌提升至离地面0.3m处→重复搅拌下沉→重复搅拌提升直至离地面0.3m→关闭搅拌机械。
2.2 施工单位选择
对所有粉喷桩施工单位，各施工标段承包人要先审查其施工资质、信誉和业绩；各承包人将经初步筛选合格的施工单位，形成书面推荐报告，经驻地监理审核后，上报业主，由业主批准后方可进场。粉喷桩施工设备严禁使用非定型产品或自行改装设备；进场设备必须配备性能良好、能显示钻杆钻进时电流变化的电流表、显示管道压力的压力表和计量水泥喷入量的电子秤或流量计。
2.3 室内配比试验
粉喷桩处理软基的效果如何，很大程度上取决于配比的选择是否适合当地工程地质条件。各施工标段承包人和监理单位在施工前都必须根据设计文件提供的地质资料，选取典型地段钻探取样，按有关规范要求做室内配比试验。
粉喷桩加固料宜采用425#普通硅酸盐水泥，水泥用量按土的天然含水量不同而变化。参考值如下：W土≤50%，水泥用量50kg/m；50%＜W土≤70%时，水泥用量为55kg/m；W土＞ 70%時，水泥用量为60～65kg/m。加固处理土的强度，应以无侧限抗压强度衡量，试件养护龄期为7d、28d、90d。要求R28≥0.8MPa，R90≥1.2MPa。
2.4 现场工艺性试桩
为了确定各种操作技术参数，粉喷桩施工前施工单位必须考虑到不同的地质情况，根据室内配比进行工艺性试桩，试桩应达到下列要求：
(1)满足设计水泥喷入量的各种技术参数。 钻进速度：参考值V≤1.5m/min；平均提升速度：参考值Vp≤0.8m/min；搅拌速度：参考值R≈30r/min；钻进、复搅与提升时管道压力：0.1MPa≤P≤0.2MPa；喷灰时管道压力：0.25MPa≤P≤0.40MPa。
(2)水泥搅拌的均匀程度，掌握下钻及提升的困难程度，确定合适的技术处理措施。 成桩试验的桩数不宜少于5根。
2.5 施工质量控制
粉喷桩施工下沉钻头钻进时，应根据土质软硬。选择挡次，注意电流的变化，及时换挡；提升喷粉搅拌时不能使用快挡，不论设计喷粉量的大小，均宜选择慢挡提升，保证搅拌均匀。要求每提升15min， 搅拌轴转动不小于! 周；对施工中常出现的故障如管道堵塞等，要及时进行处理，避免造成粉喷不均匀，出现质量问题；送灰工要注意电子称的显示，随时调整阀门、风压，保证送灰量的准确性；司机除保证设计成桩深度外，还要注意地层的变化，根据电流的大小，确认持力层的深度，确保施工达到设计桩长；为使深层搅拌桩基本垂直于地面，要注意保证机架和钻杆的垂直度，严格控制桩的垂直度，偏差不超过1%桩长，施工中采用经纬仪双向观测每根桩的垂直度8 及时发现及时调整机架；在桩顶和桩底喷粉时，要复搅或复喷。在喷粉口达到桩顶和桩底时，宜停止提升或下沉，原位搅拌30s；对地下水位以上的桩身，可在地面上浇水后再进行施工或施工后在地面浇水，以使水泥水解水化反应完全。喷粉必须边续，一旦因故停喷，再进行施工时搅拌头必须下沉到停喷点以下1.0m，再喷粉提升。
另外，施工中需要根据工艺试桩确定的各种操作技术参数制定施工要点，供现场操作人遵守。 严格控制钻孔下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度和喷粉量达到规定要求。深度误差不得大于5cm，水泥损耗量平均不得大于1kg/m。 粉喷桩要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层，并深入硬土层50cm，持力层深度除根据地质资料外，还应根据钻进时电流表的读数值来确定，当钻杆钻进时电流表的读数明显上升，说明已进入硬土层，如能持续50cm以上则说明已进入持力层。搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差不得大于5s，提升前要有等待送粉到达桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况，具体时间随机械类型与送灰管长度而变化。在桩上部1/3范围内应重复搅拌一次，并且复搅长度不足5m的，按5m施工。特别需要指出的，对于软土天然含水量大于70%的地段，要求复搅长度应贯穿软土层。钻进提升时管道压力不宜过大，以防钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。对输灰管要经常检查，不得泄漏及堵塞，管道长度以60m左右为宜，不得超过80m。对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不得大于1cm，但也不宜采用直径过大的钻头（以小于53cm为宜）。
2.6施工问题处理技术
在成桩过程中，如发生意外影响桩身质量时，应在12h内采取补喷措施，补喷重叠长度以不小于1.0m为宜。特别困难时以电流表读数明显变化为准。否则应重新打设，新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15%。通过结合实践，本文总结了粉喷桩施工中相关问题的处理技术，为同类工程提供参考。
桩体粉喷不均匀。水泥粉喷桩最大的施工难点是桩体的喷粉均匀度控制，为解决这个问题，现场将每台桩机上安装一台PJ4-1 型喷粉记录仪，桩体施工时，喷粉量显示在电脑屏上，首次喷粉每米的喷粉量均从" 开始累进，复喷时同一序号内各桩段的喷粉量自动累计加入相应段的原始记录中，操作者在观察粉喷量的过程中及时对工艺（如送灰器转速，灰罐压力，转换提速）进行调整，确保每米的水泥喷入量及桩体的均匀性达到设计要求。
桩体出现空桩。桩机搅拌头下沉至设计标高后，开始喷水泥粉，但水泥粉自灰罐输送至搅拌头需一定的时间，若此时提升钻头，势必造成桩头一定长度桩无水泥粉，造成桩底空桩。桩机搅拌头此时必须在原地搅动最喷粉约30s，待水泥粉到达钻头时方可提升搅拌头。
空洞桩处理。本工程基础淤泥含水量大，部分区域淤泥含水量越过70%，且淤泥呈流塑~软塑状态，粉喷成桩过程中，由于喷粉时的气体压力作用，使桩顶数米淤泥被吹出地面，在桩顶形成最深约8m的孔洞，严重影响成桩质量。后来采用“加盖”施工方法，即对含水量较大的淤泥区域的桩，先施工桩顶上部5-8m段的桩身，形成水泥桩盖，然后再施工盖子下面桩身，效果很好。
3. 粉喷桩质量验收控制
通过实践，对于粉喷桩施工驻地监理组应制定监理要求供监理和旁站人员遵守，必须全过程进行旁站。驻地监理要排出值班表，责任到人并落实到每台班。当班监理人员应认真对施工记录及材料货单进行检验并及时予以签认，对已完成的粉喷桩必须按规定及时进行严格的质量检测。
施工过程中必须随时检查喷灰量、桩长、复搅长度以及是否进入硬土层等，如施工中有异常情况，应记录其处理方法及措施。浅部开挖桩头，其深度宜为50cm，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径，检查频率宜为1%～2%。粉喷桩施工质量允许偏差应符合规范规定。
成桩28d后，在桩体上部（桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m）应截取三段桩体进行现场桩身无侧限抗压强度试验，检查频率为1‰～2‰。必要时由业主安排进行全桩长取芯，以检测粉喷桩的质量。
4. 结语
本水闸工程竣工完成10个月后，经对其采取沉降监测，监测结果表明主要结构水闸处最大沉降量仅20mm，远远小于设计沉降量，说明采用水泥喷入法进行基础加固是成功可行的。同时，实践表明，通过采用粉喷桩加固水闸地基，可有效地节省了成本和时间，具有方法简单的特点，粉喷法加固基础最适合沿海滩涂地区。
参考文献：
[1] 林涛，张景祯．粉喷桩在水闸地基处理中的应用[J]．科技传播，2011，28（09）：118~119．
[2] 赵海燕，赵军，闻玉辉．浅谈粉喷桩处理水闸软基施工质量控制措施[J]．价值工程，2011，27（01）：31~33．
[3] 孙凯．粉喷桩处理水闸软土地基的施工工艺及质量控制[J]．建筑，2011，31（07）：57~58．
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：水闸；软基处理；粉喷桩；成桩验收
Abstract: combining with a soft foundation treatment damages to the construction practice, summarizes the pile in the soft foundation reinforcement of damages to the construction condition, the author puts forward the pile in the process of the construction techniques, at the same time for pile into the quality inspection of the proposed technology, so as to provide a reference for similar projects.
Keywords: locks; Soft foundation treatment; Pile; Acceptance into piles
中图分类号： TU473.1 文献标识码：A 文章编号：
1. 工程概况
某中型水闸工程集防洪、挡潮、航运、灌溉为一体的综合性水利工程，工程主要由水闸、船闸和管理设施等建筑物组成，基础为淤泥软基，因此需对其进行加固处理。设计采用喷粉搅拌桩地基加固，
2. 粉喷桩施工工艺
2.1施工工艺
进行粉喷桩施工的部位，事先应按设计要求进行基坑开挖，并回填砂等。粉喷桩主要施工工艺为： 粉体喷射搅拌机械就位→预搅下沉→喷粉搅拌提升至离地面0.3m处→重复搅拌下沉→重复搅拌提升直至离地面0.3m→关闭搅拌机械。
2.2 施工单位选择
对所有粉喷桩施工单位，各施工标段承包人要先审查其施工资质、信誉和业绩；各承包人将经初步筛选合格的施工单位，形成书面推荐报告，经驻地监理审核后，上报业主，由业主批准后方可进场。粉喷桩施工设备严禁使用非定型产品或自行改装设备；进场设备必须配备性能良好、能显示钻杆钻进时电流变化的电流表、显示管道压力的压力表和计量水泥喷入量的电子秤或流量计。
2.3 室内配比试验
粉喷桩处理软基的效果如何，很大程度上取决于配比的选择是否适合当地工程地质条件。各施工标段承包人和监理单位在施工前都必须根据设计文件提供的地质资料，选取典型地段钻探取样，按有关规范要求做室内配比试验。
粉喷桩加固料宜采用425#普通硅酸盐水泥，水泥用量按土的天然含水量不同而变化。参考值如下：W土≤50%，水泥用量50kg/m；50%＜W土≤70%时，水泥用量为55kg/m；W土＞ 70%時，水泥用量为60～65kg/m。加固处理土的强度，应以无侧限抗压强度衡量，试件养护龄期为7d、28d、90d。要求R28≥0.8MPa，R90≥1.2MPa。
2.4 现场工艺性试桩
为了确定各种操作技术参数，粉喷桩施工前施工单位必须考虑到不同的地质情况，根据室内配比进行工艺性试桩，试桩应达到下列要求：
(1)满足设计水泥喷入量的各种技术参数。 钻进速度：参考值V≤1.5m/min；平均提升速度：参考值Vp≤0.8m/min；搅拌速度：参考值R≈30r/min；钻进、复搅与提升时管道压力：0.1MPa≤P≤0.2MPa；喷灰时管道压力：0.25MPa≤P≤0.40MPa。
(2)水泥搅拌的均匀程度，掌握下钻及提升的困难程度，确定合适的技术处理措施。 成桩试验的桩数不宜少于5根。
2.5 施工质量控制
粉喷桩施工下沉钻头钻进时，应根据土质软硬。选择挡次，注意电流的变化，及时换挡；提升喷粉搅拌时不能使用快挡，不论设计喷粉量的大小，均宜选择慢挡提升，保证搅拌均匀。要求每提升15min， 搅拌轴转动不小于! 周；对施工中常出现的故障如管道堵塞等，要及时进行处理，避免造成粉喷不均匀，出现质量问题；送灰工要注意电子称的显示，随时调整阀门、风压，保证送灰量的准确性；司机除保证设计成桩深度外，还要注意地层的变化，根据电流的大小，确认持力层的深度，确保施工达到设计桩长；为使深层搅拌桩基本垂直于地面，要注意保证机架和钻杆的垂直度，严格控制桩的垂直度，偏差不超过1%桩长，施工中采用经纬仪双向观测每根桩的垂直度8 及时发现及时调整机架；在桩顶和桩底喷粉时，要复搅或复喷。在喷粉口达到桩顶和桩底时，宜停止提升或下沉，原位搅拌30s；对地下水位以上的桩身，可在地面上浇水后再进行施工或施工后在地面浇水，以使水泥水解水化反应完全。喷粉必须边续，一旦因故停喷，再进行施工时搅拌头必须下沉到停喷点以下1.0m，再喷粉提升。
另外，施工中需要根据工艺试桩确定的各种操作技术参数制定施工要点，供现场操作人遵守。 严格控制钻孔下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度和喷粉量达到规定要求。深度误差不得大于5cm，水泥损耗量平均不得大于1kg/m。 粉喷桩要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层，并深入硬土层50cm，持力层深度除根据地质资料外，还应根据钻进时电流表的读数值来确定，当钻杆钻进时电流表的读数明显上升，说明已进入硬土层，如能持续50cm以上则说明已进入持力层。搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差不得大于5s，提升前要有等待送粉到达桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况，具体时间随机械类型与送灰管长度而变化。在桩上部1/3范围内应重复搅拌一次，并且复搅长度不足5m的，按5m施工。特别需要指出的，对于软土天然含水量大于70%的地段，要求复搅长度应贯穿软土层。钻进提升时管道压力不宜过大，以防钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。对输灰管要经常检查，不得泄漏及堵塞，管道长度以60m左右为宜，不得超过80m。对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不得大于1cm，但也不宜采用直径过大的钻头（以小于53cm为宜）。
2.6施工问题处理技术
在成桩过程中，如发生意外影响桩身质量时，应在12h内采取补喷措施，补喷重叠长度以不小于1.0m为宜。特别困难时以电流表读数明显变化为准。否则应重新打设，新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15%。通过结合实践，本文总结了粉喷桩施工中相关问题的处理技术，为同类工程提供参考。
桩体粉喷不均匀。水泥粉喷桩最大的施工难点是桩体的喷粉均匀度控制，为解决这个问题，现场将每台桩机上安装一台PJ4-1 型喷粉记录仪，桩体施工时，喷粉量显示在电脑屏上，首次喷粉每米的喷粉量均从" 开始累进，复喷时同一序号内各桩段的喷粉量自动累计加入相应段的原始记录中，操作者在观察粉喷量的过程中及时对工艺（如送灰器转速，灰罐压力，转换提速）进行调整，确保每米的水泥喷入量及桩体的均匀性达到设计要求。
桩体出现空桩。桩机搅拌头下沉至设计标高后，开始喷水泥粉，但水泥粉自灰罐输送至搅拌头需一定的时间，若此时提升钻头，势必造成桩头一定长度桩无水泥粉，造成桩底空桩。桩机搅拌头此时必须在原地搅动最喷粉约30s，待水泥粉到达钻头时方可提升搅拌头。
空洞桩处理。本工程基础淤泥含水量大，部分区域淤泥含水量越过70%，且淤泥呈流塑~软塑状态，粉喷成桩过程中，由于喷粉时的气体压力作用，使桩顶数米淤泥被吹出地面，在桩顶形成最深约8m的孔洞，严重影响成桩质量。后来采用“加盖”施工方法，即对含水量较大的淤泥区域的桩，先施工桩顶上部5-8m段的桩身，形成水泥桩盖，然后再施工盖子下面桩身，效果很好。
3. 粉喷桩质量验收控制
通过实践，对于粉喷桩施工驻地监理组应制定监理要求供监理和旁站人员遵守，必须全过程进行旁站。驻地监理要排出值班表，责任到人并落实到每台班。当班监理人员应认真对施工记录及材料货单进行检验并及时予以签认，对已完成的粉喷桩必须按规定及时进行严格的质量检测。
施工过程中必须随时检查喷灰量、桩长、复搅长度以及是否进入硬土层等，如施工中有异常情况，应记录其处理方法及措施。浅部开挖桩头，其深度宜为50cm，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径，检查频率宜为1%～2%。粉喷桩施工质量允许偏差应符合规范规定。
成桩28d后，在桩体上部（桩顶以下0.5m、1.0m、1.5m）应截取三段桩体进行现场桩身无侧限抗压强度试验，检查频率为1‰～2‰。必要时由业主安排进行全桩长取芯，以检测粉喷桩的质量。
4. 结语
本水闸工程竣工完成10个月后，经对其采取沉降监测，监测结果表明主要结构水闸处最大沉降量仅20mm，远远小于设计沉降量，说明采用水泥喷入法进行基础加固是成功可行的。同时，实践表明，通过采用粉喷桩加固水闸地基，可有效地节省了成本和时间，具有方法简单的特点，粉喷法加固基础最适合沿海滩涂地区。
参考文献：
[1] 林涛，张景祯．粉喷桩在水闸地基处理中的应用[J]．科技传播，2011，28（09）：118~119．
[2] 赵海燕，赵军，闻玉辉．浅谈粉喷桩处理水闸软基施工质量控制措施[J]．价值工程，2011，27（01）：31~33．
[3] 孙凯．粉喷桩处理水闸软土地基的施工工艺及质量控制[J]．建筑，2011，31（07）：57~58．
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。