水泥粉喷桩

科技工作者之家 2020-11-17

水泥粉喷桩全称为水泥粉体喷射搅拌桩,通过深层喷射搅拌机将水泥用压缩空气喷射至被加固的深层软土中,水泥与被搅拌叶片切碎的地基土强行搅拌并充分混合均匀,在水泥与软土颗粒之间发生一系列的物理、化学反应,最终形成具有整体性、水稳定性及一定强度的加固柱状体。用该桩取代同体积的软土,形成竖向增强体,起到置换作用,提高了承载力,由桩和桩间土组成复合地基,共同支承上部荷载。1

概述将水泥粉体与软土搅拌形成的柱体同结体称为粉喷桩。它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的搅拌机械,在地基就地将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理和化学反应使土硬结成具有整体性、水文性和一定强度的优质地基,是一种通用的地基加同方法。随着水泥粉喷桩在软土地基处理中越来越广泛的应用,水泥粉喷桩所构成的柔性复合地基的设计、施工技术不断得到发展,对于水泥粉喷桩质量检测技术的要求也越来越高.、通过科学合理的检测方法对桩体进行检测,能为水泥粉喷桩的设计、施工提供可靠的试验数据,

在软基处理中,粉喷桩作为地基的一部分,与地基土组成复合地基共同承担上部荷载。在对粉喷桩处理地基进行效果检测时,同样要进行复合地基承载力静载检验,而不能仅作单桩承载力检测。粉喷桩不是桩基粉喷桩,可以称为“基桩”,但与桩基中的“基桩”并不完全一样。粉喷桩南胶凝材料与原状土和天然水硬结形成,基中不掺加粗细集料。由于组成材料的区别,粉喷桩强度较低。桩基中的桩为刚性桩,直接承担建筑物主体结构荷载。粉喷桩在受压时产生一定的(压缩)变形,因而属塑性桩,与桩间土共同作用,通过建筑物基础间接承担主体结构荷载。决定粉喷桩承载力的因素除土对桩的支撑约束外,还受桩身强度的影响。而且,粉喷桩标准强度采用的是90d龄期的试件强度。因此,粉喷桩的检测与桥梁等的桩基检测是有很大区别的。

根据水泥粉喷桩处理软土地基的控制参数及检测内容,检测水泥粉喷桩施工质量常刚的检测方法有外观目测、强度检验、轻便动力触探、静力触探法、桩身取芯试验、静载试验法、应力波反射法等。2

主要施工方法(1)施工机械:主要是由钻机,粉体发送器、空气压缩机,搅拌钻头等配套组成。

(2)施工工艺

1)定位:调正导轨垂直度,钻头对中桩位。

2)预搅下沉:启动电机,放松起吊钢丝绳,空压机送气,使钻头沿导轨下沉钻进至设计深度。注意工作电流不应大于额定电流。

3)钻杆提升:粉体发送器送灰至喷灰口,按规定的提升速度,边喷、边搅拌、边提升直至桩顶。一般表层50cm土层侧向约束软弱,成桩不利,因此停灰面宜在离地面50cm处。

4)复拌:关闭粉体发送器,为保证软土与水泥搅拌均匀,再次将钻杆下沉至设计要求深度,再搅拌提升至地面。

5)将钻机移至下一桩位,重复上述步骤施工。

注意事项(1)施工前进行室内配合比及强度试验和现场成桩试验,及时确定出搅拌机的输灰量、喷灰时间、预搅下沉及提升速度等参数,都要在施工前做好标定。

(2)粉喷桩施工应根据成桩试验确定的技术参数进行;由专职施工技术人员,跟班检查并做好详细原始记录:压力、喷粉量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化。

(3)严格控制喷粉标高和停粉标高,不得中断喷粉,确保桩体长度;严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。

(4)当钻头提升到地面以下不足50cm时,送灰器应停止喷灰,并用人工回填粘性土压实。

(5)桩身根据设计要求在一定深度即在地面以下1/2~1/3桩长并不小于5m的范围内必须进行重复搅拌,使固化料与地基土均匀拌和。

(6)施工中,发现喷粉量不足,应整桩复拌,复拌的喷粉量应不小于设计用量。复拌重叠孔段应大于1m。

(7)施工机具设备的粉体发送器必须配置粉料计量装置,并记录水泥的瞬时喷人量和累计喷入量。严禁无粉料喷入计量装置的粉体发送器投入使用。

(8)储灰缸容易应不小于一根桩的用灰量加50kg;当储量不足时,不得对下一根桩开钻施工。钻头直径的磨损量不得大于1cm。

(9)粉喷搅拌桩施工完成后,必须对地基进行静载测试和抽芯取样测试,用以检验粉喷搅拌桩施工质量。检验频率按设计及规范要求执行。

1)用现场静载荷试验方法进行工程加固效果检验,所得到承载能力应符合设计要求。

2)采用桩体钻孔取芯方法进行检验,应在桩体三等分段各钻取芯样一个,一根桩取三个试块进行强度测试。必须达到设计要求。3

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学

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