道路粉喷桩施工方法及施工工艺

1、施工方法

本标段粉喷桩加固地基分布于K6+650至K6+950区域，工程量为129570米，桩径50厘米，掺灰10%，桩长7米，间距为5-2米布置（见粉喷桩布置示意图）。

粉喷桩施工成桩速度慢、工期长、竣工后也还待28天才能检测，是影响路基填方的关键。为此，我公司中标后，将粉喷桩施工作为地基处理的重项任务，提前安排机械人员进场，率先打开工作面，并调集钻探试验人员，对粉喷桩地段地质进行复探，且及时取样做室内配合比试验和试桩工艺性试验，取得可靠的施工技术依据以指导大面积粉喷桩施工。

根据粉喷桩的工作量和本段粉喷桩工点、地形状况特点，我公司拟派调6台装备良好的PH－5A型粉喷机组及时进场，分别于各段粉喷桩工点进行全面开工。施工人员65名，人员和设备配备齐全，并有富余，工作时安排两班倒，同时建立强硬的后勤材料供给措施，保障粉喷桩的不间断施工，用60天时间全面完成粉喷桩的施工任务。

2、施工工艺

（1）施工工艺流程如下图所示：

（2）施工程序示意如下图所示。

1)操作方法

A、对正桩位，调整钻机机身，保证钻杆的垂直度，启动钻机下钻，待搅拌钻头接近地面时，启动空压机送气，开始钻进。

B、钻到设计孔深时，关闭送气阀门，喷送加固粉料。

C、确认加固粉料已到桩底时，提升搅拌钻头，为便于控制成桩质量，一般不得使用Ⅲ挡提升。

D、提升到设计桩顶标高时，停止喷粉。

E、打开送气阀，关闭送料阀，但空压机不要停机，搅拌钻头提升到桩顶时停止提升，在原位转动2min，以保证桩头均匀密实。

F、钻头再钻到设计桩底，进行二次搅拌。

G、将搅拌钻头提出地面，停止主电机、空压机，填写施工记录。

H、移动到下一个桩位。

2)操作要点

A、机身调平以钻杆是否垂直为依据，操作时以钻锤吊线进行控制。

B、钻头钻至设计深度时，要有一定的滞留时间，以保证加固粉料到达桩底。

一般为2～5min。

C、喷粉或喷气时，当气压达到0.45MPa时，管路可能堵塞，此时立即停止喷粉，将钻头提出地面，切断空压机电源，停止送气，查明堵塞原因，予以排除。

D、整个制桩过程一定要保证边喷粉、边提升连续作业。当空气湿度大、粉体流动性差、喷气压力大、单位桩长喷粉量大时，开通灰罐进气阀，以对料缺罐加压。

如出现断粉，及时补喷，补喷重叠长度不小于0.5m。

E、粉体固化料入罐时必须过筛，以保证入罐固化剂粒径最大不超过0.5cm，无纸屑石块等杂物。

F、喷粉开始时，将电子秤显示屏置零，使喷粉过程在电子计量显示下进行。

喷粉时，记录人员随时观察电子秤的变化显示，以保证各段喷粉均匀。

3、施工组织

一台粉喷桩设备组建一个施工班组，每班组由10人组成，具体分工见下表：

操作人员分工

序号工种人数工作内容

1班长1负责指挥协调各工序操作联系，控制操作规程，排除施工中种种障碍

2操作员2按设计施工工艺正确操纵钻头的钻进和提升，检查维修机械，负责使用联络信号

3司泵1统计材料用量，记录泵送时间，清洗输送管道

4上料工4将加固料送入罐内，保证施工连续

5发电工1负责机器设备的安装和安全使用

6记录员2负责记录数据，操纵电器控制仪表，使用联络信号，兼质量检查员工作

4、粉喷桩施工常遇到的问题（故障）及排除方法

常见故障及排除方法

故障产生原因排除与防治

卡钻通过含水量过低或板结坚硬的土层，或局部遇到障碍物停止钻进，查清原因，并采取下列措施：①实行慢速钻进；②提出钻头，改是钻头；③如位置较浅，可用其它方法疏松土层后再钻；④如提升钻杆时卡钻，则暂停喷粉，待正常后再复喷

喷粉不畅或堵塞①输气管道连接部分密封不严，造成漏气或气源不足、气压降低；②水泥吸潮结块或喷口粘结变小；③固化料中含有杂物或大颗粒；④部分地层透气性不良①检查空压机运行情况，调整气源压力，处理输气管的密封不严，确保正常输气；②改用合格水泥，提出钻头清理喷嘴；③清除固化料中的杂物和大颗粒，或改用符合要求的固化料；④喷粉不畅时，操纵喷料阀门由关到开，由开到关，反复多次

桩体

疏松①土层含水量偏低，固化剂与原

状土的固结程度差；

②遇到松散杂填土层，造成粉体流失，使桩体达不到原有的含灰

量；

③喷粉不足，使桩体达不到原有

的含灰量①对局部土层含水量过低，在确保质量前提下，可向

土层适当注水；对大面积干燥土层改用浆液搅拌法成

桩；

②可二次钻进，复喷一次粉料；

③检查输灰管路，提高喷灰数量

断桩①水泥潮湿结块或其它异物堵塞管路，造成供灰中断；②管道漏气或供气不足，造成喷灰量中断；③钻头喷粉孔磨损、堵塞，造成喷灰中断；

④先提钻后喷灰或提钻速度过

快，造成喷灰中断；

⑤贮灰罐中灰已用完，喷粉中断①水泥或石灰妥善保管，防止受潮，固化料用前要过筛，确保合乎要求的灰料进入贮灰罐；②经常检查管道，确保输灰畅通；③喷灰计量要准备，供气风太要满足要求；④提升钻杆前要先喷灰1~2min后均匀搅拌提升；⑤钻头或输灰管道堵塞，立即停钻清理；

⑥对已断灰桩应将上部断桩打除后，已水泥沙浆补桩

或在邻位补桩

空心

桩土壤含水量过低，使得固化料喷

出后不能被土颗粒吸附，造成喷

灰远射，四周桩体强度高，中部为土芯，形成空心桩当土层含水量低于20%时，采用钻孔时适当注水或改用喷浆搅拌成桩工艺

桩体强度

不均①钻杆提升速度不均，使得喷入

土层的灰量忽多忽少；

②输灰管

道轻微堵塞，造成气压不稳，灰

流量时高时低，使得喷灰不均；③遇局部松土层漏灰造成喷灰不均；

④遇粘土搅拌不开，喷灰量难以控制；

⑤供气压力不稳或贮灰罐与喷

射管存在气压差①控制提钻速度，确保均匀提升，均匀喷灰、均匀搅

拌；

②经常检查计量称，保证计量准确；

③经常检查输灰管路的喷灰量和供气压力，确保平稳送灰；

④遇松软土层或粘土层调整输出转速，保证钻杆的适

应性，使喷灰均匀；

⑤调整空压机的气压，确保气压稳定

漏桩①粉喷桩未编号，或施工中未按

桩号逐根成桩；

②对所有桩位确定后未作明显的标记，或桩位标记被土掩埋；

③未设专职人员标记桩位和桩

号①逐桩编号，成桩过程中逐排逐号前进；

②桩位作明显标记，并注意施工中不得损坏；

③设专职人员作施工记录，认真记录施工桩号、桩长、喷灰量等技术数据，并为钻机移位提前指导；

④对已漏桩予以及时补好

5、质量控制

粉喷桩施工根据成桩试验研究的技术参数进行，操作人员随时记录压力、粉喷量、钻进速度、提升速度等有关参数的变化，并满足下列要求：

（1）严格控制喷粉标高和停喷标高，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；

（2）桩身根据设计要求在地面以下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；施工中发现喷粉量不足，整桩复打，复打的喷粉量不小于设计用量。如遇停电、机械故障等原因，喷粉中断时，必须复打，复打时重叠段大于1m；

（3）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入量。严禁无粉料计量装置的粉体发送器投入使用；贮灰罐容量不小于一根桩的用灰量加50kg；当贮量不足时，不得对下一根桩开始施工；钻头直径的磨损量不得大于1cm；

（4）控制重复搅拌时的提升和下沉速度，以保证加固深度范围内每一深度均得到充分搅拌；

（5）粉喷桩施工允许偏差符合下表规定：

粉喷桩施工允许偏差

项次项目单位允许偏差检查方法和频率

1桩距cm±10抽查2%

2桩径mm不小于设计抽查2%

3桩长Cm不小于设计查施工记录

4竖直度%5查施工记录

5单桩喷粉量%不小于设计查施工记录

6强度MPa不小于设计抽查5%

6、质量保证措施

(1)、开工前及时进行土样试验、加固料试验和水泥土比例试验，确定每米的喷灰量，做1～2根工艺性试验桩，以掌握该施工场所的各种制桩技术参数，如含灰量、钻进速度钻杆提升速度等，试验结果经监理工程师批准后作为工程桩的施工依据，并及时向施工人员进行技术交底。

(2)、施工中根据工程要求召开质量专题会议，不得使用不合格的施工机具及不合格或失效的水泥。

(3)、控制钻头下沉和提升速度，保证加固范围内每一深度都得到充分搅拌，严格按要求进行复拌。

(4)、随时检查施工记录，对照施工工艺对每根桩进行质量评定，不合格的桩根据具体情况采取补救措施。

(5)、选取一定数量的桩体开挖，检查桩体外观质量、搭接质量和整体性。

7、粉喷桩现场质量检测

检测粉喷桩质量所用的方法与检测其它桩一样，可采用多种手段进行。现场检测具有直观、工效高、代表性强、避免取样运送过程的扰动等优点。但每一种方法都有一定的局限性，因此进行粉喷桩检测时，采用多种方法综合评价，并辅以一定的室内试验。

针对粉喷桩的需要，施工完成后的全面检查方法有：

(1)、测量放线检查

全部桩完成后进行基槽开挖，基槽开挖后，桩顶露出1m的长度，按设计桩长截掉桩顶多余部分，再用经纬仪和水准仪进行测量。经过测量检查可以了解桩的偏位、桩顶标高、开挖标高等情况。

(2)、人工直接观察

基槽开挖后，组织人力对现场直接进行检查，可以了解桩的成形、桩径、缺桩、桩项强度、桩顶质量、桩位偏离等情况。在这些检查项目中，除桩顶强度外，其科均用视力检查确定；桩顶强度除观察其搅拌均匀程度进行分析外，还可以采用简易检测法，即用一根长度2m、直径16mm的平头钢筋，竖直立于桩顶，如用人力能压入10cm（28d龄期），表明施工质量有问题。

(3)、桩身取样强度检验

制桩后7d内可用轻便触探器对桩进行一般性检查。由于轻便触探器的检查结果只能定性而不能定量，因此，经轻便触探器检查后，如对某些桩体强度有怀疑时，则对这些桩身取样，进一步做更精确的检查，即用钻机对桩身取芯样，制成试块进行无侧限抗压强度试验，用以侧定桩体强度。钻孔直径不小于108mm，以便保证制成的试块尺寸不小于50mm×50mm×50mm。

(4)、静力触探

静力触探是将一定规格的圆锥形探头，按一定的速率压入土层中，量测土对探头的阻力，借以分析土的性质。在粉喷桩检测中，静力触探除用于对桩体进行7d内静探处，还可用于对桩周土进行静探。静力触探测试结果可判定被探体（土层或桩体）的密实性、均匀性、地基处理前后的承载力、不排水强度、压缩性质等，还可以用来计算出单桩承载力。