粉喷桩质量控制要点

浅谈粉喷桩施工质量控制要点摘要：在各种软土地基的处理方法中，粉喷桩具有工期短、经济有效的优点。本文通过在宁杭高速公路（无锡段）YX6标施工监理中对粉喷桩施工中采取的一些措施，保证了粉喷桩的质量，谈谈粉喷桩在施工中质量控制的一些要点。关键词：粉喷桩质量控制要点粉喷桩处理是加固高速公路软土地基，提高路基基底承载力，减少路基沉降量和沉降速率，解决高速公路软土地基沉降的一种行之有效的处理方法，目前在全国各地高速公路软土地基处理上广泛采用。粉喷桩施工质量的好坏将直接影响到路基沉降稳定和路堤的稳定及路面的路用性能，但由于目前粉喷桩检测方法、措施还跟不上，质量评定标准还不完善，因此粉喷桩施工过程控制尤为重要。宁杭高速公路（无锡段）YX6标起讫点：K136+850~K148+325，全长11.475km，该标的沿线不良地质为软土，河塘分布较广，土质松软，为淤泥质亚粘土，呈软塑—流塑状态。为了更好提高路基基底承载力，减少路基的沉降量和沉降速率，全线软土层的设计采用水泥喷射搅拌加固软土基近300万延米。根据施工验收结果，质量情况良好，保证了工程质量要求。这里重点谈谈粉喷桩施工过程的质量控制要点。一、加强对进场原材料的检查与管理1、水泥采用P.O32.5强度等级的普遍硅酸盐或硅酸盐袋水泥，严禁采用散装水泥，其各项技术指标必须满足国家技术标准。2、各施工段落水泥堆放必须入库，入库前供货单位必须有供应商、项目经理部材料员、机主及监理组四家共同签字方可生效，该供货单位必须附在《水泥用量台帐》后，水泥库数量应满足至少三天用量，且库存量不得少于80吨，水泥堆放应整齐，底下应垫空，四周应有排水沟，确保水泥在施工期间不受潮，已受潮的水泥年个清除出场。入库水泥要立即通知试验人员抽检试验，使用的水泥必须是试验合格的水泥。3、各标段所用水泥必须由项目部统一采购，每个项目部必须根据各自标段湿喷桩的工程数量具体确定供应厂家，同一施工段落应采用同一品牌的水泥，水泥厂家确定后应报监理组备案，并经监理组抽检合格的水泥才能用于湿喷桩施工，水泥供应单位应按要求提供质保单。二、做好粉喷桩固化材料配比审查室内配比试验分为设计阶段及施工阶段，两者互相验证，缺一不可，特殊情况下对外掺剂亦应确定，直至达到设计要求后方可使用。室内配方试验包括如下内容：1、地基土试验：天然含水量、界限含水量、塑性指数、密度、相对密度、颗粒分析、无侧限抗压强度、有机质含量、PH值等。2、水泥加固料试验：将用于施工的水泥取回样品，进行有关标号、细度、标准稠度、初凝、终凝时间、安定性试验及水泥7d、28d龄期的抗折和抗压强度等。3、水泥土试验：将取回的土样制备成天然含水量状态下的扰动土样，然后掺入不同配比的水泥样品，制成不同配比、不同龄期的水泥试件进行恒温、恒湿养生，以被作抗压强度试验用。每一配比、每一龄期至少需要三组试样进行平行测定，试块养护龄期可取7d、28d、90d三种，养护结束后在试验室做不同龄期的无侧限抗压强度试验，根据试验结果提出合适的配比。粉喷桩桩身标准强度为90d龄期的无侧限抗压强度。三、加强机械设备要求的检查1、机械设备必须完好，并尽量采用粉喷桩改装机型，取钻头最下面两个叶片间距应不小于5cm，叶片角度不大于20°如采用其他钻机，其钻头叶片数量不得少于4片，每个叶片的距离应采用不等距，且下面叶片的间距应小于上面叶片的间距，同时为了保证叶片的粉碎效果，叶片上应焊接一定数量的钢筋。施工前项目部必须向监理组提高每台湿喷桩机组的主要技术性能（包括喷钻机的加固深度、成桩直径、钻机转速、提升速度等，湿喷桩水泥浆压力泵的压力和泵送能力），以确定所用的湿喷桩机型是否能满足该施工段的施工要求，每抬湿喷桩机必须配备能够自动记录、打印处理深度、每0.1~0.25~米水泥浆用量、复搅深度、水泥浆比重的电脑监测记录装置（其应能打印每根桩施工中钻头各次下钻深度及提升高度的全过程记录和水泥浆段浆量和水泥浆比重）。只有在该机型能够满足该段落湿喷桩处理要求，并配备以上监测记录装置后该钻机才允许进场进行施工。2、上述监测装置以电流表、压力表必须经有资质部门重新计量、标定，以保证仪器、仪表的准确。标定后的合格证书原件经监理组审查后，其复印件贴在已标定的仪器或仪表上。3、管道质量应满足管内压力要求，管道接头不得多于2个，且管长不大于60米。4、施工时泥浆存放池必须采用金属制容器，其容积必须大于该段落最长桩用浆量。四、做好现场工艺性试桩及总结工作在施工前各项准备工作满足要求的情况下可进行工艺性试桩，试桩数量不少于6根。在进行正式工艺性试桩前，各施工钻机可在护坡道位置或桩位以外进行试打，保证在正式进行工艺性试桩时机械设备能够正常运转。每台钻机在正式施工前必须根据所承担的施工段落、不同地质土层进行工艺性试桩。试桩的目的是确定有关技术参数，包括：钻进速度、走灰时间（灰自泵出至到达灰喷口的时间）、提升速度、水泥用量（总量和单位用量）、喷灰次数、复搅速度、复搅次数等，试桩必须填写试桩报告，在试桩5~7天后有选择地进行全程取芯，以确定合适的施工工艺。工艺性试桩结束后，做好总结工作，上报有关资料，在得到认可后才允许全面开工。五、加强对粉喷桩施工过程的控制1、平整场地，整套设备依实际地形安装就位。监理组应对桩位平面布置图放样进行检查。（桥头钻孔桩位置应留出来，一般距钻孔桩外边缘1.0米，该范围以内不必进行粉喷桩施工。）2、喷钻机自动纵横向移位，调整钻机钻杆垂直度，使钻机钻杆倾斜度不大于1%，钻头对准孔位。3、启动搅拌钻机，钻头正向旋转，实施钻进作业。为了不会堵塞钻头上的喷射口，粉喷桩在钻进过程中可不喷水泥，只喷射压缩空气，既保证顺利钻进又减小负载扭距。下沉钻头钻进时，应控制钻进速度，须根据土质软硬，选择档次。时刻注意电流的变化及时换档。4、钻至色机标高后停钻。5、启动搅拌钻机，反向旋转提升钻头，同时打开发送器前面的控制阀，按需要量向被搅动的疏松土体喷射水泥，边提升边喷射边搅拌，尽可能搅拌均匀，使软土与固化料充分混合，喷射量与提升速度应匹配，如一次喷灰不能达到设计要求，可采用两次喷灰。提升时不能使用快档，宜选择中、慢档提升，保证搅拌均匀。要求每提升20mm搅拌轴转动不少于1圈。6、当钻头提升至离原地面40~50cm时，发送器停止向孔内喷灰，钻头旋转提升至地面。7、重复启动搅拌钻机，钻头正向旋转，钻至设计标高后停钻，再次反向旋转提升钻头，边提升边搅拌（如喷灰量组组，可喷足不足灰量）至园地面，进行复搅（复搅一次是指喷灰结束后，钻头从桩顶下钻搅拌至桩底后提升搅拌至桩顶这一过程）。8、移至新孔位重复以上的过程。根据监理组对粉喷桩施工过程的控制，按以上的施工控制能够保证粉喷桩的质量，但需要加强旁站人员，加强对粉喷桩的施工过程的控制。六、质量检查和验收1、施工过程中施工、监理单位应随时检查喷灰总量和每延米水泥用量、处理桩长、复搅深度、复搅速度、钻机下钻、提升速度。2、粉喷桩成桩7天偶承包人必须将桩头上部按规定要求清除露出桩型，并按有关要求和频率对桩头开挖检查，检查桩体成型情况及搅拌均匀程度、桩径、桩距等指标。3、粉喷桩成型28天后，将对粉喷桩进行全程钻芯取样，检查其成型情况，并在桩下50~100cm范围内、桩中部及桩底上面50~100cm钻取芯样，做无侧限抗压强度试验。4、具体检测内容、标准、方法和频率见下表。项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1桩距(mm)±100抽查2%2桩径(mm)不小于设计抽查2%3桩长(m)不小于设计全桩长取芯0.2%和查施工记录4竖直度(%)1.5查施工记录5单桩喷粉量符合设计(误差不大于1%)查施工记录6桩体完整性及强度(Mpa)不小于设计要求和参见苏高工(1998)52号文每施工段落取芯0.2%，且不少于2根(具体方法参见苏高工(1998)52号文)七、在加强对施工现场监督与管理，着重点应注意以下问题：1、必须派专门人员对粉喷桩进行全过程进行旁站，我们监理组采用两台机安排三名现场旁站人员，实行三班制，保证24小时全过程监控。2、加强对施工记录的检查，施工记录必须有专人负责，记录要真实可靠，字迹清楚，用碳素墨水或蓝黑墨水，不准弄虚作假，施工单位原始记录应得到监理人员签字。监理人员也应做好过程记录。3、受潮水泥不得使用在粉喷桩上，并应清除出现场，承包人进场水泥不得少进多报，不准卖水泥给他人，一经发现有水泥外卖现象，监理组应立即清除该施工班组或施工队，并对已施工的工程量不予计量支付。4、粉喷桩所用水泥实行总量控制，记录每晚6：00到第二天晚6：00粉喷桩完成量、水泥用量和所进水泥量，现场监理应检查每台粉喷桩每天所用水泥的水泥袋数量是否与施工所用水泥一致，并做好相关记录，发现问题应及时进行调查并作出处理。5、原有地面整平后地面坡度不得大于2%，喷钻机钻杆必须垂直，钻杆倾斜度不得大于1%。6、对损坏的设备或不正确的仪器、仪表等应及时给予更换，监理人员应经常对其检查。7、粉喷桩施工严格按设计桩长进行施工。如确因地质条件发生变化，桩长超过或达不到设计桩长，应及时分析原因并向监理组进行汇报，经业主确认，并调整施工桩长。8、粉喷桩必须全程复搅，监理人员必须做好复搅记录。9、发现喷灰管堵塞不喷灰时，应立即停止施工，标明钻杆所处的深度，查明原因，迅速排除故障，重新喷灰，在接头处应重叠长度应不小于1.0米；如间隔时间超过12小时，该根未完桩应作报废处理，重新进行打设，新桩与报废桩外边缘的距离不能大于设计桩距的15%。10、要加强水泥操作手与钻机操作手之间的联系，必须每台钻机配一台门铃，加强联系。11、通过试桩确定的每台机的施工参数必须按规定的要求挂在钻机醒目处（具体格式见附表一）。确定的参数施工中不得随意更改，如施工中确因地质情况发生变化，需调整施工参数的，必须经经理组重新确认后才允许调整。同时在钻机的塔架上应每50cm用明显的颜色表明钻杆钻进的深度，该标识应与实际钻深一致。12、为确保粉喷桩的质量，控制钻进速度，每台钻机每天完成工作量严禁超过300~350米。具体最大数量可根据每台钻机确定的施工参数和工艺计算确定。13、钻机钻头提升喷灰时应根据走灰时间（灰自泵出至到达喷灰口的时间）确定提升喷灰时间。14、对于钻头直径，监理组每班应量测一次，并做好该施工、监理记录。对于粉喷桩机型钻头，其直径不得小于48~49cm。15、粉喷桩每延米水泥用量误差不得大于4%，单桩水泥用量误差不得大于1%。八、资料的归档整理粉喷桩施工中每天的原始记录必须上报项目部，项目部、监理组应安排专门的资料员，负责每天原始资料的整理、归档工作，每一施工段落结束后，所有的施工资料必须及时整理归档。资料的归档必须符合省高指有关竣工资料文件的要求。