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技术文章 |
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| 2016-6-28 点击次数：[778] |
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2.1 方案评估
确定地基处理方案前，应对地质条件、地形地貌等进行综合分析，科学选取地基处理方法。如纵贯山西南北的重要交通干线“大同—运城”高速公路建设，就是运用粉喷桩技术加固公路软基地段的成功案例。对洪洞县境内的地质进行勘察后发现，该段地形较为平坦，多为粉质黏土和砾石，水分主要来源为河流和大气降水，对水泥没有侵蚀作用，因此选定了粉喷桩技术方案。此外，加强施工过程的质量控制，也是该高速公路建设方案得以顺利实施的重要技术保证。
2.2 施工关键技术
施工前要做好以下准备工作
（1） 完备技术资料。施工前，应对施工区域地质勘探报告、土工试验分析、平面布置图等技术资料进行认真的整理和周密的分析，对软土层厚度、加固范围、粉喷桩长度等重要技术参数反复进行确认。
（2） 清除施工障碍。修整施工场地，如场地存在低洼现象，为满足机具行走要求，应回填黏性土，或铺设砂土、碎石；地表过软时，为防止施工机械作业过程的失稳，则应对其进行压实。
（3） 室内配合比试验。粉喷桩施工前至少28d，必须根据施工区域地基土特性，在室内标准条件下，制配不同配合比的水泥土试件，进行不同龄期强度试验。例如，山西省境内黄土多以接触式胶结为主，较为松散，其孔隙比、含水量等均与湿陷性有很大的关系。因此，进行室内配合比试验时，应根据山西黄土空隙较大的特征，首先对湿陷类型、湿陷等级等进行分析和研究，再从山西省钻探地质资料入手，分别针对不同的含水量、空隙比和湿容重的土质进行试验，由试验结果确定满足设计要求的最佳水泥掺入量、水掺入量等粉喷桩成桩关键数据。
（4） 工艺试桩。设备安装到位后，应进行试运转。为保证粉喷桩成桩质量，开工前必须选择晴好天气，对每台机组进行5～10根的试桩。对试桩过程进行观察和测试，是科学验证钻机的钻进速度、搅拌速度、喷气压力、提升速度等技术参数的重要环节，也是掌握成桩经验，进一步确定施工流程的关键。粉喷桩施工工艺流程如图1所示。
具体施工要点如下。
（1） 材料要求。为保证粉喷桩成桩质量，应对施工用水泥、生石灰、粉煤灰等严格要求，采用满足国家材料标准的具备出厂检验证书的质量合格水泥，严禁使用劣质、过期产品；严格将水泥等加固材料分类放置，并进行标号。
（2） 钻孔要求。采用双层或多层叶片的螺旋形钻头，确保加固钻机搅拌轴保持垂直；按照定位要求预搅下钻，保持匀速，注意钻进过程只喷射压缩空气而不喷粉，待钻至设计孔深时，方可停钻。
（3） 桩长的控制。为确保粉喷桩长度符合设计要求，必须保证场地平整，用全站仪对桩位进行放样，保证高差不超过5cm。严格掌握钻进深度，用水准仪控制标高，严禁在尚未达到设计桩长时就停钻或开始提升作业。
（4） 喷粉要求。将钻头调至反向旋转，粉体发送器开始喷粉，钻机一边搅拌，一边提升；提升时间、喷粉计量、停粉时间等均由电脑记录并打印；喷粉过程应连续，当发生断粉或断电现象时，应做好记录以便补粉或者复搅；发现喷粉不足或其他缺陷，则要整桩复打。
（5） 停粉要求。提升喷粉时，当钻头接近地面约0.5m时，应停止喷粉、降低提升速度，并改送压缩空气。为避免浪费和对后期施工造成影响，严禁将水泥等固化剂带入距离地面0.5m以内的地基内。
2.3 施工质量控制措施
粉喷桩成桩质量受施工人员、机械设备、原材料、施工工艺以及地域环境等的影响，因其具有较大的隐蔽性，所以应结合施工现场的地质条件，对整个施工过程中影响成桩质量的因素进行分析，并采取相应的质量控制措施。
（1） 施工人员。施工前应做好技术交底，建立健全粉喷桩质量保证体系。机械设备操作人员应经过相应的岗前技术培训，持证上岗，严禁无证人员上岗；坚持没有质量旁站人员不施工的原则。
（2） 机械设备。工程钻机、空气压缩机以及计量设备等应具备优良的可靠性和配套性，具有质量检验合格证书和计量器具检验证书，并处于检定期内；由于钻头叶片的形状、数量、宽度等直接影响钻机下沉速度，尤其会改变从淤泥软土中钻进时的出土状况，应对钻头定期进行检查，当直径磨耗量大于1cm时，必须进行更换。
（3） 计量设备的安装。解决气体和固体双相流问题、对粉体掺入量及其均匀性的准确计量是保证粉喷桩成桩质量的关键。施工时应根据单桩喷粉量或每米喷粉量来调节储粉罐的压力和供粉速度。采用先进的电子称重法与钻机深度相结合的、正确反映每米喷粉量、总灰量等的计量装置。
（4） 进场原材料。粉喷桩的质量在很大程度上取决于水泥等原材料的质量和用量，现场材料人员和质检人员应对进入施工现场的每批水泥、生石灰等原材料进行抽样复检，对各项技术指标进行确认，确保材料使用的合理性、安全性。施工现场应配备良好的防雨防水的原材料仓库。使用时，为防止块状水泥或杂物堵塞送粉管道影响成桩质量，加入料斗前应进行过筛处理。
（5） 施工监控与检验。严肃施工纪律，检测人员应制订详细的检测方案，采用科学的方法对钻进速度、提升速度、粉体计量以及成桩直径等重要技术指标进行全面、有效的监控；加强工艺试桩环节质量控制，对每根粉喷桩的桩体深度、搅拌均匀性、直径等进行检验和质量评定。 |
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