113粉喷桩施工说课材料

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1、11.3 粉喷桩施工,宁连公路北段高速化完善工程粉喷桩工程,工 程 案 例,设计参数,7.2 粉喷桩施工,粉喷桩施工准备,工 程 案 例,技术准备,材料准备,Front,技术准备,施工场地的工程地质报告 土工试验报告 室内配合比试验报告 粉喷桩设计桩位图 原地面高程数据表 加固深度与停灰面高程,工 程 案 例,Back,场地准备,场地平整，清除障碍物 如场地低洼，回填粘性土 施工场地不能满足机械行走时，需铺设砂土或碎石垫层 如地表承载力过低，应采取措施防止机械失稳,工 程 案 例,Back,机械准备,钻机：主要成桩机械 粉体发送器：关键设备 空气压缩机：考虑加固工程地质条件和加固深度 搅拌钻头

2、 计量装置 电脑记录仪 动力设备,工 程 案 例,施工机械,1、粉喷桩：可采用PH-5B、PH-5D、搅拌桩机械施工,搅拌桩,全景,输灰灌,PH-5D型,PH-5B型,搅拌桩施工机械,Back,试桩工艺准备,试桩数量：5根 确定钻进速度：V1.0m/min 确定提升速度: V0.8m/min 确定搅拌速度:30r/min 确定喷气压力:0.5MPa 确定单位时间喷粉量 确定钻进与提升时管道压力： 0.10.2MPa,工 程 案 例,Back,7.2 粉喷桩施工-工艺流程,施工工艺流程,工 程 案 例,7.2 粉喷桩施工-注意事项,工 程 案 例,1.确保桩长：控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面

3、 2.机械控制：使用带粉体计量装置的喷粉机 3.钻头定期复核检查，直径磨耗量不得大于2cm,7.2 粉喷桩施工-注意事项,工 程 案 例,4.钻头提升至地面以上0.5m时，喷粉机停止喷粉 5.喷粉控制：当发生故障而停止喷粉时，第二次喷粉接桩时，重叠喷粉长度不得小于1m 6.喷粉量控制：用量误差不得大于1%,7.2 粉喷桩施工-注意事项,工 程 案 例,7.垂直度控制：偏差不超过1% 8.喷粉提升速度控制：控制搅拌机下沉和提升时间，时间误差不得大于5s 9.储灰罐容量控制：不小于一根桩用灰量加50kg,如果储灰量不足，不得对下一根进行施工 10.严格按试桩确定的技术参数进行施工,7.2 粉喷桩施

4、工-质量检测,工 程 案 例,1.检测桩长、加固料用量 2.开挖检查：浅部桩料质量：成桩7d内 3.轻便触探仪：检查桩身质量 4.无侧限抗压强度：成桩28d后 5.钻孔取芯法：成桩28d后,足尺开挖可直观反映桩体成桩质量，但对路基土体及相邻桩的破坏影响太大，同时检验深度一般局限于地表以下4m。不可单独应用于搅拌桩的检验。,足尺开挖检测,搅拌桩施工质量检验方法,1.粉喷桩定义,理论,机械：喷粉搅拌钻机 工作过程： 喷粉搅拌钻机进行土体切割搅拌 压缩空气把粉状或粒状的加固材料，通过钻头上的喷嘴向四周土体旋转喷射 钻头叶片将固化剂和土进行混合 特点：桩与桩间土形成复合地基,2.粉喷桩特点与其它软基方

5、法对比分析,理论,减少地基内的沉降量：与排水固结法相比总沉降量减少25%49% 侧向位移减少，加快填筑速度：与排水固结法相比侧向位移减少60%70% 提高地基承载力，加快填筑速度 对地基的扰动小 施工作业安全、机械设备简便，成本低,水泥粉喷桩适用范围,加固深度不超过20 m,加固土强度标准值取90 d龄期的无侧限抗压强度,一般可达到0.82.0 MPa。,适用于淤泥、饱和粘土、亚粘土等地基加固。,当地下水有侵蚀作用或加固的地基为泥碳土时,应通过试验确定其适应性。,3. 影响粉喷桩处理效果的因素,影响因素,理论,Front,粉体固化剂,固化剂种类：水泥粉、生石灰粉、磨细矿渣 固化剂掺入量控制：如

6、软土含水量大时，宜加大掺入量 粉体固化剂用量控制：有效的计量装置,Back,理论,搅拌,搅拌应充分 加强复搅 充分搅拌能避免粉体在桩中呈层状而形成“夹生”,理论,Back,桩土置换率,桩土置换率不宜太低，须大于10%,理论,软土性状,粉喷桩属摩擦桩 如果软土强度很低时，不断增加桩的强度，复合地基的强度也不会随之增加 含水量影响,Back,持力层,粉喷桩根据桩端分类：支承式、悬浮式 悬浮式粉喷桩：沉降主要是桩端以下的软土引起的沉降 充分搅拌能避免粉体在桩中呈层状而形成“夹生”,理论,Back,粉喷桩施工流程,粉喷桩机就位,预搅下沉,喷粉提升搅拌至设计桩顶标高以上50cm,重复搅拌下沉,重复喷粉搅

7、拌,提升至桩顶标高以上50cm,关闭喷粉机械,提升至孔口关闭搅拌机械,粉喷桩一般的施工工艺,(1)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,钻进土层。,(2)钻到设计孔深时,关闭送气阀门,喷送粉体固化剂。,(3)根据要求或试桩结果,喷料停留一段时间,确认粉体固化剂已到桩底时,方可提升搅拌钻头。,粉喷桩一般的施工工艺为:,(4)提升到设计桩顶标高时,停止喷粉。,(5)打开送气阀,关闭送料阀,空压机不停机,搅拌钻头提升到桩顶时停止提升,在原位转动2 min,以保证桩头均匀密实。,(6)进行二次搅拌。,(7)将搅拌钻头提出地面,停止主电机、空压机,

8、填写施工记录。,粉喷桩施工控制要点,(1)加强对施工机械设备的检验 桩机配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器; 桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称必须经过标定,不合格的仪表必须更换; 桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个0.5 kg重的吊线锤,并画上垂直线 在桩机的钻架上画上钻进刻度线,标写醒目的深度; 钻头直径的磨损量不得大于1cm。,粉喷桩施工控制要点,(2)加强对原材料的检验。 粉喷桩所用材料必须经过检验,满足规范、设计的要求。 粉体固化剂入罐时必须过筛,以保证入罐固化剂粒径符合要求,没有纸屑、石块等杂物。,粉喷桩施工控制要点,(3)施工前进行工艺试桩 工艺性试桩,试桩数量不少于5根。

9、试桩的目的:提供满足设计喷粉量的各种操作参数(如管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、钻进速度、搅拌速度等);验证搅拌均匀程度及成桩直径;确定符合质量要求的合理掺灰量和合理的工艺流程;确定进入持力层的判别方法。,粉喷桩施工控制要点,(4)严格计算桩孔间距,做好桩机对中、调平工作。 机身调平以钻杆是否垂直为依据,钻杆垂直度应严格控制,采用先进的控制办法进行控制,必要时可在机身设置激光对中仪进行控制。,粉喷桩施工控制要点,(5)控制喷粉工艺 a.喷粉直接关系着成桩的质量,要求迅速连贯,一气呵成。 b.钻头钻至设计深度,应有一定的滞留时间,以保证粉料到达桩底。一般在开工前通过观察确定滞留时间。 c.提升

10、过程一定要保证边喷粉、边提升连续作业。在空气湿度大、粉体流动性差、喷气压力大、单位桩长喷粉量大时,应对粉料进行加压。喷粉过程应随时观察粉体计量的变化,以保证各段(通常以1m为一个单位)喷粉均匀。如出现断粉,应及时补喷,补喷重叠长度不得小于0.5 m。,粉喷桩施工控制要点,(5)控制喷粉工艺 d.桩顶设计标高与地面标高接近时,地面以下1m范围内喷粉、搅拌、提升宜用慢速,当喷粉即将出地面时,宜停止提升,搅拌数秒钟,以保证桩头均匀密实。 e.做好粉体的计量和钻机深度相结合的计量,掌握钻进深度、相对应每延米的喷粉量、总灰量等,控制钻头的提升速度和喷粉速度。,粉喷桩施工控制要点,(6)持力层控制。 尽量

11、打至持力层并进入持力层50 cm左右。 判别是否进入持力层的方法：钻机钻到最深时的下钻速度和电流表的读数来判定。 这两个参数在工艺试桩时确定,一般是下钻速度0.5 m/min,电流值是额定电流值的125%以上。,粉喷桩施工控制要点,(7)复搅控制。 根据要求进行复搅以保证质量。 当桩长较长、土体天然含水量较高、粘性重时,可采用“二喷二搅”的施工工艺,即:钻进-钻至桩底后慢档提升、喷灰、搅拌至停灰面-钻进、复搅复喷至桩底-提升、搅拌至停灰面-移位。,粉喷桩施工控制要点,(8)粉喷桩质量检测 施工完成后按规定频率进行取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验。 对检测发现的问题,如未穿透软土层

12、、部分断灰、喷灰不均匀、强度不足等,应严格进行加密、补桩等处理。 在粉喷桩检测方法中,应以取芯试验为主,通过该方法,可以直观地掌握整个桩体的完整性、搅拌的均匀程度、桩体垂直度、桩长、是否达到持力层、含灰量的多少等。,粉喷桩施工控制要点,(8)粉喷桩质量检测 取芯时,取芯位置应取在桩径1/2处,而不应取在桩中心处,因粉喷桩桩体中心是钻杆占据的空间,成桩后中心部位强度较低,易造成桩体强度偏小的假象; 钻孔取芯时要注意保持钻机平衡,避免因钻杆倾斜而造成斜孔,导致取芯失败; 取芯长度应比桩长长50 cm左右,以检验桩底土性状。,粉喷桩质量检验评定,基本要求,水泥应符合设计要求；,根据成桩试验确定的技术

13、参数进行施工；,严格控制喷粉时间、停粉时间和水泥喷入量，不得中断喷粉，确保粉喷桩长度；,桩身上部范围内必须进行二次搅拌，确保桩身质量；,发现喷粉量不足时，应整桩复打；,喷粉中断时，复打重叠孔段应大于1m,粉喷桩质量检验评定,实测项目,项目 允许偏差 检测方法 桩距(mm) 100 抽查2% 桩径(mm) 不小于设计 抽查2% 桩长(m) 不小于设计 查施工记录 竖直度（%） 1.5 查施工记录 单桩喷粉量 符合设计要求 查施工记录 强度（kpa） 不小于设计 抽查5%,粉喷桩质量常用检测方法,N10轻便触探 钻孔取芯 静载荷试验 无损检测:小应变仪及地质雷达,Front,N10轻便触探操作方法

14、,方法: 采用锤重10kg的穿心锤，以高度50cm自由下落打在触探杆上，记录贯入100mm的击数来检测桩身质量强度。 技术规程:当桩达到7天龄期时，采用轻便触探N 10对桩顶区段进行连续检测，连续检测深度1m。1m以下每隔0.5m检测一次，最大检测深度10.0m。触探点的位置取桩径14处，抽检频率为2。,差别标准: 执行铁道部(粉体喷搅法加固软弱土层技术规范)，若出现下述情况视为不合格： N10每击大于10mm。 贯入100mm击数N 10小于10击。 根据现场大量试验，杭宁高速公路一期粉喷校N 10试验，贯入100mm击数小于13击视为不合格,N10轻便触探,N10轻便触探-建设部,建设部建

15、筑地基处理技术规范中规定“，成桩后3d内，可用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性。” 规定在3d内检测，时间跨度偏长，存在成桩2d以后，对桩身进行轻便触探已很困难，故而成桩检测应控制在1d为宜。 但检测时间提前可能造成对桩身强度的误判，这可以参照7d、28d强度进行修正。,N10轻便触探-缺点,轻便触探深度一般不超过4m，只能用于检测浅型桩。 轻便触探法，检测期限早，操作便利，发现问题，可以及时进行纠正处理。,Back,钻孔取芯-操作方法,方法: 取芯机器采用YY100型钻机，开口钻具为108mm，成孔钻具为89mm，加水钻进。每一回次取芯样一次，直至钻穿桩身0.30.6m终孔。 钻进

16、过程中，保持钻机垂直度，适当调整水量，取芯点在桩径14处。,钻孔取芯-技术规程,成桩28天，用钻孔取芯的办法，检测桩身的完整性，桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。 每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定在相对弱的地方截取一段，送工地试验室做一组(三个)一个月的无侧限抗压试验，以测定桩身强度。钻孔取芯频率0.7。,钻孔取芯-判别标准,根据有关行业规程，取芯结果必须满足以下条件： (1)粉喷桩长度不小于设计值； (2)桩身水泥土不能出现断桩、搅拌严重不匀,胶结质量较差； (3)桩身抗压强度不低于设计值。 如出现其中之一者属不合格桩。,Back,反射波法,采用反射波法能准确地反映断桩、缩径等有缺陷的桩，是检测单桩完整性较好的方法。 外仪器、设备轻便，检测速度快，费用低。 必须在成桩后21d28d才能施测，一旦发现问题，对粉喷桩施工来讲为时已晚。,Back,静载荷试验,静载荷试验是测定复合地基承载力最直接、最可靠的方法，它模拟实际荷载情况，提供复合地基承载力的具体数据，一般是测定两倍设计载