摘要：通过三灵高速公路No.7B标段粉喷桩处理软基的施工实践，总结粉喷 桩应用于高速公路软基处理的施工工艺，质量控制手段，质量检测方法，通过和其它软基处理方案对比，粉喷桩处理后的软基，克服了涵洞基础沉降，桥头跳车，路基沉降现象，并且快速、经济。
关键词：软土地基 粉喷桩 施工
1概述
三灵高速公路No.7B标段，位于河南省境内灵宝市豫灵镇北部的黄河岸边，全长5.9km，设计路面宽度为24.5m，设计时速100km／h，设计荷载汽车—超20级，挂车—120级。
1.1工程地质
本标段属黄河及其支流的河谷漫滩及低阶地孔隙潜水发育区，水量丰富，水位埋深1.0～10. 0m，据河南省地矿厅资料，水质属HCO3～CaMg型水，对混凝土无侵蚀性，其中K201＋420～K202＋947段处于河谷漫滩地，属软土地基，软土路段一般地质分层(由上而下)为：
(1)低液限粘土：灰黄色，厚度小于1～1.5m，呈硬塑状，为硬壳层且有湿陷性，地下水位埋深多小于2.1m，容许承载力［α］＝80～120KPa，极限摩阻力τ0＝30 KPa。
(2)灰黑色淤泥：流塑一般厚度4～6m，含水量49.6％～92.1％，［δ0］＝60KPa，［δ0］＝25KPa，孔隙比e＝0.396～0.688，压缩系数：0.11～0.19(Mpa)，内摩擦角4°，快剪凝聚力：13KPa。
(4)砂砾石：中密，含水量饱和，允许承载力280KPa，极限摩阻力140KPa。
1.2方案比选
(1)采用塑料排板及铺砂砾垫层的排水固结方案，经做试验观测，承载力达不到设计要求，沉降量大。
(2)采用土工布及铺砂垫层，经做试验观测，承载力达不到设计要求，且沉降量较大。
(3)选用粉喷桩固结处理，桩尖坐在砂砾石层上，经试验观测，承载力大于340KPa，沉降量较小，且经济，施工速度快。
1.3水泥粉喷桩的设计要求
桩径：50mm。
桩长：要求打穿淤泥层，在砂砾石层上，一般5～7.5m。
桩距：1.5m×1.3m(排距)，等腰三角形布置；桥头20m内及涵洞基础：1.5m×0.75m(排距)。水泥掺入量：桩喷粉量71kg／m(425#普通硅酸盐水泥，掺入比18％)。
桩身强度：90d龄期无侧限抗压强度1900KPa，复合地基承载力：280KPa。
2粉喷桩施工
粉喷桩处理软土是通过专门的机械将粉体水泥喷出后在地基深处就地与软土强制搅拌，利用水泥和软土之间所发生的一系列物理化学反应，在原地基中形成强度、刚度较大的桩体，同时也使桩周土体性质得到改善，桩体与桩间土形成复合地基共同承担外荷载。
2.1影响加固质量的关键因素
桩体的强度及支承桩体的地层承载力，要求桩长打穿淤泥层，桩尖坐在砂砾层上，且桩身强度达到设计要求。2.2影响桩身强度的主要因素
(1)水泥渗入比：水泥粉喷桩的强度随水泥掺入比的增大而增大；
(2)龄期：桩身强度随龄期增大而增大，三个月龄期强度作为标准强度，28d强度作为标准强度的60％～75％；
(3)土样含水量：当掺入比相同，桩身强度随着土样含水量降低而增大，试验表明：每米掺入71kg水泥时，土样含量从92.1％降低到25％，桩身强度从580KPa增加到2600KPa；
(4)搅拌的均匀性：水泥和软土之间强制搅拌越均匀，桩身强度也越高。
2.3施工工艺
基于以上认识，在粉喷桩施工中，必须抓以下施工环节：
2.3.1严格按粉喷桩施工规范施工
按设计桩距，排距测量放样，施工工序如下：
(1)钻机就位：吊钻机对准位后，使钻杆垂直，倾斜度小于1％，桩位偏差小于5cm。
(2)钻进：启动钻机，钻头边旋转边钻进、(喷入压缩空气而不喷入粉体)边搅拌。
(3)停钻：当钻进到达设计标高后停钻。
(4)提升：启动钻机，钻头是反向边旋转边提升，同时通过粉体发送器将水泥喷入土中，使土体与粉体进行拌和。
(5)停喷：当钻头升至距原地面50cm时停止喷料。
(6)复拌：重复搅拌至桩长三分之一提升钻头，搅拌至第一次停喷的位置，成桩结束。
2.3.2粉喷桩的质量控制
粉喷桩处理软基属隐蔽工程，且通常是昼夜连续施工。为了在施工过程中加强对施工工艺、水泥用量、桩长、施工速度的控制，我们专门派两名施工员，同时有两名监理工程师旁站监督，由监理工程师逐桩签字，做到每桩都有完整的记录，主要监理内容为：
(1)检查桩距、桩位是否符合设计要求。
(2)逐桩控制喷粉量：根据桩长，按71kg／m喷粉量进行喷粉，水泥先送入罐内，然后通过自动计量电子称控制每米喷粉量，电子称屏幕上可以显示每米喷粉量。
(3)桩长控制。根据设计桩长及试验桩确定的长度，在钻杆上标明桩长，并根据钻进时桩机的负载电流数据突变，直至桩杆不再进尺(表明桩尖已座在砂砾石层上)，现场丈量，测定实际桩长。
(4)施工单位对成桩单位负完全责任。我们明确规定对成桩按5％随机进行质量检测，对不合格的桩责令其自费加桩进行返工，并对有关责任人进行经济处罚，这一措施促使施工单位自觉把关，不敢偷工减料以确保质量。
3粉喷的质量检验
为了确保工程质量，粉喷桩施工满足龄期要求后，我们采取如下检验方法验收桩体的质量。
3.1钻芯取样
本工程采取对于28天龄期进行桩体任一部位钻芯取样来验收桩体的强度，即达到90天龄期的75％以上(大于1.9×75％＝1.43MPa)，抽样频率为5％，部分试验结果见表1、2。[本文共有 2 页，当前是第 1 页] <<上一页 下一页>>
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