粉喷桩体强度不足的原因是什么?如何处理?

2025年04月03日 22:12

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额兄弟
浅淡宁波桥台粉喷桩处理的监理控制措施
浅淡宁波桥台粉喷桩处理的监理控制措施摘要：通过对宁波市通途路2#、3#桥桥台粉喷桩处理的施工实践，在世纪大道工程中采取了针对性的质量控制措施，有力地保证了粉喷桩处理的施工质量,从而明显改善了桥台处的跳车现象。
关键词：桥台;粉喷桩;处理;监理;措施
粉喷桩又名深层搅拌桩，是利用专用的喷粉搅拌机将水泥等固化剂喷入软土地基中，并将软土与固化剂强制搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土结成具有一定强度的复合地基的一种施工方法（在宁波地区固化剂一般采用普硅水泥）。粉喷桩于20世纪70年代首先由日本和瑞典分别提出、推广和应用，我国于20世纪80年代初引入此项技术。由于粉喷桩具有能有效减少沉降量，并能承受较大的加荷速率等优点，目前在宁波桥台处理中得到了较广泛的应用。
在工程实践中，粉喷桩处理桥台中常存在因水泥用量难以控制导致均匀性差、养护不够等问题，最终导致沉降量得不到有效控制，达不到设计要求。因此，在施工过程中，监理人员采取何种科学有效的质量控制措施，来确保粉喷桩加固地基效果，成了需要解决的一个问题。结合通途路2#、3#桥桥台粉喷桩监理过程中的实践，针对控制措施谈一点粗浅的认识。
一、粉喷桩施工前的质量控制措施
1、加强对原材料的检验
（1）粉喷桩所采用的固化剂，通常为水泥，水泥必须经监理人员现场见证取样后送试验室检测，按设计及规范要求对水泥相关指标进行检测（试验），其结果满足设计及规范要求后方可采用，并应严格控制批次，要求每批进场水泥都要做相关试验，并尽量避免采用那些产量小、质量不稳定的小水泥厂生产的产品。
（2）水泥堆放应符合防雨、防潮的要求，严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥，监理人员应加强巡视及检查力度，杜绝不合格产品进场使用。
2、加强对施工机械设备的检验
（1）对进场施工搅拌机要求具有桩机合格证。
（2）每台桩机必须配置可以控制桩身每米喷粉量的记录器，且记录器上的任何一个已设定的参数任何人不得擅自改变。
（3）严格控制桩基的平整度和钻杆的垂直度。
（4）在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线，标写醒目的深度标记。
（5）钻头直径的磨损量不得大于1cm。
3、施工前必须进行工艺试桩
不同的桥台具有不同的地质条件，为了克服盲目性，确保粉喷桩加固地基收到预期的效果，在粉喷桩施工前必须进行工艺试桩，试桩数量不应少于5根，试桩的目的如下：
（1）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、钻机速度、搅拌速度等。
（2）验证搅拌均匀程度及成桩直径。
（3）确定该地质条件下，符合质量要求的合理掺灰量。
（4）确定该地质条件下，合理的工艺流程。
二、粉喷桩施工过程中的质量控制措施
1、桩长的控制
因设计部门在设计前已对地基进行了勘察，故其设计桩身长度已满足质量要求。监理在旁站过程中，须对每根桩的桩长与设计对照，以确保桩身长度。
2、粉体的计量控制
粉喷桩的质量好坏与水泥掺入量的多少和喷粉均匀性有直接关系，因此如何计量粉体是控制的关键。目前一般较为常用的是电子称重法与钻机深度相结合的计量装置，它能在记录上反映深度相对应每延米的喷粉量、总灰量等。要保证喷粉的均匀性，关键是掌握好钻头的提升速度，对于直径一定的粉喷桩来说，粉体发送器单位时间内水泥的喷出量与搅拌机提升速度可由下式来确定：
Q=π/4×D2×r×S×V
式中D------钻头直径（m）
r------软土的容重（t/m3）
S------水泥掺入比
V------钻头提升速度（m/min）
3、复搅控制
水泥与土搅拌均匀程度是关系到粉喷桩体强度的关键因素，大量的施工实践已充分证明，粉喷桩复搅与不复搅的质量相差很大。钻头喷出的粉体往往是脉冲状，若不充分搅拌，粉体在桩中呈现层状，形成一种“夹生”，这样的桩即使水泥掺入量再多也没有整体强度。复搅的作用在于通过充分的搅拌使粉体与土及水得到比较完全的接触与作用，促使桩体的形成。为了确保搅拌的均匀性，施工时要严格控制好钻机的提升速度、搅拌叶旋转速度等，应严格按设计要求复搅以保证质量，并采用“二喷三搅”的施工工艺。
4、日用水泥量与日进度指标的质量控制
（1）现场监理应全过程旁站，旁站过程中，应随时抽查钻机的水平度和垂直度、钻进深度、喷灰深度、复搅深度、次数等，做好相应的检查记录。
（2）现场监理应及时检查、收取记录器打印记录，并校核时间、桩号的连续性等，防止弄虚作假现象。每日施工结束后，所有打印记录应由现场监理检查合格后签字认可。
（3）现场监理应在每日施工结束后对施工现场水泥用量和记录器打印记录中的水泥用量加以统计、对比，并记录在当天的监理日志中，当两者误差大于5%时，必须查明原因后方可在打印记录上签字认可或采取补救处理措施。
（4）现场监理应核对前后、左右的桩的深度和成桩时间，如果深度相差较大或相同深度的桩成桩时间相差很大，则应分析是否存在搅拌不均匀或弄虚作假，应采取相应处理措施。
（5）现场监理应根据钻杆的提升速度、每台钻机的日工作数等确定每根桩的施工时间。如发现某台桩机的记录器上与该时间相差较多时，则认为搅拌不均匀，应该采取补救处理措施。
三、事后检测阶段监理的质量控制措施
1、粉喷桩施工完以后，应注意保养28天，在保养期内不准在顶面堆荷载，防止破坏桩身质量，达不到预期效果。
2、粉喷桩待龄期到后，应按规定频率进行取芯，做无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验。检测时现场监理应全过程旁站，对取芯、单桩及复合地基承载力试验的桩，应由监理工程师指定。对检测发现的问题，如部分断灰、喷灰不均匀、深度不足等问题，应进行认真分析，根据不同情况经设计同意后可分别对其进行加密、补桩处理。取芯时，取芯位置应取在桩径1/2处，而不应在桩中心，因粉喷桩中心是桩杆占据的空间，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从而取芯失败。取芯深度应比桩长度深50cm，以检验桩底土性状。在粉喷桩的检测方法中，应采取芯试验为主，通过该方法可以直观的掌握整个桩体的完整性、搅拌的均匀程度、桩件的垂直度桩长、含灰量的多少等各方面的重要数据，从而判断桩的质量情况。
四、结束语
通过通途路2#、3#桥桥台粉喷桩地基加固的实践，在世纪大道等工程中采取了针对性的控制措施，有力的保证了粉喷桩的施工质量，在粉喷桩的取芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验中全部合格,满足了设计要求,大大减少了桥台的沉降量，从而明显改善了桥台处的跳车现象。

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