水泥用32.5级普通水泥要求新鲜无结块,入灌最大粒度不超过5 mm,不含有纸屑塑料布垃圾等杂物。石灰用磨细生石灰,最大粒径应小于0.2 mm,质地纯净无杂质。石灰中氧化钙和氧化镁的总和应不少于85%,其中氧化钙的含量应不低于80%。
2.3施工机具
主要机具设备包括喷粉桩机及配套水泥灌、储灰灌及喷粉系统空气压缩机等。喷粉桩机有液压步履式底架井架和导向加减压机构钻机传动系统、钻具液压系统、喷粉系统电气系统等部分组成,规格技术性能要求见表1。
2.4室内配比实验
粉喷桩处理软基效果如何,很大程度上取决于配比的选择是否适合当地工程地质条件。在施工前,应根据设计单位提供的《工程地质详细勘察报告》,选取有代表性的土质,水泥用量一般按土样天然湿重的15%～20%掺入,由施工单位、监理组共同按50 kg/m、55 kg/m水泥用量分别做配比试验,求得R、RR无侧限抗压强度。根据设计强度要求,确定施工时水泥用量为不小于50 kg/m,同时要求满足强度和喷粉量双控指标。
2.5现场工艺性试桩
根据室内配比进行工艺性试桩,试桩应达到以下要求:①钻进速度V≤1.5 m/min;平均提升速度Vp≤0.8 m/min;搅拌速度R≈30 r/min;钻进、复搅与提升时管道压力:0.1 MPa≤P≤0.2 MPa;喷灰时管道压力:0.25 MPa≤p≤0.40 MPa。②确定合适的技术处理措施,掌握水泥搅拌的均匀程度,掌握下钻及提升的困难程度,成桩试验的桩数不少于5根。
3施工流程
3.1检查作业条件是否完备
做好前期准备后,对作业条件是否完备做好检查,具体包括:①具备工程地质勘察报告基础施工图和施工组织设计;②施工场地内的地上和地下障碍物已清除或拆迁;③平整场地挖好排浆沟排水沟设置临时设施;④测量放线并设置桩位标志;⑤根据地质资料,通过原位测试及室内试验取得地基土、灰土物理力学及化学指标,选取最佳含灰量,作为设计掺灰量,决定设置搅拌范围,选择桩长、截面及根数;⑥机具设备已配齐进场并进行维修安装就位、进行试运转,进行现场试桩已确定成桩施工的各项施工参数和工艺。
3.2工艺流程
流程顺序:放线定桩位→就位→钻桩孔至设计深度→边搅拌、喷粉边提升钻杆至桩顶以上50 cm→停止搅拌喷粉→全程或局部复搅复喷一次提杆至地面移→至下一桩位继续施工。
施工前应进行场地整平、桩位放线组装、架立喷粉桩机,检查主机正常各部分的连接,喷粉系统各部分安装试调情况及灰罐管路的密封连接情况是否正常,做好必要的调整和紧固工作;灰罐装满料后,进料口应加盖密封,排除异常情况后方可开始施工。
成桩时,先用喷粉桩机在桩位钻孔,至设计要求深度后(钻速为0.570.97 m/min,一般钻一根10 m长桩约1 525 min),将钻头以0.97 m/min速度边搅拌、边提升,同时边通过喷粉系统将水泥或石灰粉通过钻杆端喷嘴定时定量向搅动的土体喷粉,使土体和水泥或石灰进行充分搅拌,混合形成水泥、水、土或石灰粉混合体。
作业时,机械操作要熟练,喷粉要均匀,水泥剂量及复搅深度应满足要求。喷粉时最好一次性喷足喷粉量,不得中断,每根桩宜装一次灰,搅拌完一根桩。喷粉深度在钻杆上标线控制,喷粉压力控制在0.50.8 MPa。对于桩长较长的桩,应采取措施,保证桩身下端每米的水泥剂量达标。同时,格控制钻孔下钻深度,喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩深度和喷粉量达到设计要求。深度误差不大于5cm,水泥喷入量的误差应小于1%。 钻进提升时的管道压力不宜过大,以防止钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。为确保粉喷桩的施工质量,当钻头提升至地面高程下25 cm时,应停止喷灰只搅拌,同时采取复搅措施。第二次搅拌时不喷粉,复搅深度以电流表达到100 A为准。复搅时钻头的下钻、提升速度同第一次。粉喷桩每次下钻和提升的时间有专人记录,时间误差不得大于5 s,提升前要有等待粉到达桩底的时间,防止出现提升却未喷粉的情况。对出现的意外情况应在备注栏内注明。严格控制喷粉时的钻杆提升速度,确保每根桩的喷粉均匀性。如发生意外影响桩身质量时,应在12 h内采取补喷措施,补喷重叠长度不小于1 m,特别困难时以电流表读数明显变化为准。否则应重新打设,新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15%,并填在施工记录中备查。
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