水泥粉喷桩技术在泵站软基处理中应用

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1、水泥粉喷桩技术在泵站软基处理中应用　　摘要:水泥粉喷桩是近年来发展速度较快的一种地基处理技术，具有诸多的优点，目前在城市泵站地基处理中有所推广。本文结合佛山三水古灶排涝泵站工程实例，在介绍泵站地基处理方案的基础上，重点探讨了水泥粉喷桩的施工质量控制措施，并总结出一些个人体会，以供同行借阅。关键词:水泥粉喷桩；软土地基；质量控制；加固效果中图分类号：TU471.8文献标识码：A文章编号：1工程概况古灶排涝区位于佛山市三水区乐平镇三江村古灶村民小组，排涝区内多为城市建设范围，建有佛山市三水中心科技工业区。三水

2、中心科技工业区内有多个国家级和省级经济建设基地，一旦受淹，损失惨重。泵站基础坐落在(4)层淤泥质重粉质壤土上，土质为流塑状，微～弱透水性，属于工程地质条件较差的软土地基，承载力低。根据泵站不同部位建筑物对地基承载力的要求，对泵室及压力水箱段基础及前池段翼墙基础采用水泥粉体喷射搅拌桩地基加固处理。设计复合地基承载力为115.7kPa。2工程地质条件6根据地质勘察报告揭示的地质，场地层均属于第四纪全新世(Q4)，为冲淤积及人工填筑而成。在勘察深度范围内共分四层，分部如下：第(1)层：素填土(Q4ml)，层厚0

3、.50～8.40m；第(2)层：粉土(Q4al)，层厚0.30～0.40m；第(3)层：重粉质壤土(Q4al)，层厚1.40～5.60m；第(4)层：淤泥质重粉质壤土(Q4al)。3地基处理方案该排涝站基础均座落于第(4)层淤泥质重粉质壤土上，天然地基承载能力仅70kPa，而泵室及前池翼墙基础设计基底压力分别达115.7kPa和110kPa，不满足设计要求，需采取加固处理措施。设计中比选了钢筋砼灌注桩、碎石振冲桩和水泥粉喷桩等方案，认为采用灌注桩需钻穿第(4)层到达持力层，由于该层淤泥厚度较大在勘察时未钻

4、穿,施工起来是存在不确定因素；采用碎石振冲桩虽可解决承载力问题，但其抗渗性能差，易产生渗透变形，而本闸防洪期持水水头差又较大，水泥粉喷桩不仅可以提高地基承载力，抗渗性能好，而且造价低，只要严格按设计要求控制进尺，喷粉量，采用全程复搅使桩身均匀，该方案完全可以满足泵站的承载力和沉降要求。4施工控制措施6粉喷桩地基加固技术成本低、工效快，曾大量运用于工民建工程，后因其喷粉量、搅拌均匀性等不易控制，一般重要建筑物特别是水平荷载较大的水利工程均不再推荐采用，该泵站主要是承受垂直荷载，如何保证施工质量是该泵站地基加

5、固处理的关键所在。4.1工艺性试桩(1)为保证工程桩的成桩质量，在正式实施粉喷桩之前，均应按设计确定的初步施工工艺打设工艺试验桩。在工程范围外适当位置，根据设计先进行工艺桩试验，该泵站工程共布置了4根工艺性试桩，两根为一组，进行全程复搅。粉喷桩在桩底停留时间与喷灰口打开时间和喷灰管长度有关，工艺桩试验时，应确定在桩底原位旋转时间,确保提升时水泥干粉从桩底喷出。预搅下沉过程中当电流达到60A时，再钻进1.0m，可提升喷粉。长(2)工艺桩的水泥掺入量暂定为15%，然后根据桩情况，选择合理的搅拌时间、次数、喷粉

6、提升速度等技术参数，确定粉喷桩的成桩工艺。(3)工艺桩成桩3d后，即采用取芯法检测工艺桩的均匀性、连续性及桩身强度，根据确定的成桩工艺控制工程桩的施工质量。工艺性试桩所确定的参数，为施工、监理单位提供了操作性很强的量比指标，为保证工程质量提供了可靠的依据。4.2工程桩施工6(1)设备就位：施工辅助设备，如大小灰罐、空压机等均安置在施工区域外，不能影响正常施工。考虑到工作效率，小灰罐要埋入地下，露出进料口，以便尽快倒入水泥，而且小灰罐距主机越近越好；为了保证电子秤准确称量，大灰罐一定要摆放平整。利用垂球整平

7、桩机并将钻头对准桩位，确保工程桩桩身垂直。(2)钻进：钻头对准桩位，整平，支撑牢固后，对各设备进行试运转，一切正常后，开启空压机正转钻进。(3)喷粉、提升、搅拌：当钻进至设计桩底以上1.5m时，应即开启喷粉机提前进行喷粉作业，当钻头到达设计桩底时应控制钻头在桩底提升，空转30s后，当确认灰到达桩底时，以Ⅲ档提升钻杆(提升速度保持在0.8m/min为宜)，此时，钻头实行边提升、边喷灰、边搅拌的连续作业，使水泥与被加固土体充分拌和，水泥掺入量为50kg以上。当提升至桩顶标高以上50cm时，立即关闭送灰机，再重

8、新复搅至桩底高程后以Ⅲ档提升到上次停灰面。若中间因故停机时，要进行复打。(4)成桩：经过上述一个过程，即可完成一根桩，桩机可移位至下一根桩继续施工。施工工艺流程见图：水泥土搅拌桩工艺流程图4.3施工中遇到具体问题的处理方法6粉喷桩制桩过程有人工操作和机械运转的因素，它直接受外部条件的影响，例如机械故障、地层的变化都会对成桩造成影响。譬如：喷灰机必须配有水泥计量装置，在施工中及时记录水泥的瞬间喷入量和累计喷入量。若发现喷灰量不足