粉喷桩在软基处理中的应用与控制

粉喷桩是粉体喷射深层搅拌法的简称，它是深层加固处理技术的一种。其原理是通过专用的深层粉体喷射搅拌机，将粉状加固料如水泥、石灰粉，用压缩空气喷入地基深部，凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合，就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体，桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结，从而使桩体与桩间土一起组成复合地基，起到加固地基的目的。

工程概况

桥址地质条件：同三线宁波段K3+782桥基条件极差，通道桥设计要求地基承载力不小于150Kpa，桥址工程地质情况：原地基承载力远远满足不了设计要求，如用打塑料排水板超载预压法处理，预压期要6个月，不能满足工期要求，综合各种处理方法及影响因素，最终确定用粉喷桩加固处理软基。

地基处理范围：横桥向28米，顺路方向12.8米（即中心桩前后各6.4 米）。粉喷桩的平面布置为等边三角形，边长为1.3米（即桩中心距离），桩直径0.5 米，桩长9 米，采用325水泥，复合地基承载力不小于150kpa。

室内配合比确定水泥用量

由于水泥加固土桩体的质量与天然地基土的性质有关，因此当地基加固工程决定采用粉喷桩时，水泥掺入量的确定很关键，首先在施工前至少28天，要在室内标准条件下，制配不同配比的水泥土试件，进行不同龄期的强度试验。取土试验：根据钻探的地质资料，取地表硬壳层下具有代表性的土，测其含水量、孔隙比、湿容重等。

根据测得的湿容重确定用以下几种水泥掺入量进行试验，水泥掺量分别为 10%、12%、13%、14%、15%。

制做试样：由于粉喷桩是水泥以粉状喷入地下湿润的软土，所以在室内制件时必须取原状地下软土与水泥粉进行室内配合比试验。一般一组6个试件，试件在温度25±2℃度，密封保湿条件下养生。试件做无侧限抗压强度的前一天需浸水一天。

室内水泥掺量试验结果：根据试验结果，确定最佳水泥掺量为15%。能满足设计要求。

施工质量管理

粉喷桩是水泥与地基土的搅拌产物，天然地基土的性质、水泥剂量、搅拌机械性能与工艺等几方面将综合影响成桩质量（强度与均匀性）。粉喷桩的质量关键在于每根桩都有足够的粉喷量以及喷粉与搅拌的均匀程度。这首先要解决机具问题，同时严格管理成桩操作。

1、施工过程中的质量控制

施工过程中，应严格控制喷粉和停粉时间，每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷粉，以确保喷粉连续性，严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆的提升作业。随时检查施工记录，确保水泥喷量达到设计要求。储粉罐内的储灰量不应少于500Kg，若储粉量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。

2、成桩后质量检查

开挖检查：最后一根成桩7天后，进行基坑开挖，基坑开挖要人工进行。对搅拌桩头小心清理。观察桩顶质量，粉喷桩搅拌均匀，桩位、桩径、桩数符合设计要求，桩体水泥土胶结坚硬，按径高比为1，取桩体进行无侧限抗压强度试验。

取芯检查：对桩进行取芯及轻便触探检查。

从测试结果可以看出，粉喷桩桩顶较松散，强度偏低，一般在0~1.5米内均呈松散团块状。1.5~6.5米处桩强度较高，桩质量均匀。这是因为在成桩过程中，当提升杆开升将近地表时，因侧向土压力较小，造成搅拌质量较差，因此确定采用深层搅拌法处理的工地，其场地整平标高应比设计确定的基底 标高再高出0.5米。

小结：

1、粉喷桩软基处理K3+782通道桥工后沉降观测小于10cm，满足设计要求；

2、加强施工过程中的试验检测，严格控制喷粉量、气压等技术参数，是确保成桩质量的关键；

3．从取芯结果看，粉喷桩成桩质量随深度增加而变差，设计时成桩深度不宜大于10m；

4．室内配合比的水泥土强度，与桩体取芯强度相差很大，多积累这方面的试验检测资料，以找出更合理的二者相关系数，将推动粉体搅拌法处理软基技术的广泛应用；

5．粉喷桩处理软土地基还处于一种半理论半经验阶段，因此大量积累工程的沉降观察资料，对于完善设计理论有极大的价值。