文档介绍：水泥粉喷桩加固软土地基
 
前言
粉喷桩即从不断回转的专用钻机的钻头向周围已被搅松的土中喷出水泥或生石灰粉,经叶片搅拌形成的桩体。粉喷桩的桩身无侧限抗压强度可达780~2000kPa。采用粉喷桩处理后的复合地基承载力可达160~180kPa,甚至更高。与钢筋混凝土桩相比,可节约大量的钢材,从而降低了造价,缩短了工期,具有良好的技术经济效果。经整理形成工法,以便推广应用。
一、工法特点
1、在软基中采用钻头搅拌钻孔成桩,对地基及周围建筑物扰动小,地表下沉得到控制,施工中振动小、噪声低,具有良好的社会效益。
2、无下沉坍落,作业安全可靠。
3、施工作业简便,机械设备容易解决。
4、以较小的投入即可达到理想的加固效果,成本低、效益高。
二、适用范围及条件
1、本工法适用于工业及民用建筑、市政、道路及港口、地下挡土结构等工程的软土地基处理。
2、适用于淤泥、饱和粘土、亚粘土等地基加固。
3、加固深度为20m,加固土强度标准值取90d龄期的无侧限抗压强度,~。
4、当地下水有侵蚀作用或加固的地基为泥碳土时,应通过试验确定其适应性,冬季施工应注意低温对加固效果的影响。
三、工艺原理
粉喷桩是用改制的螺旋钻机,将钻杆钻至设计要求的土层深度,钻头到达下部持力层后,用压缩空气将水泥粉或生石灰粉经钻杆内孔输送至钻头上特制的喷嘴,随同钻头旋转向四周土体喷射,同时钻杆以一定的速度提升。钻头上的叶片将其四周一定范围内的土体自下而上不断切割,使之疏松,并与水泥或生石灰粉搅拌混合胶结,硬化后即可形成一定直径的强度高于原土层的固结体。
水泥加固软土是基于水泥与加固土的物理化学反应。水泥颗粒表面矿物很快与土体中的水发生水解和水化反应,生成氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙等。水泥的各种水化物生成后,有的自身继续硬化,形成水泥石骨架,有的与周围具有一定活性的粘土颗粒发生反应,形成水泥土的团粒结构,并封闭各土团之间的孔隙,形成坚硬的联结体。拌入水泥七天后,土颗粒周围充满水泥凝胶体,一个月后,充填到颗粒间的孔隙中,形成网状结构,五个月后,纤维状结晶辐射向外伸展,产生分叉,并相互连接形成空间网状结构,增加土体强度。
四、施工设备
(一)粉喷桩机
该机主要由液压步履式底架、井架和导向加减压机构以及钻机传动系统、钻具、液压系统、喷粉系统、电气系统等部分组成,其结构外形见图1。
 
 
(二)其它机具设备
粉喷桩施工需用的机具设备见表1。
表1 主要机具设备
序号
名称
规格、型号
单位
数量
1
粉喷桩桩机
PH-SA型或其它型号
台
1
2
喷粉机

台
1
3
空压机
16m3/min
台
1
4
翻斗车
1t
台
2
 
五、施工工艺
(一)施工程序见图2。
(二)关键技术及操作方法
1、关键技术
本工法的关键技术是喷粉,即将粉体成桩固化剂用压缩空气输送到钻头并射到土层中去。喷粉直接关系着成桩的质量。
喷粉一般在喷气后进行,其操作程序是:开通喷粉球阀和蝶阀、关闭喷气阀,按下无级变速器电机启动按钮,使旋转供料器运到喷射管,喷入土层。以上操作要求迅速连贯,一气呵成。
2、操作方法
(1)对正桩位,调平桩机机身,保证桩的垂直度