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粉噴樁技術范文1
1粉噴樁加固軟土路基的作用
該法以粉體作加固料，不需向地基中注入附加水分，可以充分吸取地下水，因此，加固后地基柱體承載力與相似的漿噴柱比要高，其固結效果要好，且不需預壓即可獲得較高的復合地基承載力及復合變形模量，加固土柱體的壓縮量僅為0.6%左右，下臥層的沉降量一般情況也能減少地基總沉降量的1/3～2/3。
本方法可以增加軟土地基承載力，減少軟土地基沉降量，加快軟土地基的沉降速率（石灰系列），使沉降在工前完成，從而減少工后沉降量。粉噴樁加固軟土路基工程，具體來說有四個方面的作用：
（1）樁體作用：由于粉噴樁的剛度較樁周圍土體大，在路堤填筑荷載作用下，地基中的應力將按材料模量進行分布。因此：產生應力集中現象，大部分填土荷載由樁體承擔，作用在樁間土的應力相應減少。這樣就使得復合地基承載力較原地基有所提高，沉降量有所減少。
（2）墊層作用：粉噴樁通過噴注水泥粉與地基土原位均勻攪拌硬結成樁體，并與樁間土復合形成一個復合地基或稱復合層。顯然這一層的力學特性優于天然地基軟土，起著均勻應力和增大應力擴散角的作用。
（3）擠密作用：粉噴樁在噴注水泥粉與地基土形成樁體過程中，不再向地基中注入附加水，反而樁體中的水泥粉對周圍軟土具有吸水、發熱和膨脹作用，對樁周圍土同樣可起擠密效果。因此加固后的地基初期強度高，對含水量高的軟土加固效果尤為顯著。
（4）加筋作用：粉噴樁除了可以提高地基承載力，還可起提高土體的抗剪強度，增加軟基路堤填筑的穩定性。
2粉噴樁的設計在工程中的應用
（1）工程地質特征
某高等級公路k95+105～k95+280段路基下有4. 0m厚的淤泥層，軟硬不一，沉降不均，可能對公路產生不良影響.根據工程地質勘察資料及實地勘察，場地地層情況如下：
①人工填土：主要為素填土，黃黃褐色，含少量的樹根等雜質，稍濕；
②淤泥～淤泥質粉質粘土：灰褐灰黑、淺灰色，濕、軟塑，1.5m厚；
③粉質粘土：黃褐色、灰綠色，具網紋狀結構，稍濕，可一硬塑，1.0m厚；
④粉砂層：黃黃褐色，濕飽和，稍密中密，0.8m厚；
⑤粉質粘土：灰灰綠色，具網狀結構，可塑，近砂層改為軟塑，0.7m厚；
⑥卵石層：黃褐色，濕飽和，中密，顆粒不均勻，局部含有較大粘土，卵石粒徑最大可達8cm。
（2）路基加固措施及技術經濟比較
1）換土法：如果該段采取清淤換填措施，則平均深度達3. 5m，工程量大，須換填達3.2萬m3，工程造價近70萬元。且工期長，地下水豐富，難以保證工程質量，一時又找不到如此大的棄土場。
2）基底生石灰樁加固：由于本段軟弱層埋深達4. 0m，因而理論上采取生石灰樁加固的技術是可行的，但由于地下水位高、地層軟、縮孔嚴重，再加人力操作，工程進展慢，滿足不了工期要求。
3）粉噴樁加固：由于粉噴樁特別適用于對軟弱地層加固，工程造價低，只需40多萬元，能夠滿足設計及工期要求，因而本段加固措施采取粉噴樁。
（3）粉噴樁設計與計算
設計中應確定基本參數為樁徑、樁距、樁長、樁的布置形式、固化劑摻入比等。
1）粉噴樁的樁徑通常按粉噴鉆機確定，目前常用的粉噴鉆機鉆徑是0.5m。
2）固化劑摻入量通常為被攪拌土重量的7%～15%，可根據具體土質通過試驗確定。本例中，固化劑為水泥和石膏，水泥摻入量為60kg/m，石膏摻入量為2.4kg/m。
3）粉噴樁樁徑一般為1.0～1.5m，本例取樁中心縱向距（順線路方向）為1.25m，橫向距為1.5m，呈梅花狀布置。
4）確定樁長可采用以下幾種方法：
①因地質條件及施工因素限制樁長，或根據土層結構情況可以定出樁底標高時，應先按實際情況定出樁長；
②當攪拌樁加固深度不受限制時，應先通過室內試驗選定固化劑摻入比和試驗的無側限抗壓強度，求出單樁承載力，計算出樁長；
③根據總荷載和總樁數，先選定單樁承載力，然后求出樁長。本例中樁長取4.5m。
5）單樁豎向承載力設計值計算
單樁豎向承載力設計值可按下式計算取小值，或根據荷載試驗確定
式中： ―粉噴樁單樁豎向承載力設計值，kN；
―樁周土的平均摩擦力標準值，由地質資料獲得，取15kPa；
―攪拌樁樁周周長，經計算為1.57m；
L―粉噴樁樁長，取4.5m；
Ap―粉噴樁的截面積，經計算取0.2m2 ；
?k―樁端地基承載力標準值，由地質資料獲得，無資料時可根據經驗或其它類似工程資料選用，取150 kPa ；
―樁端土支承力的折減系數，可取0.4～0.6，本例取0.50。
將上述各量代入式中得： =121kN。
6）復合地基承載力設計值計算
式中：
―復合地基承載力設計值，kPa；
―粉噴樁的面積置換率，取11%；
―樁間土地基承載力標準值，取120 kPa；
―樁間土承載力折減系數，樁端為軟土時取0.5 ～1.0：當樁端為硬土時，可取0. 1 ～0. 4；當不能考慮樁間軟土的作用時，取零。本例取0. 75。
將各量代入式中得：?ap =150kPa 。
7）地基沉降計算
式中： ―樁土復合體的變形模量，Mpa；
―粉噴樁的變形模量，取60Mpa；
―樁間土的變形模量，取5 Mpa 。
將各量代入式中得： =11MPa。
8）群樁壓縮變形計算
S1=（PC+P0）gL/（2gE0）
式中： ―群樁體頂面的平均壓力，取150kPa；
―群樁體附加應力，經計算取值30kPa；
―實際樁長，取6m；
―樁土復合體的變形模量，Mpa。
將各量代入式中得： = 5cm，即復合地基沉降計算值為5cm。
3結語
粉噴樁是一種快速處理高等級公路軟土地基，減少工后沉降較為合理的方法，工期比排水固結法短4～6個月，而且處理后的軟基沉降量小。目前，高等級公路運營幾年，該段情況良好。通過論述粉噴樁處理路基基礎的試驗、設計及施工，從而證實了粉噴樁是高等級公路處理軟基基礎的一種快速、實用、合理、行之有效的方法。但由于軟基處理的復雜性，公路系統目前尚未制定統一的粉噴樁復合地基的設計、施工及質檢規范，因此，在設計理論、機械及施工工藝、檢測手段等方面有待于進一步研究和完善。
參考文獻：
[1]王曉謀，袁懷宇.高等級公路軟土地基設計與施工技術[M].北京：人民交通出版社.2001.
粉噴樁技術范文2
粉噴樁施工技術是指采用攪拌機械將水泥、石灰等粉土材料送入到軟弱地層中，并通過鉆頭葉片在原地進行強制攪拌，從而使土體和粉體充分混合。粉噴樁施工技術在軟土路基處理中的應用，可以有效地提高地基的承載力和穩定性，同時可以減少地基承載力、縮短工期。粉噴樁施工技術可以應用于大范圍軟土路基的工程。施工中不會產生噪音和振動，因此可以在建筑物附近進行施工。
1工程概況
本工程為某一級公路施工建設項目。該公路的全長一共為132.32km。行車速度設計為100km/h。整體式路基寬度為25.5m，分離式路基寬度為12.75m。在本工程中K163+000～K173+000路段內存在軟土路基的問題。該地質情況屬于典型的雅丹地貌。地勢較低，軟土地基含水量高、孔隙率大。根據工程的具體情況，應采用粉噴樁施工技術對軟土路基進行處理。
2粉噴樁施工技術
2.1主要機械設備
本工程施工中需要采用到的主要機械設備及其數量如表1所示。
2.2施工程序
在本工程中進行粉噴樁的施工，其具體的施工工藝流程如圖1所示。⑴定位。在粉噴樁正式施工之前，應先對施工場地進行平整處理，并根據設計圖紙的要求將攪拌機移動到指定位置，確保攪拌機精確就位。⑵預攪拌鉆進下沉。開啟攪拌機電機，確定攪拌機鉆頭以正向的形式進行轉動，并緩慢均勻的鉆進下沉，直到設計標高位置。攪拌機鉆頭的下沉速度應控制在1m/min～1.2m/min之間。⑶噴粉攪拌提升。當攪拌機鉆頭達到設計標高之后，即可開啟空壓機，當氣粉混凝土達到噴口時，即可開動鉆機以反向的方式一邊進行提升，一邊進行噴灰，鉆頭的提升速度應滿足設計要求。⑷重復攪拌。當攪拌機鉆頭提升至地面以下80cm的位置處時，即可將空壓機關閉。為了確保軟土與固化劑之間的充分混合，此時需要將攪拌機鉆頭再次鉆進下沉，當達到設計標高之后，攪拌機應再次反轉提升，提升速度應嚴格滿足規定的速度，直至達到地面。⑸當一個樁位施工完成之后，即可將攪拌機移動到下一樁位。
2.3人員組織
一般情況下一臺鉆機的施工，需要安排8～10人進行施工操作。鉆機施工人員的安排如表2所示。
2.4施工要點
⑴操作人員應嚴格按照相關的技術規程進行施工，其別需要注意的是應安排專人對壓力、噴粉量、鉆進速度和提升速度進行觀察，并做好記錄工作，如發現異常應及時采取措施進行處理。⑵在施工過程中，應嚴格按照要求對鉆孔的提升速度和噴粉高程以及?；颐孢M行控制，從而確保樁體的長度和噴粉量滿足設計和規范要求。施工中如果發現噴粉量不滿足要求，則應整樁重打。施工過程中如果由于停電、機械故障等原因而導致噴粉作業中斷時，需要采取復打的措施，復打重疊段的長度應控制在1m以上。⑶粉噴樁的樁體應穿透軟弱土層，并進入到強度相對較高的持力層中，樁體深入到硬土層的長度應控制在50cm以上。在進行持力層深度的確定時，應綜合考慮地質條件、鉆頭電流等情況。在鉆桿的鉆進施工過程中，如果發現電流出現明顯上升的情況，表明此時鉆頭已進入到硬土層中，如果電流上升的長度段持續長達50cm以上時，表明此時鉆頭已進入到持力層中。如果在實際的鉆進施工過程中，發現持力層深度與設計圖紙存在一定的差異時，則應對相關的參數進行核實。⑷在噴粉施工作業中，為了確保樁體強度的均勻性，對于樁體上部3m范圍內的部分應進行重復攪拌，可以適當延長樁頭部分的攪拌時間。在樁體施工過程中，應嚴格控制好樁與樁的間距，同時確保樁體的垂直度滿足要求。⑸在施工過程中，應隨時對輸灰管進行檢查，避免輸灰管出現泄漏和堵塞的問題。⑹施工中所使用的鉆頭應按照要求定期進行檢查。如果鉆頭直徑的磨耗量超過1cm則不宜在施工中繼續使用，以免對樁體的施工質量造成影響。一般情況下鉆進施工不宜選用直徑過大的鉆頭，鉆頭的直徑在53cm以內為宜。
2.5質量控制措施
⑴在鉆桿鉆進施工中，應嚴格控制好鉆桿的垂直度和孔位，根據規范的要求，鉆桿的垂直度應控制在1.5%以內，孔位的偏差應控制在5cm以內。⑵在成樁施工過程中，應嚴格按照要求控制好噴粉的時間和停粉時間。⑶在粉噴樁施工之前，應對各種相關的機械設備進行檢查，其中需要特別檢查的是空壓機的運行情況，輸氣管道的密封以及噴嘴的情況，從而確保機械設備處于良好的運行狀態。施工過程中，應經常對鉆頭的質量進行檢查，如果發現鉆頭磨耗情況較為嚴重時，應及時更換，避免造成堵塞。⑷在施工過程中，為了避免積水進入到鉆孔內而導致送粉通道出現堵塞的問題，需要及時將積水排除。如果發生噴粉不通暢的問題，不得采用敲打的方式對灰罐進行清理。⑸在送灰過程中，應隨時對施工情況進行觀察，如果發現壓力突降、無法加壓等問題時，應立即停止提升作業，在原因調查清楚之后，及時采取相應的處理措施。⑹當對噴口的堵塞物進行清理時，一定藥注意防止粉體進入噴口中。
2.6質量檢驗
在本工程中，對于粉噴樁的施工質量的檢驗，主要采用以下的幾種方法：⑴當成樁施工完成7d之后，采用輕便觸探儀對粉噴樁的施工質量進行檢驗，以判斷樁身的強度。⑵當成樁施工完成28d之后，采用鉆孔取芯的方法對樁身的質量進行檢驗，主要檢測的內容包括樁身完整性、樁土的攪拌均勻程度以及樁的施工長度。每一根樁選取一組相對弱的芯樣做30d齡期的無側限抗壓試驗。每一個工點取一組試樣進行90d齡期的無側限抗壓試驗。
3結語
粉噴樁技術范文3
關鍵詞:水泥粉噴樁；軟土地基；質量控制；加固效果
中圖分類號：TU471.8 文獻標識碼：A 文章編號：
1工程概況
古灶排澇區位于佛山市三水區樂平鎮三江村古灶村民小組，排澇區內多為城市建設范圍，建有佛山市三水中心科技工業區。三水中心科技工業區內有多個國家級和省級經濟建設基地，一旦受淹，損失慘重。泵站基礎坐落在(4)層淤泥質重粉質壤土上，土質為流塑狀，微～弱透水性，屬于工程地質條件較差的軟土地基，承載力低。根據泵站不同部位建筑物對地基承載力的要求，對泵室及壓力水箱段基礎及前池段翼墻基礎采用水泥粉體噴射攪拌樁地基加固處理。設計復合地基承載力為115.7kPa。
2 工程地質條件
根據地質勘察報告揭示的地質，場地層均屬于第四紀全新世(Q4)，為沖淤積及人工填筑而成。在勘察深度范圍內共分四層，分部如下：第(1)層：素填土(Q4ml)，層厚0.50～8.40m；第(2)層：粉土(Q4al)，層厚0.30～0.40m；第(3)層：重粉質壤土(Q4al)，層厚1.40～5.60m；第(4)層：淤泥質重粉質壤土(Q4al)。
3地基處理方案
該排澇站基礎均座落于第(4)層淤泥質重粉質壤土上，天然地基承載能力僅70kPa，而泵室及前池翼墻基礎設計基底壓力分別達115.7kPa和110kPa，不滿足設計要求，需采取加固處理措施。設計中比選了鋼筋砼灌注樁、碎石振沖樁和水泥粉噴樁等方案，認為采用灌注樁需鉆穿第(4)層到達持力層，由于該層淤泥厚度較大在勘察時未鉆穿,施工起來是存在不確定因素；采用碎石振沖樁雖可解決承載力問題，但其抗滲性能差，易產生滲透變形，而本閘防洪期持水水頭差又較大，水泥粉噴樁不僅可以提高地基承載力，抗滲性能好，而且造價低，只要嚴格按設計要求控制進尺，噴粉量，采用全程復攪使樁身均勻，該方案完全可以滿足泵站的承載力和沉降要求。
4施工控制措施
粉噴樁地基加固技術成本低、工效快，曾大量運用于工民建工程，后因其噴粉量、攪拌均勻性等不易控制，一般重要建筑物特別是水平荷載較大的水利工程均不再推薦采用，該泵站主要是承受垂直荷載，如何保證施工質量是該泵站地基加固處理的關鍵所在。
4.1工藝性試樁
(1)為保證工程樁的成樁質量，在正式實施粉噴樁之前，均應按設計確定的初步施工工藝打設工藝試驗樁。在工程范圍外適當位置，根據設計先進行工藝樁試驗，該泵站工程共布置了4根工藝性試樁，兩根為一組，進行全程復攪。粉噴樁在樁底停留時間與噴灰口打開時間和噴灰管長度有關，工藝樁試驗時，應確定在樁底原位旋轉時間,確保提升時水泥干粉從樁底噴出。預攪下沉過程中當電流達到60A時，再鉆進1.0m，可提升噴粉。
長 (2)工藝樁的水泥摻入量暫定為15%，然后根據樁情況，選擇合理的攪拌時間、次數、噴粉提升速度等技術參數，確定粉噴樁的成樁工藝。
(3)工藝樁成樁3d后，即采用取芯法檢測工藝樁的均勻性、連續性及樁身強度，根據確定的成樁工藝控制工程樁的施工質量。工藝性試樁所確定的參數，為施工、監理單位提供了操作性很強的量比指標，為保證工程質量提供了可靠的依據。
4.2工程樁施工
(1)設備就位：施工輔助設備，如大小灰罐、空壓機等均安置在施工區域外，不能影響正常施工?？紤]到工作效率，小灰罐要埋入地下，露出進料口，以便盡快倒入水泥，而且小灰罐距主機越近越好；為了保證電子秤準確稱量，大灰罐一定要擺放平整。利用垂球整平樁機并將鉆頭對準樁位，確保工程樁樁身垂直。
(2)鉆進：鉆頭對準樁位，整平，支撐牢固后，對各設備進行試運轉，一切正常后，開啟空壓機正轉鉆進。
(3)噴粉、提升、攪拌：當鉆進至設計樁底以上1.5m時，應即開啟噴粉機提前進行噴粉作業，當鉆頭到達設計樁底時應控制鉆頭在樁底提升，空轉30s后，當確認灰到達樁底時，以Ⅲ檔提升鉆桿(提升速度保持在0.8m/min為宜)，此時，鉆頭實行邊提升、邊噴灰、邊攪拌的連續作業，使水泥與被加固土體充分拌和，水泥摻入量為50kg以上。當提升至樁頂標高以上50cm時，立即關閉送灰機，再重新復攪至樁底高程后以Ⅲ檔提升到上次?；颐?。若中間因故停機時，要進行復打。
(4)成樁：經過上述一個過程，即可完成一根樁，樁機可移位至下一根樁繼續施工。
施工工藝流程見圖：
水泥土攪拌樁工藝流程圖
4.3施工中遇到具體問題的處理方法
粉噴樁制樁過程有人工操作和機械運轉的因素，它直接受外部條件的影響，例如機械故障、地層的變化都會對成樁造成影響。譬如：噴灰機必須配有水泥計量裝置，在施工中及時記錄水泥的瞬間噴入量和累計噴入量。若發現噴灰量不足，應進行整樁復打，復打的噴灰量仍不小于設計用量。若遇到停電和機械故障等原因而中斷噴粉，在恢復噴粉時，其重疊孔段長度應大于1.0m。當然，每項工程都有可能出現不同的問題，根據以往粉噴樁施工的經驗，列出常見故障及其處理方法見表1。
表1施工中常見故障及處理方法
4.4施工質量控制措施
主要包括材料質量控制和成樁質量控制
(1)材料質量控制的具體措施是確保水泥質量。為確保工程質量，進場水泥應采用同一型號、同一生產廠家產品，中途不應隨意更換。水泥復試必須合格后才能投入使用，進場水泥堆放必須采取防潮、防雨措施。
(2)成樁質量控制的具體措施是確保樁位尺寸偏差和樁身垂直度等符合設計圖紙及施工規范要求、樁體的完整性、以及樁身噴粉量等滿足設計要求。
a.整個制樁過程應確保邊噴粉、邊攪拌、邊提桿的“三邊”連續作業法。粉噴提升階段確保噴粉連續，不允許有斷粉現象發生，如遇斷粉應立即進行補噴，補噴時重疊長度不得小于1.0m。
b.實際噴粉量應該滿足15%，如過少必須補噴。
c.嚴格按圖紙進行放線，嚴格執行測量復核制度，確保樁位準確無誤，允許樁縱橫軸線偏移±50mm。
d.定期檢查成樁直徑及攪拌均勻程度，對使用的鉆頭應定期檢查，其直徑磨耗量不得大于20mm。并保證最小樁體直徑不小于500mm。
e.保證樁身的垂直度，開鉆前利用垂球檢驗鉆桿的垂直度，成樁傾斜度＜1%。不定期用經緯儀抽查。
f.由于機械故障或停電等造成意外停機，而此刻制樁正在進行時，應待一切恢復正常后進行復打處理。對原樁進行復打與上次制樁位置重疊搭接，重疊長度不小于1.0m，若間隔時間超過24h，在原樁位附近增補2根樁進行處理。
g.若因地質原因，發現樁長相差過大時，應立即與監理、設計部門及建設單位聯系，確定處理方案。
h.為滿足設計要求的有效樁長，保證樁頭保護層厚度為50cm，在確定標高的前提下，施工時按設計圖中施工樁頂標高來確定停灰面。
粉噴樁技術范文4
關鍵詞: 粉噴樁; 施工技術; 試驗檢測
1工程概況
1. 1概述
某工程項目為8層住宅樓軟地基處理。工程設計樁徑d=50cm, 樁距為800×885.7 等, 設計復合地基承載力標準值fsp，k≥180kPa。單樁承載力標準值 =90kN, 置換率m= 0.30, 樁長為9.5m(從自然地面計算) , 總樁數865根。采用32. 5級水泥, 每米噴粉量為50kg ±5kg, 基礎埋深以下2. 0m 復攪復噴。
1. 2場地工程地質與水文地質條件
該場地屬第四系全新沖洪積層, 上部為素填土、粉質粘土夾粉細砂, 下部為中細砂及中粗砂夾礫石層, 整個場地屬中軟場地土。場地地勢平坦, 施工條件較好。
勘察期間未見地表滯水, 承壓力埋深較大, 不影響基礎施工, 根據區域水文資料判定地下水無侵蝕性。施工場地位于市區, 交通方便, 施工機械可以直接運進施工現場。場地平坦, 工地附近有水源, 水源充足,場地為供電局電纜供電。
1.3工程特點
場地條件: 該場地南側有一棟7層住宅樓, 晚上施工存在噪聲問題。場區砂土層較厚, 鉆頭消耗較大。工期要求: 計劃工期15d。
質量目標和要求: 要求樁身動測試驗基本完整, 單樁靜載試驗和復合地基靜載試驗合格。
施工技術及特殊過程特點: 要求樁身噴灰均勻, 樁上部復攪復噴深度到位。鉆頭及時綁焊, 以確保樁徑不低于標準要求。
2施工方法及技術措施
2. 1設備配套及材料計劃
根據場地施工條件, 配置GPP-5 型粉噴樁機及配套設備3 臺, J2 經緯儀及S3 水準儀各1 臺, 電焊機2臺。材料計劃每日25~ 30t 水泥。
2. 2施工方法
(1) 工程定位與放線: 以南側已建7 層住宅樓和東側圍墻為參照物, 采用J2 經緯儀定向, 鋼尺量距, 相對高程用S3 水準儀測定, 從而確定該住宅樓的位置, 軸線確定后, 根據樁位布置平面圖進行細部放線, 定位樁樁位誤差控制在±20mm, 具體樁位控制在規范允許范圍之內, 用竹簽和石灰雙重標記。
(2) 鉆機就位與成孔: 鉆機就位調平, 重直度≤1.5% , 鉆頭錐頭對準竹簽, 經檢驗合格后開鉆成孔。
(3) 主要技術指標及施工工藝參數: 嚴格按《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2002、設計圖施工技術要求施工。
鉆進速度0.8~1.47m/min, 提升速度嚴格控制在0.4~0.8m/min, 攪拌速度28~27r/ min, 風速2.0m3/min, 風壓0.25~0.45MPa, 送粉速度28~56kg/ min。
( 4) 施工工藝流程見圖1。
圖1 施工工藝流程圖
(5) 施工質量實時監控: 本工程施工樁長和噴灰量采用電腦監控新技術, 斷灰或噴灰不均是粉噴樁工藝的缺陷, 而電腦實時監控技術有效清除了隱患, 它突破了攪拌樁只限于在成樁后進行檢測的局面。
該技術是利用流量傳感器、密度傳感器、樁深光電測量儀和微機系統, 對攪拌樁在施工過程中的水泥滲入量、水泥漿噴注均勻程度直接進行實時監控, 并經微機系統處理而直接顯示各個樁段的水泥用量與樁體嘗試的關系。它還可與樁體水泥用量設計值比較, 以便對不合格樁段立即進行補充注漿或噴灰, 從而圓滿地達到直觀地、定量地檢測監控, 實時確保樁體質量; 最后由打印機輸出監控結果, 可作為這根樁的施工實錄, 存檔備查。詳見圖2。
圖2 攪拌樁施工質量實時監控系統框圖
技術人員與現場管理工員輪流跟班, 隨時檢查樁深、樁機對位、復噴復攪情況、鉆頭更換情況、班報表記錄、噴灰量及有無噴粉中斷現象, 發現問題及時提出警告并采取相應的補救措施。
施工前嚴格檢查各管道系統是否暢通, 其風壓、風量是否滿足設計要求。整個制樁過程確保邊噴粉、邊攪拌、邊提升的連續作業, 并注意觀察有關儀表和管道脈動情況, 以判斷管道是否暢通, 噴粉量是否正常, 提升階段不允許斷粉, 如果遇到斷粉則在故障排除后進行補噴, 補噴長度不小于1m。施工過程中根據鉆頭的損耗情況更換鉆頭, 確保樁徑滿足設計要求。嚴格控制水泥用量, 無合格證及檢驗不合格水泥禁止進場。
基槽開挖時, 避免擾動樁柱和樁間土, 擾動土需徹底清除, 同時嚴禁地表水和管道水流滲到基坑內。
(6) 施工過程中潛在不合格及預防措施: 場區上部砂土層較厚, 厚度大于5m, 攪拌時鉆頭消耗較大, 采取措施為及時幫焊鉆頭, 60 根樁更換鉆頭一次。施工正逢雨季, 易造成噴粉不暢或堵管, 采取措施如下: 迅速操作噴粉閥門, 反復開關; 防止水泥受潮, 并過篩。
3 試驗檢測和施工效果
工程用時15d, 共完成粉噴樁865 根, 實際進尺為8217.5m。齡期超過28d 后, 隨機抽取樁進行質量檢測, 樁身動測試驗45 根, 靜載試驗3 根。
（1）粉噴樁復合地基載荷試驗檢測依據和加載方法: 中華人民共和國行業標準《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002 )和《建筑樁基技術規范》( JGJ94 -2008) 。
檢測設備: 千斤頂30t , 量程0~300kN; 百分表量程/靈敏度0~50/0.01kN, 4 個; 壓力表100MPa, 量程/靈敏度0~ 100MPa/ 1.5 級。
加載方式: 現場試驗最大加載量按復合地基承載力標準值的2 倍即360kPa 進行, 分為8級, 第一級加載量為45kPa, 以后逐級加載量增加45kPa ( 每級歷時5min) 。
單樁復合地基靜載荷試驗承壓板780mm×780mm方塊, 板底鋪設10mm 中粗砂找平層, 試樁坑底開挖至基底標高, 坑底面積為5m×5m。采用手動油壓千斤頂加載、工字鋼搭設平臺, 地錨提供反力, 共下 300mm地錨12根, 地錨底深2.5m。
荷載及沉降測量: 荷載值通過壓力表測量, 再由千斤頂的標定曲線換算給出。試樁沉降則通過承壓板四邊對稱架設的機械式百分表測量, 所有百分表均用磁性表座固定于由工字鋼構成的基準梁上, 基準梁在獨立的基準樁上安裝, 基準樁中心與承壓板中心的距離為4m,基準樁中心與地錨邊的距離為1m, 基準樁固定在工程樁頂上。參見圖3。
圖3復合地基載荷試驗示意圖
檢測結果: 3個檢查點試驗加載達到預期最大試驗荷載360kPa 時, 終止加載。試驗加載到109.4kN (承載力設計值對應的荷載, 即板底壓力180kPa) 時, 沉降量分別為1.97mm、2. 52mm、1.32mm,試驗終止荷載為218.9kN (即板底壓力360kPa ) , 總沉降量分別為2.82mm、4.84mm、3.06mm, p~s/ b 曲線平緩無明顯陡降段(比例極限拐點) 。
表1試驗結果匯總表
綜合分析, 抽查的3 根樁單樁復合地基承載力值≥180kPa, 滿足設計要求。
(2) 基樁低應變反射波法的檢測原理、檢測方法: 檢測依據標準及代號為中華人民共和國行業標準《基樁低應變動力檢測規程》JGJ79-2002。樁的完整性采用瞬態激振時域頻域分析法進行檢測。
瞬態激振時域頻域分析法是通過安裝于樁頂的速度傳感器, 獲取瞬態激振后的響應信號并根據波動理論、振動理論以及應力波在樁體內的傳播與反射的固有規律, 借助于電子計算機對實測信號在時域內進行波形分析, 在頻域內進行頻譜分析, 以了解樁內波阻抗的變化情況, 進而根據其規律和特征確定樁體的勻質性、實際樁長、缺陷性質和缺陷位置。
檢測設備: 主機型號FD-P204、傳感器速度計EG-10、加速度計SY-3、手錘、力棒、尼龍頭、黃油耦合劑, 耦合方式平整粘結。根據完整性分類及判別標準的要求, Ⅰ類樁樁身水泥土結構完整, 樁底反射合理, 實測波速在合理范圍內, 樁底反射波到達前, 無同相反射信號出現; Ⅱ類樁樁身水泥土結構基本完整, 存在輕微缺陷。樁底反射基本合理, 實測波速在合理范圍之內, 缺陷反射波幅值相對較弱, 進行試驗檢測的50 根工程樁中, Ⅰ類樁45 根、占所測樁數的90%, Ⅱ類樁5 根, 占所測樁數的10% , 滿足樁身動測試驗基本完整、單樁靜載試驗和復合地基靜載試驗合格的質量目標和要求。
潛在不合格品在施工中的情況: 上部土層含水量小, 成樁后采取及時澆水, 下部中細砂厚, 施工或及時更換鉆頭。開挖后所見樁身很好, 滿足設計要求。
粉噴樁技術范文5
=0.03217+0.05258fcu(R=0.991,S=0.006,N=12,P<0.001)
從抗剪參數的變化過程可以看出，粘聚力隨著摻入比的增加而提高，隨抗壓強度的增加而增加，當fcu=1.45～5.12Mpa時，其粘聚力c=0.4～1.11，內摩擦角變化幅度為17o～400。與原狀淤泥質粘土相比，粘聚力和內摩擦角都有不同程度的提高，說明水泥土的抗剪強度遠大于原狀土。這是因為水泥混入土體后的硬凝作用產生的水泥水化硬凝物質增加了加固土的糙度，從而加大了剪切面的摩擦系數，提高了抗剪強度。根本原因在于抗壓破壞與抗剪破壞的方式不同，抗壓、抗拉依靠的是土顆粒間的聯結力和結構支撐力起主導作用，而抗剪時土顆粒間粘聚力和土顆粒間的摩擦力起主導作用。另外，拉、壓破壞面不是一個規則平面。如果土體中土顆粒不是完全被水泥石顆粒包圍，破壞可以沿顆粒間的軟弱面發生，當剪切破壞則是沿一相對平整的面，剪切對土體的破壞面不能繞過水泥土顆粒，這些顆粒起著抗剪切作用，從而提高了水泥石的抗剪強度。
根據試驗的數據進行的回歸結果來看，水泥土的粘聚力c與其無側限抗壓強度fcu大致呈線性關系，回歸方程式如下：
c=0.18849+0.17043fcu(R=0.93761,S=0.07862,N=12,P<0.001)
擬合結果如下圖所示：
圖2—10粘聚力—抗壓強度曲線圖
第五節BP神經網絡模型對水泥土抗壓強度影響因素的分析
室內配比試驗目的是希望通過對試驗資料的分析，了解各種影響因素與抗壓強度之間的內在規律性，來指導粉噴樁的設計及施工。以往的做法是對樣本值進行多元線性回歸建立經驗公式，然而，這一過程存在諸多問題。摻入比、含水量等因素與抗壓強度的關系無疑是非線性的，用線性模型來擬合非線性關系，效果是不能令人滿意的，這一點可以通過模型的適合性檢驗和殘差分析得到反映；就線性模型本身而言，其應用范圍的狹小和局限性，是顯而易見的。鑒于水泥土自身結構的復雜性和對其加固機理的研究尚待進一步深入，用傳統的數學工具模擬上述非線性過程，建模相當困難。由于影響粉噴樁的因素如摻入比、含水量、飽和度、加固土密度、齡期等較多，且諸因素相互作用，交叉影響，使的室內配比試驗成果表象復雜，數據離亂，無明顯的關系存在，給成果分析帶來困難。再又因為試驗成本的緣故，很難達到滿足常規分析計算需要的樣本量，亦不能保證試驗樣本有較好的分布規律，往往使量化結果與定性分析產生矛盾。如何明確系統的非線性關系，通常有兩種辦法來解決：第一種是采取“分段線性”的處理方法，如采取多元線性回歸等手段；另一種方法是利用混沌論、奇異吸引子、吸引凹陷和分形等數學工具來分析非線性系統。然而這些數學工具大多只能給出嚴格邊界條件下類似解的存在性這樣的證明而不能給出明確可行的求解方法，對回歸模型而言，它主要適用于大容量樣本情況下，對因變量來說，自變量的離散程度在一定范圍內，進行回歸分析才能得到較好的結果。有沒有一種方法，使得我們離開深奧的數學工具也能了解復雜的非線性系統？神經網絡理論提供了另外一種解決此類問題的可能性。
一．神經網絡及BP模型簡介
一般而言，神經網絡是一個并行和分布式的信息處理網絡結構，它由許多個神經元組成，每個神經元有一個輸出，它可以連接到很多其它神經元，每個神經元輸入有多個連接通路，每個連接通路對應于一個連接權系數，一個簡單的人工神經元結構如圖2—11所示，該神經元是一個多輸入、單輸出的非線性系統，其輸入輸出關系可描述為
式中，為節點的輸出；是從
其他節點傳來的輸入信號；為節點
j到節點i的連接權值，反映了輸入
的影響大??；為閥值，表示當前節點對輸入產生的影響總和進行判斷，若大于，系統認為此次影響作用明顯，并將其反映在輸出，否則，此次影響作用將不被考慮；為傳遞函數，可為線性函數，或型函數(如=，=)，或具有任意階導數的非線性函數，它描述了多輸入值對輸出的綜合影響。
神經網絡是一個非線性動力系統，特點在于信息的分布式存儲(配比試驗的規律性信息表示為權值和閥值的大小)和并行協同處理，它具有集體運算的能力和自適應的學習能力，很強的容錯性和魯棒性，善于聯想，綜合和推廣。
神經網絡模型有各種各樣，代表性的模型有感知器、多層映射BP網絡、RBF網絡、雙向聯想記憶網絡、Hopfield模型等。利用這些網絡模型可實現函數逼近、數據聚類、模型分類、優化計算等功能。
BP網絡是一單向傳播的多層前向神經網絡，結構如圖2—12所示，其主要功能是函數逼近。網絡通常有一個或n個隱層，同層節點間無任何連接和耦合，故每層節點的輸出只影響下一層節點的輸出。隱層中神經元均采用SIGMOID型變換函數，這種函數變換可實現從輸入到輸出的任意非線性映射；輸出層的神經元采用純線性變換函數，這可以避免使網絡輸出限制在一個較小范圍內，達到可以輸出任意值的目的。信息在模型中的傳遞和加工是逐層進行的，隨著層數的深入，信息中所蘊涵的規律逐漸被了解、存儲、綜合，最后經輸出結果統一表現出來。對本次配比試驗而言，層的具體含義可理解如下：第一層的神經元接受各種影響因素的輸入，對同一配比方案，第一層的神經元同時進行運算，利用傳遞函數計算結果的過程就是神經元存儲信息的過程；第二層神經元接受上層神經元各自獨立、并行計算處理的結果后，對獲得的信息判斷、整理、綜合后輸出，從而形成反映整個系統規律的映射。
圖2—12
Hecht-Nielsen的論文中指出：1.給定任一連續函數f：[0，1]nRm，f可以精確地用一個至多三層的前向神經網絡實現。它表述了映射網絡的存在性，保證任一連續函數可由一個至多三層BP網絡來實現。2.給定任意ε>0，對于任意的L2型連續函數f：[0，1]nRm，存在一個至多三層神經網絡，它可在任意ε平方誤差精度內逼近f。這就告訴我們，對任意連續函數一定可以構造出這樣的BP網絡模型。
二．BP模型應用分析
BP網絡模型應用于配比試驗分析，就是通過對簡單的非線性函數進行數次復合，近似任一復雜函數，從而確定摻入比等影響因素和強度之間的函數關系。而且，實現這一功能的過程僅僅是利用試驗樣本值對模型進行訓練和學習的過程（即通過推理和逼近的方法對網絡的權值和閥值調整），其間并不要求對此結構和過程有較深認識，使分析的復雜性得到極大的簡化，易于理解并提高了實用性。在配比試驗中應用BP神經網絡模型，具有以下幾點優點：
并行處理性。網絡各神經元可以同時進行類似的處理過程，整個網絡的信息處理是大規模并行的。雖然每個神經元的功能簡單，但大量簡單的處理神經元進行集體的、并行的活動能減少神經網絡完成識別任務所需步數，從而提高網絡模式識別能力。與傳統數學（如回歸分析）串行處理相比，并行計算的效率更高。
規律的分布性描述和樣本的容錯性。抗壓強度和各影響因素之間因果關系的信息，在網絡的存儲是按內容分布于許多神經元之間的權中，每個權存儲多種信息的部分內容，從單個權中看不出存儲信息的內容。這種映射關系的產生，部分來自于非線性是神經網絡中固有性質這一事實，部分是因為許多獨立單元的激勵，決定系統的總體響應。這類似于全息圖的信息存儲性質，局部帶有遺失或錯誤信息的數據使得網絡重新調用自己存儲的模式，同時有誤信息被填充或修改。網絡模式的完善和容錯功能，在配比試驗中的實際意義在于，對試驗結果中離群點的處理上，比傳統方法采取摒棄的手段有所改進，它容忍這些點的存在并吸取其合理內容，通過泛化（Generalization）功能對于不是樣本集合的輸入也能給出合適的輸出。
可塑性、自適應性和自組織性。神經元之間連接的多樣性和可塑性，使得網絡可以通過學習與訓練進行自組織，以適應不同處理信息的要求。這種學習功能在配比試驗中的實現，主要是根據不同配比方案產生不同強度的樣本模式，逐漸調整權值和閥值，使網絡輸出和希望輸出之差的函數（如差的平方和）最小，權值和閥值的調整過程就是系統規律性信息的存儲過程，樣本量的增加可以加強信息的存儲，從而更好的反映系統的非線性映射關系。
BP神經網絡模型自身結構的特性也說明了其應用于室內配比試驗的合理性。在這種網絡中，輸入是正向傳播，逐層處理，每一層神經元的狀態只影響下一層神經元的輸出，其突出特點是無反饋性，即輸入值不影響系統初始狀態。對室內配比試驗而言，試驗過程本身是不可逆的，抗壓強度由摻入比等因素決定，但同樣的強度也可能是不同配比方案的結果，僅僅由抗壓強度不能反演出影響參數，這一特征決定了用反饋型神經網絡建模是不合適的。
BP神經網絡的傳遞函數對隱層采用S型函數描述單個神經元對刺激的響應，一方面，它將神經元的輸入范圍（-∞，+∞）映射到某一確定區間，如（-1，+1），使各影響因素對目標變量抗壓強度的變異性處于同一水平；另一方面，S型函數的曲線變化趨勢與單因素對抗壓強度的影響趨勢雷同，經過對配比試驗中各影響因素與水泥土的抗壓強度關系分析可知，波速，摻入比，齡期等諸因素與抗壓強度的相關關系大致呈指數曲線走向，以波速—抗壓強度曲線為例，具體影響規律見圖2—13，S型函數的曲線變化見圖2—14。
圖2—13抗壓強度—波速曲線圖圖2—14S型函數曲線圖
這說明S函數可以比較合理的模擬試驗過程，從而更好的反映系統的映射關系。輸出層節點的傳遞函數采用線性函數，它可將上一層神經元的輸出經權值和閥值調整并累加后輸出，其過程的物理意義被理解為對前一層神經元受摻入比等影響因素的激勵后作出的響應的合理性進行判斷，并通過將響應的合理部分迭加來模擬各種影響因素對抗壓強度的綜合貢獻。
BP神經網絡的訓練和學習過程，就是通過逐步調整模型的權值和閥值來存儲系統內在規律性信息的過程，從而達到正確反映抗壓強度和影響因素之間映射的目的。其學習過程的基本思路是：把網絡學習時輸出層出現的與試驗結果不符的誤差，歸結為連接層中各節點間連接權及閥值（有時將閥值作為特殊的連接權并入連接權）的“過錯”，把誤差逐層向輸入層逆向傳播“分攤”給各連接節點，從而可算出各連接節點的參考誤差，并據此對各連接權進行相應的調整，使網絡適應要求的映射。
三．工程實例
結合寧高公路二期工程粉噴樁軟基處理，本次試驗用土取自寧高公路（洪藍至雙牌石段）工地現場，并在室內使土樣完全擾動，利用現有的土工試驗儀器，土樣試塊為70mm×70mm×70mm的立方體，空氣養護，攪拌方式為干攪，按照土工試驗規程進行試驗，本次配比方案摻入比為8%、12%、15%，含水量為30%、40%，齡期為30天、90天。為了驗證BP模型擬合數據時樣本需求量少，分析能力強的特點，本文選擇了包含所有因素變化情況的最少組數（3×2×2）的試驗結果進行分析，各組加固土的物理力學性能見表2—9：
表2—9.室內配比試驗成果表組數
摻入比（%）
齡期（月）
含水量
孔隙度
飽和度
波速（km/s）
干密度(kg/m3)
抗壓強度(Mpa)
1
15
1
0.211
0.575
0.893
1.783
1.66
3.47
2
15
3
0.153
0.535
0.62
1.813
1.63
5.12
3
12
1
0.222
0.588
0.945
1.645
1.69
2.36
4
12
3
0.192
0.555
0.816
1.626
1.66
3.58
續表2—95
8
1
0.234
0.62
0.926
1.414
1.61
1.49
6
8
3
0.204
0.594
0.797
1.278
1.66
2.42
7
15
1
0.289
0.796
0.861
1.611
1.43
1.97
8
15
3
0.264
0.775
0.771
1.620
1.42
4.58
9
12
1
0.298
0.78
0.931
1.566
1.44
1.74
10
12
3
0.248
0.726
0.78
1.565
1.47
3.30
11
8
1
0.325
0.866
0.91
1.478
1.38
1.51
12
8
3
0.289
0.801
0.842
1.365
1.40
2.48
根據試驗結果建立BP網絡模型，仿真各種因素對抗壓強度的影響過程，網絡模型結構見圖2—12。利用高性能的可視化軟件MATLAB中神經網絡工具箱進行分析計算。由于采用并行計算的方法，模型本身可以通過增加節點數、隱層數或訓練步數等方法將系統誤差控制在指定范圍內，而不需要再進行額外的試驗，因此，在本次室內配比試驗的組數比常規試驗組數大大減少的情況下，采用兩層BP網絡模型來完成函數逼近任務。由于試驗過程中對抗壓強度而言，影響因素的個數有7個，因此初次確定隱層的神經元個數選7個，根據結果知最大訓練步數不夠或隱層中神經元個數太少。因此將神經元數目增加的14個，最大訓練步數為100000次，此次訓練到92885步時，仿真精度達到要求。
計算結果如表2—10：
表2—10.抗壓強度計算結果與試驗結果對比試驗結果
1.49
1.51
1.63
1.97
2.36
2.42
2.48
3.3
3.47
3.58
3.58
5.12
多元回歸
1.659
1.203
1.672
2.481
2.381
2.486
2.368
3.516
3.032
3.335
3.726
5.048
相對誤差回歸
0.113
0.203
0.026
0.259
0.009
0.027
0.044
0.065
0.126
0.068
0.040
0.014
BP模型
1.512
1.485
1.623
2.001
2.357
2.407
2.456
3.410
3.452
3.545
4.522
5.129
相對誤差BP
0.015
0.016
0.004
0.015
0.001
0.005
0.009
0.033
0.005
0.010
0.263
0.001
由表2—10可以看出，回歸模型的計算結果與樣本值的偏差較大，最大時達到了20%以上。而且，對同樣的樣本群而言，回歸模型一旦確定，其系統誤差（計算值與試驗結果之差）的大小也隨之被確定，改善系統誤差的有效辦法只能是增加樣本數量，這將直接帶來試驗成本或工程投入的加大。對BP神經網絡而言，其輸出不僅能較好的代表試驗結果，與此同時，模型本身可以通過增加節點數、隱層數或訓練步數等方法將系統誤差控制在指定范圍內，而不需要再進行額外的試驗，這一點對工程實際而言具有十分重要的經濟價值。根據本次試驗的網絡誤差平方和隨訓練步數的變化趨勢可知，BP神經網絡系統誤差平方和隨步數的增加而逐漸趨于一極小值，只要模型結構合理，隱層中神經元個數足夠多，保證必要的訓練步數，系統誤差可以控制在任一指定的誤差指標范圍內。
圖2—15以方框表示權值矩陣和閥值矢量中元素，其面積正比于元素幅值。閥值和權值之間用垂線劃開，形象表示權值和閥值對神經元輸出的影響強弱。對權值和閥值而言，亮色代表正值，暗色反之。
圖2—15.權值W1和閥值B1方框圖
圖中第一列表示本次二層的BP網絡模型中隱層的閥值大小，第二列到第八列分別表示與摻入比、齡期、含水量、孔隙度、飽和度、波速和干密度有關的權值大小。圖2—15中行的含義可以理解為，對同一次配比試驗結果，14個神經元相互獨立的進行分析，每個神經元都不同程度反應了此次配比試驗中影響因素與水泥土抗壓強度的關系，換句話說，模型獲得的影響因素和強度相關性信息相當于進行了14次配比試驗所得到的結果，神經元并行計算的特點，用在室內配比試驗結果分析中，可以達到明顯減小樣本量的效果。
權值和閥值方框圖存儲的是此次室內配比試驗中各影響因素和抗壓強度之間因果規律信息。根據權值分布特點可得到如下認識：在各種影響因素中，波速的顯著性水平明顯高于其他因素，因為波速對應的權值幅值（圖2—15第七列框圖）明顯高于其他影響因素的權值幅值，其倍數分別為十幾倍到幾十倍不等，這說明波速和抗壓強度之間的聯系非常緊密，對工程應用而言，通過測定波速的大小了解水泥土抗壓強度是可行的，根據圖2—13描述的函數關系，測得水泥土的聲速就可以推知其抗壓強度，這就為利用應力波（聲波）的傳播特性來測定粉噴樁質量提供了理論依據。
與其他因素相比，水泥摻入比與含水量對抗壓強度的貢獻較強，它們的權值幅值也相對較大，其權值幅度明顯超過除波速外的其它所有影響因素。就水泥土加固機理來說，加固土的水解水化反應，硬凝反應和碳酸化作用，都離不開水泥和水的參與，因此在確定水泥土配比方案時，摻入比和含水量的作用是應當重點考慮的。除去以上兩種因素外，干密度對抗壓強度的影響也占有相當大的比重，其作用僅次于波速、摻入比和含水量。
關于干密度對抗壓強度的影響，多元線性回歸模型和BP神經網絡模型的結論有所不同。筆者認為，回歸方法由于自身結果的算法特點，決定了對干密度這種數值比較離散，數據相對偏少的情況的處理，回歸分析的效果不能令人滿意；BP神經網絡可以通過并行計算的特點克服干密度樣本值少的問題，而且利用BP模型對規律的分布式描述和對樣本的容錯性，可以對離散程度大的干密度輸入，，通過模型的函數插值功能和泛化功能，給出合理的反應干密度對抗壓強度的影響的輸出。本文認為，對干密度的描述，BP神經網絡所做的結論應該是正確的。根據這一點，說明通過增加加固土的干密度來提高其強度的措施也是十分有效的。
粉噴樁技術范文6
關鍵詞：高速公路；橋梁墩臺；水泥粉噴樁
隨著國民經濟的高速發展，不僅需要選擇在地基條件良好的場地從事建設，而且有時也不得不在地質條件不良的地基上進行修建。另外，科學技術的日新月異也使結構物的荷載日益增大，對變形要求越來越嚴，因而原來一般可被評價為良好的地基，也可能在某種特定條件下非進行地基處理不可，因此，地基處理的重要地位也日益明顯，已成為制約工程建設的主要因素，如何選擇一種既滿足工程要求，又節約投資的設計、施工和驗算方法，已經刻不容緩的呈現在廣大的工程技術人員面前。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粉土、飽和黃土、素填土等軟弱地基。水泥土攪拌法可根據實際需要，采用柱狀、壁狀、格柵狀等。水泥土攪拌法具有最大限度利用了原土、污染少、成本較低等特點，在工程實踐中得到了廣泛應用。
一、水泥粉噴樁施工原理
水泥土攪拌法分為深層攪拌法（濕法）和粉體噴攪法（干法），由于本工程地下含水量大于70%且PH值小于4，適合采用干法施工，即粉噴樁。粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式，也叫加固土樁。深層攪拌法是加固飽和軟粘土地基的一種新穎方法，它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過特制的攪拌機械就地將軟土和固化劑（漿液狀和粉體狀）強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理一化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的優質地基。粉噴樁就是采用粉體狀固化劑來進行軟基攪拌處理的方法。粉噴樁最適合于加固各種成因的飽和軟粘土，目前國內常用于加固淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高的粘性土。
二、高速公路橋梁墩臺水泥粉噴樁施工準備
1、施工現場配備各種計量儀器設備，做好計量裝置的標定工作。對現場的水泥等原材料進行試驗工作， 施工前根據每個斷面的實際狀況進行室內配比試驗，確定每延米的噴粉量。根據施工圖紙畫出樁位平面布置圖，并報請測量工程師批準。根據樁位平面布置圖，在施工現場用鋼尺定出每根粉噴樁的樁位，并用竹簽插入土層做好標記，每根樁的樁位誤差不得大于5cm。同時做好復測工作，在以后的施工中應經常檢查樁位標記是否被移動，確保粉噴樁樁位的準確性。
2、在施工現場搭設水泥棚，水泥棚的底部用土填高，使之比周圍地面高出30cm～50cm，并鋪設一層木板，然后鋪設一層彩條布，最后再鋪設一層塑料薄膜，以確保水泥不受潮變硬。對進場的機具設備進行組裝和調試，確保機具的完好率，保證滿足施工要求。一切準備工作結束后，提出書面開工申請，并請監理人員到場進行試樁，以確定成樁的各項技術參數。一般試樁應達到以下要求：
（1）工藝試樁：每臺粉噴樁機施工前應按規定進行工藝試樁，確定好各項技術參數（鉆進速度、噴粉提升速度、提升時的管道壓力、復攪下沉速度等），并將試樁報告上報監理組。
（2）水泥攪拌的均勻程度，掌握下鉆及提升的困難程度，確定合適的技術處理措施。成樁試驗的樁數不應少于5根。當遇到新的施工段落時應重新進行試樁工作。
（3）在試樁5～7天后隨機選擇樁位進行全程取芯，取芯時有業主及監理工程師在場。工藝性試樁結束后時整理各種技術參數，資料上報至監理工程師，得到認可后再全面開工。
三、高速公路橋梁墩臺水泥粉噴樁加固施工流程
1、表面清理
在公路工程施工前期，施工企業必須將地面表層的雜物清理干凈，將低洼路段進行粘土回填，同時進行平整碾壓，確保其壓實效果。在地質條件不好的路段可以進行碎石墊層及砂土的設置，在較軟地表的路段施工企業可以選取符合施工規范的技術進行有效處理，避免機械設備出現下沉現象。
2、測量放樣
在放樣過程中必須確保全部樁位的準確性，同時對樁位進行準確標識，確保樁位偏差要在5厘米以下。
3、定位
遵循設計規定，通過鋼尺在施工現場將粉噴樁樁位進行準確確定，并在土層內插入竹簽進行標記，一般誤差控制在5厘米以下。隨后機具向樁位移動，確保鉆頭與竹簽相對，對機架垂直度進行復核，確保鉆桿傾斜度在1%以下，鉆尖與樁位相對。
4、空壓機啟動
雙螺旋攪拌頭高度與設計樁底標高相符后，則停止鉆進。鉆頭可原地旋轉，不能停鉆。鉆機反向轉動，送灰機啟動后開始送灰施工，鉆頭提升作業可在水泥到達噴灰口進行，遵循相關規定，對電機速度進行調節，可同時進行噴粉、攪拌及提升工作，確保充分攪拌軟土與固化材料。
5、攪拌
送灰停止時，應確保提升鉆頭高度與設計標高相符，正向旋轉鉆頭，進行復攪、復噴作業，遵循施工要求確定復攪、復噴深度。當提升鉆頭高度與地面距離在30到50厘米時，發送器孔內噴射粉料作業可停止，完成成樁作業。此時因裝置屬于封閉回路，施工中不會出現空中噴射、飛散粉體的現象。在噴射土體的最后環節，噴粉作業可在攪拌鉆頭與地面距離30厘米的位置停止施工，避免地面有粉粒溢出。
6、空壓機關閉
完成復攪施工后，應及時將空壓機關閉，將全部管道壓力消除，鉆機主電機停機，移位鉆機，根據以上施工流程，進行下一樁位施工。
四、高速公路橋梁墩臺水泥粉噴樁加固施工質量控制
1、應嚴格控制鉆機下鉆深度，噴粉高程和停灰面，確保粉噴樁高度。②應定時檢查粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻程度，對使用的鉆頭應定期復核檢查，其直徑磨耗量不得大于20mm。③當鉆頭提升至地面以下500mm時，噴粉機應停止噴粉。④當噴粉機在成樁過程中遇有故障而停止時，第二次噴粉成樁時，其噴粉重疊長度不得小于1.0m。
2、在施工過程中要嚴格按照工藝所選定的參數操縱，未經工地主管技術職員同意不得變更施工技術參數。在整個制樁過程中，在確保攪拌、斷粉、提升的三連續作業法，如遇堵粉、民粉等題目要及時采取補噴措施，補噴重疊長度不得小于1.0m。為保證單樁噴粉量滿足設計要求，要嚴格控制攪拌提升速度均勻和噴粉壓力的變化；結果表時，均勻攪拌提升速度為0.8m/min時，均勻噴粉量達到60kg/m，滿足設計要求。
3、為了及時判定成樁質量，在粉噴樁施工結束后及時開挖，采用輕便觸探儀（NIO）隨機檢查成樁質量。在及時開挖部位隨機抽檢30根，其齡期均在6～7天內，100mmNIO擊數均超過10擊，質量符合要求。按《建筑財基處理技術規范》（JGJ79-91）中的公式對粉噴樁進行驗算。由于閘基礎結構的特性（有齒槽），以及土層的變化，設計要求等使每排樁樁頂標號要求不同，每個施工區段內都有長樁和短樁。本次驗算取每排樁均勻值作為驗算樁長值。
五、結束語
綜上所述，隨著改革開放程度的不斷加深及我國經濟水平的不斷提升，我國公路工程建設規模也越來越大，進而增加了公路工程施工的難度。作為公路工程施工的重要組成部分，高填方軟土路基施工過程中必須提高施工技術水平，加強施工質量控制力度。只有這樣才能最大限度地提升高填方軟土路基施工的質量，才能延長公路工程的使用周期。
參考文獻
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