粉噴樁

技術協作信息

粉噴樁也叫加固土樁，它是利用粉狀水泥（或石灰）等材料作加固化劑，在鉆孔過程中使用特制的深層攪拌機械

將固化劑噴入軟土地基的深層，經攪拌使原位土與固化劑均勻混合并發生一系列物理、化學反應，使軟土硬結成具

有整體相互影響，共同作用承擔上部荷載的粉噴樁復合地基。

水泥粉噴樁的施工工藝焦萬新

（作者身份證號：230412）

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應用技術交流

一、概述

粉噴樁也叫加固土樁，它是利用粉狀

水泥（或石灰）等材料作加固化劑，在鉆孔

過程中使用特制的深層攪拌機械將固化

劑噴入軟土地基的深層，經攪拌使原位土

與固化劑均勻混合并發生一系列物理、化

學反應，使軟土硬結成具有整體相互影

響，共同作用承擔上部荷載的粉噴樁復合

地基。由于粉噴樁具有能有效減少總沉降

量、能承受較大的加荷速率、抗側向變形

能力強、可大大縮短施工期等優點，目前

在高速公路建設領域應用得較為廣泛。

二、前期準備工作

1.原材料的進場試驗。

粉噴樁水泥一般選用３２５或

４２５的普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥。

施工中所用的水泥的品種和標號應符合

設計要求。對購進水泥必須經過試驗室抽

檢，滿足規范的要求。

水泥的堆放應該符合防雨、防潮的要

求，嚴禁使用過期、受潮、結塊、變質的水

泥。

２.機械設備的檢驗。

每臺樁機必須配置可以控制樁身每

米噴粉量的記錄器，且記錄器上的任何一

個可操作的按鈕和開關不得用于設定或

操作時間、深度、噴粉重量、樁位編號、復

攪深度、復攪次數等參數，防止偽造施工

記錄。

樁機上的氣壓表、轉速表、電流表、電

子稱必須經過標定，不合格的儀表必須更

換。每臺樁機鉆架相互垂直兩面上分別設

置兩個０.５Ｋｇ重的吊線錘，并畫上垂

直線。在每臺樁機的鉆架上畫上鉆進刻度

線，標寫醒目的深度。鉆頭直徑的磨損量

不得大于１ｃｍ。

3.正式開工前的工藝試樁。

不同地段具有不同的地質條件，為了

克服施工的盲目性，確保粉噴樁加固地基

達到預期的效果，在粉噴樁施工前必須進

行工藝試樁，試樁數量不應少于５根。試

樁的目的是：

提供滿足設計噴粉量的各種操作參

數。如管道壓力、灰罐壓力、鉆機提升速

度、攪拌葉片旋轉速度、攪拌速度等。驗證

攪拌均勻程度及成樁直徑。確定該地質條

件下，符合質量要求的合理摻灰量。確定

該地質條件下，合理的工藝流程。確定進

入持力層的判別方法。

三、施工工藝控制

粉噴樁在公路工程中屬于地下隱蔽

工程，其質量控制應貫穿于施工的整個全

過程，施工員的技術旁站是最主要的工

作，技術旁站重點要控制好三個重要施工

環節和１３水泥用量、日進度兩個指標。

1.三個重要施工環節的質量控制措

施。

（1）樁長按進入持力層控制。

粉噴樁宜盡量打至持力層上，要穿透

軟弱土層到達強度相對較高的持力層，并

且進入持力層５０ｅｍ左右，在施工過

程中，樁底設計標高往往與持力層并不一

致，施工單位容易出現樁長以設計標高控

制的現象，如在樁尖下尚留幾米軟土，則

會有較大的工后沉降量，由于排水不暢，

預壓很長時間也很難穩定。故粉噴樁實際

施工樁長應按進入持力層控制。論文參考

網。判別是否進入持力層的方法可由鉆機

鉆到最深時的下鉆速度和電流表的讀數

來判定，這兩個參數是在工藝試樁時確定

的，一般是下鉆速度0.5米／分，電流值

是額定電流值的１２５％以上。

（2）粉體計量控制。

粉噴樁的質量好壞與水泥摻入量的

多少及噴粉的均勻性有直接的關系，因

此，如何來計量粉體是控制的關鍵。目前

一般較為常用的是電子稱重法與鉆機深

度相結合的計量裝置，它能在記錄上反映

深度、相對應每延米的噴粉量、總灰量等。

要保證噴粉的均勻性，關鍵是掌握好

鉆頭的提升速度。因水泥噴人為人工控

制，必須避免出現為滿足每米噴粉量的要

求，施工人員根據記錄器顯示湊數字，而

導致出現噴粉不均勻的現象。對于直徑一

定的粉噴樁來說，粉體發送器單位時間內

水泥的噴出量Ｑ與攪拌軸提升速度可由

下式來確定：

Ｑ＝π／４.Ｄ２.Ｒ.Ｓ.Ｖ

其中：Ｄ：鉆頭直徑（ｍ）；

Ｒ：軟土的容重（ｔ／ｍ３）；

Ｓ：水泥摻入比；

Ｖ：鉆頭提升速度（ｍ／ｍｉｎ）

從開始噴灰到鉆頭處出灰有一定時

間，鉆機鉆至樁底后，必須預噴停留一段

時間，方可提鉆。停留時間由管道長度等

確定。噴灰時，水泥在管道內的輸送速度

大約為１ｍ／ｓ，如管道長４０米，鉆

至樁底后即噴粉提鉆，則樁底實際少灰長

度接近１米，反而攪動破壞了樁底原狀

軟土，使沉降量加大。

（3）復攪控制。

水泥與土攪拌均勻程度是關系到粉

噴樁樁體強度的關鍵因素。大量的施工實

踐已充分證明粉噴樁復攪與不復攪的質

量相差甚大。鉆頭噴出的粉體往往呈脈沖

狀，若不充分攪拌，粉體在樁中呈現層狀，

形成一種“夾生”，這樣的樁即使水泥摻人

量再多也沒有強度。復攪的作用在于通過

充分的攪拌使粉體與土及水得到比較完

全的接觸與作用，促使樁體的形成。為了

確保攪拌的均勻性，施工時要嚴格掌握好

鉆機提升速度、攪拌葉旋轉速度等，并應

盡量采用全樁復攪以保證質量。

2.日水泥用量與日進度指標的質量

控制措施

在現場施工過程中，應隨時抽查鉆機

的水平度和垂直度、鉆進深度、噴灰深度、

停灰標高、復攪深度、噴灰的管道壓力、灰

罐內的水泥加入量、剩余水泥量等，并作

好相應檢查記錄。

現場應及時收取記錄器打印記錄，并

校核時間、樁號的連續性等，防止出現弄

虛作假現象。每日施工結束后，所有打印

記錄應由現場監理檢查合格后簽字認可。

現場應在每日施工結束后對施工現

場水泥用量和記錄器打印記錄中的水泥

用量加以統計、對比，并記錄在當天的施

工日志中。當兩者誤差大于５％時，必須

查明原因后方可在打印記錄上簽字認可

或采取補樁等處理措施。

四、質量檢測措施

粉噴樁施工完成后，應按規定頻率進

行取芯、無側限抗壓強度、單樁及復合地

基承載力試驗。檢測時，對取芯、單樁及復

合地基承載力試驗的樁，應由監理工程師

指定。對檢測發現的問題，如未穿透軟土

層、部分斷灰、噴灰不均勻、強度不足等，

應嚴格進行加密、補樁等處理。

在粉噴樁檢測方法中，應以取芯試驗

為主，通過該方法，可以直觀地掌握整個

樁體的完整陛、攪拌的均勻程度、樁體垂

直度、樁長、是否達到持力層、含灰量的多

少等。

五、結束語

總而言之，要想確保粉噴樁的施工質

量，我們必須做好事前、事中及事后三個

階段的全程控制，只有對每一道工序進行

嚴格控制，并嚴把材料質量關，才能確保

粉噴樁的最終質量。

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