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粉体喷射搅拌加固软土地基工法 YJGF12-92 上海市公路管理处 粉体喷搅加固软基技术，首先由瑞典的克杰尔德鲍斯Kjeld Paus于1967年提出，称为石灰柱法，1974年取得专利。近来年，粉体喷搅加固软基技术在国外发展很快，先后在瑞典、芬兰、挪威、英国、法国、美国、日本等十余个国家得到了广泛的应用。1984年该法在我国铁道工程中得到应用。1992年年初，上海市公路管理处在沪嘉高速公路延伸段工程中用该法加固了祁连山路立交桥引桥的高路堤地基，同时加固的地基还有杨高路和沪嘉高速公路延伸段工程中的部分桥头。另外，罗山路立交桥、七莘路桥梁、虹梅路等工程也正在准备用此法加固软土地基。 一、特点 1本工法可根据被改良土的不同性质和所需达到的桩体强度要求，选用不同种类、不同掺加量的固化材料。目前选用的固化材料主要是425普硅水泥，必要时也可另加粉煤灰等掺合料。 2振动小、无噪音、污染少，对周围土体无挤压作用，设备小巧紧凑，可在建筑物密集，施工场地狭小的城镇地区施工。 3加固后的地基成为复合地基，有硬壳层效应，比其它如砂井、插塑板等加固软土地基的技术效果明显。 4时效快，可在短时间内对复合地基施加荷载。 二、适用范围 本工程适用于加固淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土等软土地基，尤其适用于公路工程中的高路堤、桥头接坡等软土地基路段。 当地下水具有侵蚀性如含有大量硫酸、盐酸等或加固泥炭土时，应通过试验确定其适用性。 冬季施工时应注意负温度对桩体的冻害和其强度增长的影响。 三、机理和基本性能 粉体喷搅加固软基法是在软土地基中加入粉体材料如水泥等作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，与原桩位的土进行强制性的搅拌混合，使其产生一系列物理化学反应，从而形成柱状加固体，提高土的稳定性和强度指标。 本工法形成的柱状加固体，在掺入1015水泥作为固化剂的条件下，90天龄期的无侧限压强度可达1.03.0MPa。改变水泥种类、掺加量以及桩对被加固土的面积置换率，就可得到满足承载力要求的复合地基。 四、施工工艺 一施工机械 粉喷桩的施工机械组成系统见图1。 图1 本工法施工机械组成系统图 主要施工机械有四个部分 1GPP-5型深层喷射搅拌机一台图2； 图2 钻机外形 2YP-1型粉体喷射机一台图3； 3空气压缩机一台； 450kW以上发电机组一台。 二施工程序图4 图3 喷射机 图4 施工顺序图 三施工操作要点 1喷射机内压力要保持稳定，压力要足够。 2钻机提升速度控制于0.450.8m/min。 3由上述两条即大致可控制喷粉量。 4每次罐内水泥加入量不得少于一根桩水泥量加50kg。 5压力和提升速度最佳值各施工点不尽相同，由试桩决定。 四劳动组织 每台班深层搅拌机由810名工人组成班长1名，操机工1名，司泵工1名，记录员1名，运灰装灰工24名，机械维修工1名，电工1名。 五施工注意事项 1施工场地需要事先整平，必须消除地上地下一切障碍。当表面土过软时，应采取防止施工机械失稳的措施。在接近边坡施工时，还需采取确保边坡稳定的措施。 2每一根桩开钻后必须连续施工，严格控制喷灰及停灰时间，不得间断。严禁在尚未喷灰的情况下进行钻杆提升作业，以确保粉喷桩质量和长度。 3如遇停电、机械故障等原因而喷粉中断，应及时记录中断深度，待恢复正常后必须进行复打，复打重叠段不应小于1m。 4钻杆下沉前，应用经纬仪检查或垂线量测钻杆的倾斜度，使倾斜度值不大于1.5。 5深层搅拌机喷灰提升至原地面以下50cm时，应关闭空压机，防止固化剂喷入大气层。 6在桩径变更时应对钻头直径进行复核，对使用过的钻头须随时检查，其磨损量不得大于1cm。 五、加固质量与效果检验 1在已完成的桩中抽取2的桩进行成桩质量检验。可采用岩芯钻探或从开挖桩体中取原状加固土样，直接测定桩身强度。 2当遇地质情况复杂或施工有问题的桩，应用载荷试验方法检验桩的承载力。 3质量标准见表1。 表1 粉喷桩施工质量允许偏差 六、效益分析 本工法加固软土地基的效果比其它方法更为明显可靠。当用于加固高路堤地基时，可替代部分桥梁结构、降低工程造价。如在祁连山路立交桥工程中就节约了500万元左右。当用于加固桥梁接坡地基时，可消除“桥头跳车”现象，延长车辆使用寿命，社会效益较好。 七、工程应用实例 本工法用于公路地基加固的实例有以下两方面 11992年，上海杨高路三座桥桥头加固，桩长515m，累计桩长6.7万米。 21992年，上海沪嘉高速公路延伸段试验路堤和桥头地基加固，桩长515m，累计桩长10.2万米。 执笔 杨志鸣
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