1 在古建筑裝修中粉噴樁的加固原理
采用噴粉樁機成孔,用壓縮空氣將水泥粉體輸送到鉆頭,以霧狀噴射到加固地基的土層中,借助鋁
頭葉片的旋轉均勻攪拌,以便充分混合,形成水泥土樁體,并與原地基構成復合地基,最終達到加固軟
弱地基的目的。復合地基的承載力可按下公式計算:
2.1 設備
采用PH-5型或其他型號的粉噴機。粉噴機主要由液壓步履式低架、井架、導向減壓機構、鉆機傳動
系統、鉆機、液壓系統、噴粉系統和電氣系統等組成。
工序流程為:機械就位→對準樁位→調平機身→啟動主甩機鉆進→鉆頭接近地面時,啟動空氣機送
氣→鉆至設計深度時停止鉆進,并反轉鉆頭→打開送料閥→關閉送氣閥→啟動噴送加固粉料→加固粉料
到達樁底后,打開送氣閥→關閉送料閥→將攪拌鉆頭邊旋轉邊向下鉆至設計深度→提升攪拌鉆頭→據設
計要求確定樁頭部位是否復打和復打深度→將攪拌鉆頭提升至地面→關閉主電機、空壓機→攪拌成樁。
2.2 施工要點
施工中具體要注意以下7點:①機身調平工序應以鉆桿是否垂直為依據,在實際操作時可采用鉆錘吊
線法從正面和側面調整,必要時可在機身安裝激光對中儀等設備。②噴粉或噴氣時,噴粉壓氣一般在0.3
~0.4 MPa之間,如果氣壓達到0.45 MPa以上,則噴送管路可能會出現堵塞,此時應立即停止噴粉,
斷開空氣壓縮機的電源停止送氣,并將鉆頭提升至地面,查明堵塞原因并排除故障。值得注意的是,鉆
頭未提至地面前不能停止送氣。③在鉆頭鉆至設計深度時,應停滯一段時間,以保證加固粉料送至樁底
。一般在開工前,通過觀察確定停滯時間,采用的30 m送料管時,停滯時間一般在2~4 min之間。④
在整個制樁過程中,一定要保證邊噴粉邊提升的連續作業,鉆頭提升速度=單樁加灰量÷噴粉速度·樁長
。在空氣溫度高、粉體流動性差、噴氣壓力大或單位樁長噴粉量大時,還應開通灰罐進氣球閥,以加壓
罐料。如果出現斷粉現象,則應及時補噴,補噴重疊長度不應<0.5 m。⑤粉體固化劑入罐時必須經篩網
過篩。水泥可采用不同的品種,比如普通的硅酸鹽水泥、礦碴水泥和火山灰水泥等。一般采用425或525
標號的水泥,摻入量應在7%~15%之間。當水泥標號提高100號時,水泥土的無側限抗壓強度會增加
20%~30%.⑥開始噴粉時,應將電子稱顯示屏置零,并使噴粉過程在電子計量顯示下進行。在攪拌噴粉
時,記錄人員應隨時觀察電子稱的變化,以保證本階段噴粉的均勻性。⑦在粉噴樁攪拌下沉時,應盡量
不采用水沖下沉,當遇到硬土層或下沉太慢時,可適量沖水。在噴粉提升前,必須將噴漿管內的水排凈
。在沖水成樁時,水會對樁強度產生影響,當土層的含水量增加10%時,水泥土的強度會降低10%~
15%.
對于經過加固的復合地基,可采用釬搽、面波測試、樁基無損動測、靜載試驗、抽芯檢驗、樁身抗
壓強度、靜載試驗等檢測方法。
3.1 釬探
采用質量為10 kg的穿心錘,自由落距為50 cm,將探頭連續擊入土中,記錄探頭每次進入土層30
cm的錘擊數,并根據錘擊數確定地基土的密實度和承載力。該方法在開淺部地層測試中具有直接、可靠
等特點。
3.2 面波測試
均勻地布置測線,每米布置1個檢波器,用DZQ-12型江層地震儀接收重錘激發的面波,根據面波的
頻率特性,找出不同頻率面波部分相鄰管道上的時差,從而求得面波波速、自由面波波速和頻率,取相
應波長的1/2作為波動影響深度,并以此評價復合地基的整體質量。對于土體而言,此方法的誤差率僅為
5%.
3.3 樁基無損動測
嵌入土中的樁相當于在阻層介質上端自由、下端彈性大的彈性桿。由于樁長L遠大于樁徑∮,所以可
將樁視為重向一維彈性桿。如果在樁頂施以激勵,就會產生沿樁身向下傳播的彈性波,彈性波遇到阻抗
界面(樁底面或斷裂、夾泥、擴徑、縮徑等樁間缺陷界面)并反射。設樁底的反射時間為T,缺陷部位的
反射時間為T',則在已知樁長L的情況下,樁體彈性波速的計算公式為:
樁體的缺陷性質可由反射波的性質或勘察、施工記錄確定。
3.4 抽心檢測
采用地質勘探儀從樁心鉆孔抽樣,以此檢測樁的完整度和實際長度。
3.5 樁身抗壓強度試驗
準備樁身材料,按實驗規程將其做成標準試件,并對試件施加壓力,直到其破壞為止,以此求出樁
身材料的抗壓強度值。
3.6 靜載試驗
按照實驗規程規定,取合適的靜載板并對其加載,記錄變形時間和變形壓力,以此推斷地基的承載
力和變形尺度。
粉噴樁具有可加固、改良地基的作用,可提高地基的承載力和水穩性。它具有無污染、無噪聲和造
價低的優點。其機具設備簡單,液壓操縱方便、快捷,操作技術簡單,成樁效率高,適