1、引言  

　　水泥（材料:粉狀水硬性無機膠凝材料)粉噴樁是“水泥粉體噴射攪拌樁”的簡稱，就是用改制的螺旋鉆機將鉆頭鉆至設(shè)計的土層深度，用壓縮空氣將水泥粉經(jīng)鉆桿內(nèi)孔輸送至鉆頭上，邊噴粉邊旋轉(zhuǎn)，同時嚴格按照設(shè)計確定的提升速度提升攪拌機，使水泥與軟土攪拌在一起，使之發(fā)生化學反應(yīng)，形成樁體的方法，用于提高地基土的承載力和穩(wěn)定性。粉噴樁于20世紀70年代首先由日本和瑞典分別提出、推廣和應(yīng)用，我國于20世紀80年代初引入此項技術(shù)。由于粉噴樁具有能有效減少總沉量、承受較大的加荷速率、抗側(cè)向變能能力強、可大大縮短施工期等優(yōu)點，目前在軟基處理領(lǐng)域應(yīng)用得較為廣泛。但由于其是地下隱蔽工程，影響質(zhì)量（Mass）的因素較多，容易出現(xiàn)工程質(zhì)量問題，因此必須加強粉噴樁的施工及監(jiān)理質(zhì)量控制。  
　　2、施工準備階段的質(zhì)量控制  
　　2.1原材料的質(zhì)量控制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（Construction）中所用的水泥的品種和標號應(yīng)符合設(shè)計要求。對購進水泥，采用承包人自檢和監(jiān)理抽檢的方式進行復核驗證，滿足規(guī)范的要求，必須具有廠家保質(zhì)單位和出廠試驗報告并經(jīng)監(jiān)理工程師查驗，并盡量不采用那些產(chǎn)量小、質(zhì)量不穩(wěn)定的小水泥廠生產(chǎn)的水泥。水泥入罐時應(yīng)經(jīng)篩網(wǎng)過篩，最大粒徑不超過5mm，不得含有紙屑、塑料布、垃圾等雜物。監(jiān)理試驗室也應(yīng)隨機分批對所使用的水泥材料進行抽驗，確保水泥材料質(zhì)量。另外水泥的堆放應(yīng)該符合標準、防潮的要求，嚴禁使用過期、受潮(釋:物體被潮氣滲入) 、結(jié)塊、變質(zhì)的水泥。  
　　2.2機具設(shè)備的性能控制深層攪拌機是施工的關(guān)鍵。粉噴樁機嚴禁使用非定型產(chǎn)品(Product)或自行改裝設(shè)備，進場的設(shè)備必須是性能良好的能顯示鉆桿鉆進時電流變化的電流表、顯示管道壓力的壓力表和計量水泥（材料:粉狀水硬性無機膠凝材料)噴入量的電子秤（或電腦計量裝置）。所有的電流表、壓力表和電子秤（或電腦計量裝置）等量器、衡器具必須經(jīng)過計量部門標定，合格后方可用于工程施工。  
　　2.3測量放樣的控制為保證水泥粉噴樁加固軟土工程質(zhì)量，要嚴格按設(shè)計要求布點定位。因此，應(yīng)將施工場地事先予以整平，清除障礙物。監(jiān)理工程師應(yīng)會同施工單位(unit)對工程導線點水準點進行復測，在滿足設(shè)計文件精度后，辦理現(xiàn)場交樁手續(xù)。施工單位根據(jù)控制點及水準點按方格網(wǎng)平差放樣，用鋼尺量距。按要求控制定位偏差，并填寫放樣報驗單，提交監(jiān)理工程師審核批準。監(jiān)理工程師應(yīng)進行復測檢查，確保放樣準確。施工單位應(yīng)派專人做好工程控制樁、水準點及放樣測量記錄并對施工所測放的軸線及樁位布置點加以妥善保護以便后用。  
　　2.4施工前進行室內(nèi)（indoor）配比試驗在施工前，取含水量較大的地點取樣進行室內(nèi)配比試驗，測定軟土的天然含水量、孔隙比、液塑限、有機質(zhì)含量、有機質(zhì)含量、PH值和不同摻入量水泥土各齡期的無側(cè)限抗壓強度，以檢驗粉噴樁加固該種軟土的適用性和設(shè)計摻灰量下的樁身強度能否達到設(shè)計要求。在試驗過程(guò chéng)中，監(jiān)理人員應(yīng)進行全過程旁站監(jiān)督或進行平行試驗，以保證試驗結(jié)果準確可靠。  
　　2.5施工前必須進行工藝試樁水泥與土攪拌是否均勻是影響水泥粉噴樁加固效果的關(guān)鍵因素之一。因此在粉噴樁大面積施工前應(yīng)進行施工工藝性試驗。通過(tōng guò)試驗確定適合該場地的各種操作技術(shù)參數(shù)并以此掌握該場地條件下的成樁經(jīng)驗（experience)。根據(jù)水泥粉噴樁施工特點，工藝性試驗應(yīng)達到以下目的。  
　?。?）提出滿足設(shè)計(Design)水泥噴入量的各種操作參數(shù)，如鉆機提升速度、攪拌葉片（Blade）旋轉(zhuǎn)速度、管道壓力、灰罐壓力等；  
　?。?）檢驗水泥的攪拌均勻（jūn yún)程度及成樁直徑；  
　?。?）確定該地質(zhì)條件下，符合質(zhì)量要求(demand)的合理摻灰量；  
　?。?）了解鉆進及提升的阻力情況，并提出相應(yīng)的實施措施；  
　?。?）確定進入持力層的判別方法。  
　　3、施工階段（jiēduàn）的質(zhì)量控制  
　　粉噴樁屬地下隱蔽工程，其質(zhì)量控制應(yīng)貫穿在施工的全過程，并應(yīng)堅持(jiān chí)全方位全過程的施工監(jiān)理。各施工標段承包人必須對粉噴樁質(zhì)量、進度負責，每臺鉆機必須有專人操作。在施工過程中，現(xiàn)場旁站是監(jiān)理最主要的工作，旁站監(jiān)理應(yīng)熟悉施工工藝和各項施工參數(shù)，并對施工過程進行全過程，全方位、全天候的旁站。  
　　粉噴樁主要施工工藝為：清理場地→填筑排水坡→測量定位→粉體噴射攪拌機械就位→預攪下沉→噴粉攪拌提升至離地面0.3m處→重復攪拌下沉→重復攪拌提升直至離地面0.3m→關(guān)閉攪拌機械。  
　　（1）施工開始前，將原地面整平至粉體攪拌樁施工高程處，清除樁位處地上、地下的一切障礙物，對于河塘及構(gòu)造物處的粉噴樁，應(yīng)先回填粘性土，碾壓至一定的壓實度并有一定的排水坡。  
　?。?）鉆機就位應(yīng)嚴格按照設(shè)計樁位及規(guī)范要求，用全站儀或經(jīng)緯儀定位，并用水平尺在鉆機桿或轉(zhuǎn)盤的兩正交方向檢驗垂直度和水平度，樁位平面誤差不得超過5cm，鉆桿傾斜度要小于1.5%.監(jiān)理人員還應(yīng)檢查主機各部的連接、液壓（hydraulic)系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)各部安裝（ān zhuāng）調(diào)試情況及灰罐、管路的密封連接情況是否正常，做好必要的調(diào)整緊固工作，灰罐應(yīng)按設(shè)計投料量投一次料打一根樁，以確保成樁質(zhì)量，灰罐裝滿后，進料口應(yīng)加蓋密封，排除（Remove)異常情況后方可施工（Construction）。  
　　（3）嚴格控制鉆孔下鉆深度、噴粉高程及停灰面，確保粉噴樁長度和噴粉量達到規(guī)定(guī dìng)要求。深度誤差不得大于5cm，水泥損耗量平均不得大于1kg/m.粉噴樁要穿透軟弱土層到達強度相對較高的持力層，并深入硬土層50cm，持力層深度除根據(jù)地質(zhì)資料外，還應(yīng)根據(jù)鉆進時電流表的讀數(shù)值來確定，當鉆桿鉆進時電流表的讀數(shù)明顯上升，說明已進入硬土層，如能持續(xù)50cm以上則說明已進入持力層。旁站監(jiān)理人員應(yīng)注意觀察鉆桿上標注的刻度，確保已鉆至設(shè)計樁長。  
　?。?）攪拌機每次下沉或提升的時間必須有專人記錄，時間誤差不得大于5s，提升前要有等待送粉到達樁底的時間，防止出現(xiàn)提升卻未噴粉的情況，具體時間由工藝試樁得出。在樁上部1/3范圍內(nèi)應(yīng)重復攪拌一次，并且復攪長度(Length)不足5m的，按5m施工。特別需要指出的，對于軟土天然含水量大于70%的地段，要求復攪長度應(yīng)貫穿軟土層。  
　?。?）在成樁過程中，如發(fā)生意外影響樁身質(zhì)量時，應(yīng)在12h內(nèi)采取補噴措施，補噴重疊長度以不小于1.0m為宜。特別困難時以電流表讀數(shù)明顯變化為準。否則應(yīng)重新打設(shè)，新樁距報廢樁的距離不能大于樁距的15%。  
　?。?）提鉆噴粉結(jié)束后，應(yīng)采取復攪措施，水泥與土攪拌均勻程度是關(guān)系到粉噴樁樁體強度的關(guān)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(zhì)量相差很大。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(xiàn)層狀，形成一種“夾生”，這樣的樁即使水泥摻入量再多也沒有強度。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。第二次攪拌時不噴粉，復攪長度同樁長。復攪下鉆、提升的速度（speed）同第一次。旁站人員對復攪深度應(yīng)嚴加監(jiān)督以保證樁身長度。復攪完成后，用5%石灰土或水泥土回填樁頂以上50cm坑凹，鉆機移至另一樁位繼續(xù)施工。  
　　4、施工后檢測階段的質(zhì)量控制  
　　粉噴樁施工完成后，應(yīng)按規(guī)定頻率進行外觀鑒定、取芯、無側(cè)限抗壓強度、單樁及復合地基承載力試驗。檢測時，現(xiàn)場監(jiān)理應(yīng)全過程旁站，對取芯、單樁及復合地基承載力試驗的樁，應(yīng)由監(jiān)理工程師指定。對檢測發(fā)現(xiàn)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(yīng)嚴格進行加密、補樁等處理。  
　　4.1外觀鑒定在成樁7天內(nèi)，以2%的檢測頻率，將樁體開挖0.5m-1.0m，目測檢查樁體成型（Forming）情況。軟基工程多數(shù)情況是有局部地段地質(zhì)情況和原來設(shè)計不同，出現(xiàn)局部地基承載力達不到設(shè)計要求，或者由于局部地段含水量過大(原有排水系統(tǒng)不暢，原有地基土質(zhì)滲水性不好)造成地基軟彈(翻漿，彈簧土地段)。要求：  
　?。?）樁體圓勻，無縮頸和凹陷現(xiàn)象；  
　?。?）粉體攪拌均勻，凝結(jié)體不松散；  
　?。?）群樁樁頂齊平。  
　　4.2鉆探取芯法鉆孔取芯試驗可以較全面的反應(yīng)樁身材料的密實度、樁身的連續(xù)性、樁身物理尺寸等完整樁身質(zhì)量的基本信息?？煽繙蚀_地評價樁身質(zhì)量。鉆探取芯法要求提供檢測報告并保存全部巖芯。  
　?。?）粉噴樁鉆探取芯法的主要技術(shù)指標取芯時間：28d；取芯位置：沿著樁1/4軸線垂直鉆進；鉆頭類型：采用金剛石合金鉆頭，鉆頭直徑89mm一108mm；鉆進方法：采用沖水循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進；回次進尺：每一回次控制在1m一1.5m；  
　?。?）鉆探取芯法應(yīng)描述的內(nèi)容樁號、成樁日期、檢測日期、檢測位置、設(shè)計噴灰量；巖芯顏色、噴粉均勻程度、膠結(jié)程度、有無斷樁、縮頸、巖芯狀態(tài)（長柱狀、短柱狀、塑性體或散體碎塊）等巖芯采取率、標貫擊數(shù)、巖芯目測堅硬程度。  
　　4.3輕型動探法在成樁7天以內(nèi)可采用輕型動力觸探檢測粉噴樁的強度。輕型動探儀的指標為錘重10噸、貫入桿直徑2.5c
　　M、落距50cm.檢測時可用風鉆配合，用風鉆在1/4直徑處先打一個孔，然后用輕型動探法檢測。  
　　利用輕便觸探儀檢測粉噴樁比較簡單。地基施工隊一般是指用于改善支承建筑物的地基（土或巖石）的承載能力或改善其變形性質(zhì)或滲透性質(zhì)而采取的工程技術(shù)措施。它一方面，能初測預估粉噴有效樁身強度（strength)，另一方面，又能通過現(xiàn)場天然地基及樁身強度對比，確定粉噴樁處理地基的效果。但該法探測深度最大不超過4m，這是該法的不足之處。另外，在地質(zhì)情況(Condition)較好，如淤泥夾砂或填砂路處，粉噴樁樁頭的強度大，利用輕便觸探較困難；而且從噴粉樁本身，觸探范圍有限（中心約有一個10cm左右的盲區(qū)）。如遇噴粉量不均勻，則強度強弱不一，反之，強度高會使觸探向弱方向偏移，導致人為判斷錯誤。  
　　4.4無側(cè)限抗壓強度法在成樁28d后，在室內(nèi)無側(cè)限抗壓試驗儀上，對原狀水泥土樣進行無側(cè)限抗壓強度測試，并同時測定其變形指標。地基施工隊地基所面臨的問題主要有以下幾個方面：1）承載力及穩(wěn)定性問題；2）壓縮及不均勻沉降問題；3）滲漏問題；4)液化問題；5）特殊土的特殊問題。另外，在現(xiàn)場也可采用壓樁法檢測(檢查并測試)粉噴樁的強度，壓樁法是把樁體挖開2m，在0.5
　　M、1
　　M、1.5m處分別切割三個試件，試件直徑50cm，高50cm，要求切制得比較完整，個別不完整的面要求用水泥漿補平，然后在現(xiàn)場用簡易的加壓設(shè)備將試件壓壞，測得樁體的無側(cè)限抗壓強度，現(xiàn)場測定值尚需進行校正。  
　　4.5載荷試驗靜載試驗是比較直觀，成果可靠的檢測方法，在被測試的地基安置一定規(guī)格的平板，在板上逐級施加靜力荷載，并測出各荷載作用下的沉降量，繪出荷載――沉降關(guān)系曲線。根據(jù)此曲線確定地基承載力進行計算水泥土的變形模量，分析水泥土的特性。  
　　試驗采用壓重平臺（platform）反力裝置，慢速維持荷載法。當加載值未超過設(shè)計(Design)值時，變形小于0.1mm/h時認為沉降穩(wěn)定，當加載值超過設(shè)計值時，變形小于0.2mm/h認為沉降穩(wěn)定。單樁承載力和單樁復合地基承載力的最終加載均應(yīng)達到2倍的設(shè)計值。當沉降急劇增大，土被擠出或壓板周圍出現(xiàn)明顯裂縫；或累計沉降量大于壓板寬度或直徑的1/100時，可以終止試驗。