浅谈粉喷桩的质量控制与检测

任鸿杰　张　岩

摘要：粉喷桩是水泥土搅拌柱的一种，适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、饱和粘性土和粉土等地基，一般用于多层建筑物或构筑物，在大量工程中得到应用，有许多优点。文章结合粉喷桩地基处理实例，详细阐述了粉喷桩施工过程中的质量控制措施及检测方法，从而保证了粉喷桩的施工质量。

关键词：粉喷桩；质量控制；检测；水泥土搅拌桩

中图分类号：U412

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2009)17-0175-02

粉喷桩是水泥土搅拌桩的一种，适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、饱和粘性土和粉土等地基，一般用于多层建筑物或构筑物，在大量工程中得到应用，有许多优点诸如造价低廉、方便快捷等经济优势和可提高地基承载力和均匀性，减少地基变形量。此外，在地下水位较浅的地市，水泥土凝结吸收地基中的水分，在加固地基的同时，避免在基槽开挖时采取降水排水措施而广受欢迎。近年来有些地区一些建筑物产生了不均匀沉降、倾斜等现象，致使其在找不到更好对策的情况下采取了极端的做法，禁止粉喷桩的使用。

通过我们多年来的监督及检测，认为该工艺本身是科学的，所发生的一些质量问题是可避免的，主要是施工过程中的人为因素和检测方法选择不合理造成的，下面以某商城粉喷桩施工质量控制与检测为例阐述一下我们的做法。

一、工程简介

该工程采用粉喷桩，有效桩长7米，复喷段长度为1米，单桩水泥用量为485公斤。总桩数约5000根。在施工前进行了10根设计性试验桩复合地基载荷试验，其承载力满足设计要求，适应性良好，然后进行工程桩施工。

二、施工质量控制

(一)严格现场监督值班制度

现场施工单位安排6台钻机同时施工，每天完成桩数420根左右，需用水泥200多吨。监理单位安排值班监理工程师3名，检测站安排2名人员现场办公，随时对施工中存在的问题进行检查，避免了因管理疏漏而造成工程隐患。

(二)严格控制水泥用量

现场水泥由建设单位供应，施工单位每天根据施工进度提交水泥用量计划给建设单位，水泥到现场后由施工单位、监理单位、建设单位共同验收，办理收料手续，并且与监理单位所统计的施工桩数进行核对，判断水泥用量是否符合设计要求，开工前对每台设备的水泥计量仪器进行校对，确保电子计量准确无误。同时避免白天水泥运进办手续，晚上偷运出水泥的事情发生。

(三)严格控制用电量

用电量是工程量的真实反映，根据监督经验，直径600mm桩径的粉喷桩每米成桩用电量为1.4度左右，为此要求施工单位采取一机一表的方法，对每台施工钻机的用电量进行单独计量，避免了人为因素，间接控制了桩长、桩径、喷灰量等指标。

(四)严格控制桩长、桩径

开工以前，我们对每台钻机深度计进行校核，将每台钻机调至施工状态，钻头接触地面，此时将深度计进行凋零，确保深度计真实反映钻进深度，开工后待钻头钻进至设计标高后，在钻架上对钻杆上端进行标定，通过机上钻杆余尺检查人士深度，这样在施工过程中用两种方法控制人土深度确保桩长准确无误。对钻头叶片进行测量和检查，对施工桩进行抽查，对桩径进行测量，杜绝白天用大钻头，晚上用小钻头的事情发生。

(五)用电流值控制钻进深度

施工过程中电流值大小是地层土性质的准确反应。根据施工经验一般粉土、淤泥质土三档钻机时电流计读数为30～50A，粘土三档钻进时电流值为50～80A，当发现地层变化较大时我们将深度标准规定为三档钻进不小于75A。确保粉喷桩持力层的统一性，为粉喷桩的均匀沉降打下坚实的基础。

三、粉喷桩检测

(一)低应变检测法

1、检测目的。检测桩的完整性，利用波速判断桩身强度，及利用波速和桩底反射波到达的时间对桩的实际桩长进行粗略判断。

2、检测结果。通过对500余根桩的检测，其中有21根桩波形为低频信号，分析原因与开挖时采用机械开挖有关，桩头浅部断裂或桩头松动，经过开挖处理后，下部桩身完整或基本完整。

有36根桩在1.5米至4米之间有缺陷波反射。决定从中抽样进行钻芯法检测和载荷试验。

所测其它桩水泥土波速在1800～2200m／s，在1米左右处有轻微正向反射，分析原因为复喷界面反射。这部分桩判定为完整桩或为基本完整桩。

3、评价。低应变法测粉喷桩较简捷方便，且节约工期，较适用于大数量水泥土搅拌桩普查与评价分析。但使用该方法检测和分析时要注意：(1)受检桩的龄期不宜太短，一般要15～28d。同时低应变法由于受桩身强度影响较大，当桩身强度较低反射较弱时，难以作出准确判断。(2)在对测试出的曲线结果进行分析时，不能像混凝士桩那样把各种缺陷仔细确定。在实测曲线上，波沿桩身传播出现有界面反射但不能仔细确定时，一般可以判定为搅拌不均匀。

综上所述，检测结果具有主观性、偶然性和随意性，对桩的评价是定性的。

(二)钻芯法

1、检测目的。钻取桩身芯样做无侧限抗压强度试验，判断桩身强度是否满足设计要求，感官判断桩身质量如芯样的完整性、搅拌均匀性、夹土状况、实际桩长等。

本工程选择10根桩作抽芯检测，按低应变检测结果进行抽样：2根完整桩，3根基本完整桩，5根明显缺陷桩(1.5米至4.0米之间有缺陷波反射)。采用双管单动取样器，内径为108mm。龄期均达到28天。

2、检测结论。由于场地均匀，结果简述如下：

0～10m：粉土层复喷段，芯样完整，强度高，搅拌均匀。

1.0～1.6m：粉土层，芯样完整，强度高，搅拌均匀。

1.6～2.8m：粘土层，强度高，夹土层较厚，搅拌不均匀，其中1根缺陷桩芯样松散。

2.8～3 5m：粉土层，强度高，其中3根缺陷桩芯样水泥固结呈团块状，强度不理想，该层含水率较高。

3.5～4.Ore：淤泥质粉质粘土，搅拌均匀，桩身强度较高。

4.0～7.0m：粉质粘土，搅拌均匀，桩身强度较高。

7.0～8.0m：粉质粘土。

3、评价。该法显示在1.6～3.5米处，存在搅拌不均匀。两种方法检测结果基本吻合，其中1.6～2.8米为粘土层，搅拌困难，设备施工过程中阻力较大；2.8～35米为粉土层，该层含水率较高，个别桩芯样水泥固结呈团块状，强度受影响。

钻芯法能比较直观地反映出桩本身的质量、桩身长度及桩端持力层性状。但由于除复喷段强度大于2.5Mpa外，其余各段均在1-3～2.1Mpa之间，离散性很大，其中有4根桩个别桩段难取出理想的芯样进行抗压试验。

最后决定对此4根桩进行静载试验。

(三)复合地基静载试验法

1、检测目的。利用模拟桩身实际载荷条件的原理，检测桩的承载力和变形特征。本工程选择30根桩作单桩复合地基载荷试验，按低应变检测结果3根完整桩，4根基本完整桩，9根明显缺陷桩，另有4根钻芯法确定的缺陷桩，还有10根随机抽样。采用慢速维持荷载法。承压板面积为单桩处理面积(1.44平方米)。

2、检测结果。从30个试点的检测结果分析，各试点的承载力均满足设计要求，沉降量为8.63～33.50mm。有2根钻芯法确定的缺陷桩沉降量较大，均超过了25mm，其它各试点沉降量大小与低应变检测结果、钻芯法检测结果大致吻合。

3、评价。载荷试验能直观地反映出各个检测点的承载力和沉降情况，是最能贴近地基受力的实际情况，最能准确、直接测出单桩或复合地基承载力的最标准的方法，但由于成本高，检测数量有限，—般仅为抽样基数的0.5％～1％，要对水泥土搅拌桩的施工质量作出全面评价，还需用其它的检测方法与之配合和补充。

四、结语

随着粉喷桩在工程中的应用、推广和理论研究的深入，该项技术仍将不断地发展。施工质量控制和质量检测是工程质量的可靠保证，在检测过程中采用低应变检测方法作为普查，根据检测结果进行分类，选取不同类型桩进行有针对性的载荷试验或钻芯法检测，是一种较好的方法。

作者简介：任鸿杰(1975-)，男，山东东营人，东营市建工程质量检测站工程师，研究方向：建筑工程质量。