水泥粉喷桩质量控制办法
一、基本要求
(一）水泥宜选择信誉好、质量稳定的大型水泥厂家生产的符合设计要求的42.5号普通硅酸盐水泥，试桩施工时所选用的水泥品牌应与大规模施工时拟采用的品牌、标号一致，并经检验合格后使用。
（二）粉喷桩施工设备应选用定型产品，并配有全自动电脑记录仪的设备,严禁使用非定型产品、自行改装设备,严禁使用没有管道压力表和计量装置的设备。对粉喷桩施工设备的具体要求如下：
1、钻机动力、扭矩符合大直径钻头成桩要求；具有正向钻进，反转提升的功能；反转提升时具有匀速提升、均匀搅拌、匀速喷粉等功能.
2、对于粉体发送器,根据设计要求的粉体发送量确定转鼓转速。每根桩水泥喷入量由灰罐电子秤控制。
3、空气压缩机空气压缩机的选定要根据加固工程的地质条件及加固深度所决定，宜采用压力为0。2～0。4MPa的空气压缩机，其风量一般为1.6～2。0m3/min。
4、钻头直径应与粉喷桩的处理直径相同,叶片完好，叶片磨损不得大于10㎜。
5、计量装置在粉喷桩施工过程中起到质量监测的作用，正式施工前必须结合试桩由计量部门进行标定。标定结束后，由计量部门、项目经理部、总监办共同铅封。施工过程中要有专人监控记录。
施工过程中监测一般包括深度计、喷粉量、各种压力表、电压表等。 6、电脑自动记录仪应选用定型产品，不得具有存储功能.应具备现场打印施工过程和成桩资料的功能。
7、配备满足工程需要的发电机组或市电。
（三)应对每台桩机进行编号，并对桩机各项技术参数进行登记。 明确每台桩机的施工负责人、操作人、记录人。
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（四）现场工艺性试桩
根据设计文件要求,施工单位必须考虑到不同的地质情况，进行现场工艺性试桩，确定主要施工工艺指标,试验桩一般应在5根左右。试桩时监理人员应到场，同时应进行试桩工艺的详细记录。
供试桩施工时参考的参数： 1、钻进速度： V≤1。0m/min 2、平均提升速度：VP≤0.8m/min 3、搅拌速度: V=30转/min
4、钻进、复搅与提升时管道压力0。1MPa≤p≤0.2MPa 5、喷灰时管道压力：一般≥0。5Mpa
通过试桩应掌握下钻及提升的困难程度,确定钻头进入硬土层电流变化情况；确定合适的输灰泵的输灰量；掌握水泥干粉经输灰泵到达搅拌机喷灰口的时间；掌握预搅下钻速度、粉体搅拌提升速度、复搅下沉、复搅提升等施工参数.
二、施工质量控制
（一)开工前准备
1、由总监办组织对工艺性试桩进行现场监控.
2、施工单位根据工艺性试桩的监测结果编写实施性施工组织设计，经总监办审批同意后方可施工。
3、制定安全操作规程，落实安全措施，经监理工程师审批后方可施工。
4、搅拌桩施工的场地应事先平整,清除地上、地下一切障碍物（包括大块石,树根和生活垃圾）。
5、场地低洼处,沟塘处应及时排水、清淤，回填合格填料(压实度达到80％）,不得回填杂土。
6、进行桩位放样。
7、准备好施工所需的水泥等原材料，并经检验合格。 （二）施工工艺
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1、桩机定位。将桩机移到指定桩位，对中，双向调整桩机垂直度. 2、启动粉喷钻机，搅拌钻进至加固深度，此时不喷射水泥,但为了不使喷口堵塞，需连续不断喷出压缩空气.
3、钻头钻进至设计标高或硬土层后,启动粉体发送器,并使搅拌钻头反向旋转提升，同时连续不断喷射水泥粉体。
4、搅拌钻头提升距地面50cm时应关闭粉体发送器,防止水泥溢出地面污染环境。
5、钻机钻进速度及提升速度应根据试桩的结果确定。成桩宜采用2次搅拌工艺,即预搅钻进、提升喷粉搅拌。
6、对喷粉量不足段进行补灰。在喷粉成桩过程中随时监测喷粉量.断面用灰量应满足要求,完成1根桩后应测量用粉量，对喷粉量达不到设计要求的桩应立即复喷。
7、按照设计要求进行复搅,即从桩顶起至1/3～1/2桩长、且不少于5m的范围必须进行复搅。
8、成桩后，在钻机移动前打印施工过程资料和成桩资料，严禁移机后补打资料.成桩资料打印必须有旁站监理监督，打印完成后交旁站监理签认。
9、成桩完毕，清理搅拌叶片上包裹的土块及喷灰口,桩机移至另一桩位施工。
（三）施工注意事项
1、为了保证施工质量，施工单位要根据工艺试桩确定的各种操作程序、技术参数等进行施工控制，要明确施工要点，并在每台桩机上用醒目的标牌明示。施工过程应做好施工原始记录。
2、为保证粉喷桩的垂直度，应注意设备的平整度和导向架的垂直度，垂直度偏差不得大于1.5％.桩位偏差不得大于50mm。
3、严格控制钻孔下钻深度、喷粉长度和喷粉量，确保喷粉量达到设计要求的水泥用量（本项目直径50㎝粉喷桩每米PO42。5级水泥用量为50㎏）,桩长不得小于设计桩长或经监理工程师现场确认的施工桩长，单
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桩水泥用量不得少于设计水泥用量,粉喷桩每延米水泥用量误差不得超过5％，并应有专人记录每根桩的水泥用量。
4、粉喷桩原则上要穿透软土层到达强度相对较高的持力层,并深入硬土层500mm。
5、搅拌机每次下钻或提升的时间必须有专人记录，时间误差不得大于5秒，提升前要有等待送粉到达桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况，具体时间随机械类型与送灰管长度而变化，应由有关人员会同监理根据试桩确定.
6、应按设计要求进行复搅，以增加水泥均匀性。复搅应一次完成. 7、钻进提升时管道压力不宜过大（以不堵塞出粉孔为原则),以防止孔壁四周的淤泥受挤压形成空洞,这一点在高含水量（≥70％）区应特别注意。
8、供粉必须连续，拌和必须均匀,如发生意外影响桩身质量时，应在3小时内采取补喷措施，补喷重叠以不小于1。0m为宜，否则应作废桩处理。新桩与废桩的间距≥20cm，并填报在事故记录中备查,所有接桩及补桩都必须报现场监理批准并做好记录。
9、对输灰管要经常检查,不得泄漏及堵塞，管道长度控制在60m以内，对使用的钻头要定期检查,钻头叶片的直径磨损量不得大于10mm,但也不宜采用直径过大的钻头（以不大于设计桩径30mm为宜，以免影响桩身成型质量)。
（四）监理单位监控要点
1、总监办应认真履行监理职责,高度重视粉喷桩施工质量控制；并从设备检查、方案审批、材料管理、施工工艺等多方面、全方位做好监理工作.
总监办应认真检查开工条件、进场施工设备，审查试桩总结报告、施工组织设计、施工工艺、质量控制措施等；工艺性试桩时专业监理工程师必须到场，确认其施工工艺及各项操作参数,并作为指导现场大规模施工的依据。
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2、总监办应周密安排监理人员轮换值班，排出可行的值班表，每工点配备至少1名旁站人员.旁站人员必须对粉喷桩施工进行全过程旁站；总监办应在施工的全过程中反复地、严格地检查旁站监理的工作情况。
总监办应加强现场旁站人员的岗位培训,包括业务培训和职业道德培训，增强做好监理工作的责任心，监理组应现场巡查旁站人员的工作情况;
3、现场旁站人员应对桩长、复搅深度、喷灰（浆）量等加强过程监理，及时指出施工中存在的问题。旁站人员应随钻机对每根桩记录一份原始资料。应认真做好监理日记,根据自己的记录详细核对施工人员的记录，并及时予以签认.
4、监督施工单位的自检工作.负责组织抽检及验收。选择检测的粉喷桩应分布均匀，具有代表性，抽检桩位应随机选定.
5、总监办应在施工中着重对以下施工过程进行监控:
(1）原始报表检查,包括：粉喷桩施工桩机日工作量统计台帐、粉喷桩水泥调拨台帐、粉喷桩施工情况日报表、旁站监理工作安排台帐。
(2）桩距、桩径检查，包括：施工放样、桩位及桩间距、钻头质量及规格、钻杆长度及钻进深度。
（3）喷粉量检查,包括：钻进时电流量、喷粉量、停粉时间及停粉面高程.
三、质量检验
1、桩距、桩径、桩长、竖直度、喷粉量由总监办进行全过程检测和控制。
对桩的外观进行人工开挖检验。一般在每个段落最后一根桩完成一周后进行，开挖时对桩头必须小心处理，不准用重锤敲击。
2、钻孔取芯无侧限抗压强度试验可外委检测单位检测，但外委检测单位的确定应报总监办审批.
无侧限抗压强度分28d、90d两个龄期.90d龄期芯样可在28d时同时钻取,留存芯样经养护至90d后进行试验。每个龄期应取桩体三等分段芯
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样各一个.各龄期的取芯频率为3%。
钻孔取芯无侧限抗压强度试验应通知总监办试验室,试验结果应经总监办试验室确认。试验桩的选择由总监办试验室随机确定。
3、施工原始报表应详尽、完善、如实地记录施工时间和工艺参数，完整地反映施工全过程.总监办应对所有施工记录进行详细的检查核对，特别是水泥的进耗存数量与施工进度台帐对照检查。
4、钻孔取芯试验方法详见附件：《粉喷桩钻孔取芯无侧限抗压（含标准贯入试验）检测细则》。根据细则规定，施工质量基本要求不合格及综合评分不合格的桩均为不合格桩。
5、粉喷桩的质量检测项目、允许偏差、检测方法和频率见下表：
粉喷桩实测项目
项次 1 2 3 4 5 6 检查项目 桩距 桩径 桩长 垂直度 单桩每延米喷粉量 强度 单位 ㎜ mm m ％ kg MPa 规定值或允许偏差 ±100 不小于设计 不小于设计 ≤1.5 不小于设计 不小于设计
检查方法和频率 抽查3％ 抽查3% 喷粉前查钻杆长度、28d取芯3％ 抽查3％ 查施工记录 抽检3% 权值 1 2 3 1 3 3 四、不合格桩的处理
1、对不合格桩的评判应事实清楚、证据充分、结论公正。 2、出现不合格桩时，承包人可要求复检。复检桩位由总监办试验室确定，复检费用由施工单位承担。
3、钻孔取芯无侧限抗压强度试验(含标准贯入试验)出现不合格时,在不合格桩附近随机抽取2根桩进行复检。若复测的2根桩中有1根不合格则表明该检测段整批桩不合格，需进行补桩，补桩费用由施工单位自理。
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附件：
粉喷桩无侧限抗压强度（含标准贯入）试验检测细则
一、现场检测要求 （一）仪器设备
1、百米钻机配以标准贯入试验设备、泥浆泵、岩芯管钻头、取样器、样盒、封样材料等；钻机上必须挂牌注明检测单位。
2、水准仪、钢卷尺； 3、现场记录本、芯样标签； 4、照相器材。 （二）人员配备
1、检测组指定现场带队负责人一名，全面负责现场工作。所有检测人员必须佩戴胸牌上岗。
2、根据检测工作量的大小,安排检测人员和设备的数量.
3、每台钻机必须有一名以上富有现场经验的专业技术人员负责现场的技术工作；机长、副机长各1人；取样员1人；其它助手2-3人。
4、现场记录人员必须经过专门培训,熟悉粉喷桩质量和检测要求. （三）现场检测 1、开钻前准备
① 施工、监理单位根据所选检测桩的有关资料进行现场确认，检测组现场核实。 ② 检测单位测量确定检测桩的准确位置。 ③ 平整场地：以便钻机顺利就位；
④ 挖泥浆池：以便泥浆泵正常工作形成循环泥浆;
⑤ 调整水平和垂直度：用水准仪进行钻机水平和垂直度校正。 2、钻探及取样
① 钻芯位置应选择在桩头偏离中心100mm左右.钻头直径采用91mm或108mm。 ② 用岩芯管回转钻进方法，严格控制进尺，每回次不超过1.5m。要采取正确的钻探及取样方法，保持芯样的连续完整性。芯样采取率应大于等于60%,使质量评判有可靠的依据.
③ 当孔底有残留岩芯或浮泥时，要进行清孔,保证标贯试验顺利进行。保证孔内残留浮土厚度不大于取土器废土段长度。
④ 芯样取出后，依次摆放整齐，及时填写回次岩芯标签,一般每回次均应选取有
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代表性芯样进行无侧限抗压强度检测。如芯样不成型,无法取得样品时应在记录表内说明.芯样应及时密封保存，以保证在天然含水量和原状结构情况下进行无侧限抗压强度试验。
⑤ 桩长较短时,每根桩最低不少于三个芯样（上、中、下）。
⑥ 原状芯样必须立即进行芯样描述并编号,必须注明时间、地点、检测孔号、深度、取样人姓名等。每根桩取样完成后，应对所取芯样拍照。
⑦ 芯样描述内容：外观特征(包括颜色）、气味、密实程度、均匀性、含灰量、硬度(坚硬、中硬、稍硬）、状态等。
在此基础上首先确定属水泥土还是桩体土。所谓水泥土，其颜色呈水泥色，状态坚硬—稍硬，手捏易碎裂但无塑性,对有塑性的部分属桩体土，再描述状态即硬塑、可塑、软塑、流塑。
⑧ 桩体土分层以回次为基础。现场记录人员根据桩体土质变化情况提出评分过程中桩体分层的建议，每层应有芯样描述、标准贯入试验的资料。
⑨ 钻进深度应超过施工桩长0.5m，并取出桩底土样进行描述记录，据此确定实际桩长和端承条件。
⑩ 芯样应在3天内送试验室进行抗压强度试验。搬运和送样时应采取措施防止试样受到扰动和挤压。
3、标准贯入试验
取芯后应立即进行标准贯入试验。沿桩体深度方向每隔1.5m进行标准贯入试验，当标贯击数<10击时，应减少回次进尺，增加取芯。采取原状水泥土芯样.每根桩取芯不少于三个(上、中、下）。且必须先取芯样随后立即进行标准贯入试验。
① 为了保证标准贯入试验用钻孔的质量，要求采用回转钻进,当钻进至试验标高以上15cm处，应停止钻进，清除孔底残土。
② 下钻具时缓慢下放，避免松动孔底土。
③ 实测标贯击数应按试验杆长进行击数修正，修正系数见下表1.标贯击数按试验杆长修正后，再根据龄期折减，桩体龄期不足28天时，不折减也不增加；桩体龄期超过28天时，每超过1天标贯击数折减1%，当折减率达到30％时，不再进行了折减。
表1 实测标贯击数修正系数
探杆长度(m) 修正系数α ≤3 1。0 6 0.92 9 0。86 12 0.81 15 0。77 18 0.73 21 0。70 ④ 标准贯入试验所用的钻杆应定期检查，钻杆相对弯曲小于1/1000,接头应牢固，防止受锤击后钻杆会侧向晃动.
⑤ 标准贯入试验应采用自动脱钩的自由落锤法，并减少导向杆与锤间的摩阻力,以保
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持锤击能量恒定。
⑥ 标准贯入试验时，先将整个杆件系统连同静置于钻杆顶端的锤击系统一起下到孔底。标贯试验分两段进行:
a. 预打阶段:先将贯入器打入土中150mm，如锤击已达30击,贯入度未达150mm，记录实际贯入度。
b. 试验阶段：将贯入器再入土300mm，记录每打入100mm的锤击数，累计打入300mm的锤击数即为标准贯入击数。当累计击数已达30击,而贯入度未达300mm,应终止试验，记录实际贯入度△S及累计锤击n，按下式计算贯入300mm的锤击数N：
N=300n/△S
式中△S-对应的锤击数n的贯入度(mm)。
⑦ 提出贯入器，取贯入器的土样进行签别，描述记录。 4、芯样描述
现场技术人员要通过钻进过程和标准贯入试验判断桩身强度及桩体连续性，同时观察标贯器中水泥土搅拌的均匀程度、成桩状态以及端承条件,并判断桩长。描述内容包括:
① 芯样性质:土/水泥土/水泥 ② 颜色:灰色/灰黑色/黄色等 ③ 状态：流塑/软塑/可塑/硬塑/坚硬 ④ 搅拌均匀性(分级标准见表2）
表2 水泥芯样描述标准
搅拌均匀性 搅拌均匀 现场取芯情况 水泥土搅拌纹理清晰，无水泥粒块 搅拌不够均匀 水泥土搅拌纹理不连续，含水泥粒块且颗粒直径〈2cm 搅拌不均匀 水泥土无搅拌纹理，夹水泥块或较多水泥富集快，且水泥土颗粒直径〉2 cm
二、室内试验 (一）试验设备
1、水泥砂浆或混凝土试件抗压强度试验设备及配套附件,压力精度要求达到0。1N; 2、切割机、磨石机；
3、切土工具:切土刀、钢丝锯； 4、其他：承样盘、卡尺、直尺。 （二）收样验样
收到芯样后，按照送样单位的“送样单”清点土样查核样数，履行相应手续，并
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尽快进行抗压试验.如不能当即试验，应采取适当措施对水泥土样进行养护。
（三）开样切样
1、开样前检查水泥土样密封情况，标签完整、标签字迹清楚情况; 2、开样时不得撕坏标签；
3、切样时两端面应平整，试样两端面不平整度误差不得大于0.5mm; 4、两端面应垂直于试样轴线，最大偏差不得大于10;
5、试件高度与直径之比宜为1。0～1.5(根据试样软硬程度作适当调整); 6、切好的试样连同原标签送专人记录。 （四)记录测量
1、记录人详细记录原始标签上的如下内容:工程名称、标段里程号、试样野外编号、水泥土样采集深度、采样日期、芯样状态(坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑)；
2、对试样进行室内描述，以校核野外记录。
3、制备好的试样精确测量其高度、直径，精确到1mm.试样形状如不完整有残缺应在记录表中注明。
4、在准备过程中应确保试样含水量无变化。 （五)试验
1、试验机由专人操作；
2、将试件置于试验机承压板中心，调整球形座使试件两端面均匀接触； 3、以每秒0.2～0。5MPa的速度加荷(对软弱土样可适当降低加荷速度），直至试样破坏，记录破坏荷载，精确到0.1N.
4、有条件时应尽可能在现场进行试验，以免运输过程中对芯样强度造成影响. （六）试验成果整理
1、按下式计算水泥土单轴抗压强度:
R＝P/A
P－试件破坏荷载(N）; A－试件截面积(mm）。
2、针对试件的高径比,参照《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG E30-2005）对试样的无侧限抗压强度进行修正。
R’＝R×a
R’—修正后的无侧限抗压强度值（MPa）; R —试验测得的无侧限抗压强度值（MPa）； A —修正系数,见下表：
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式中：R－水泥土单轴抗压强度；
高径比 修正系数α ＜0.79 0。85 1.11 1.36 1。61 0.96 1。86 0。98 2。00 1.00 0。89 0。93 3、桩体龄期超过28天的,换算为28天强度，即按每天1％对实测强度进行折减，最多折减30%.
4、对工程名称、标段里程号、试样野外编号、芯样采集深度、采样日期、芯样状态(坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑)、试样尺寸、破坏荷载、无侧限抗压强度等，详细记录。
三、质量评判和报告 (一）施工质量的基本要求 1、施工记录齐全，记录正确。
2、桩距、桩径、水泥掺入量、桩长、倾斜度等指标达到设计要求，否则判定为不合格桩。
3、桩身沿深度方向30cm长范围内水泥含量过少,且芯样为软—流塑状态的软土或松散吵土时可判为断桩，属不合格桩。
4、实测桩长比施工桩长(施工、监理单位在记录表中确认的长度)短50cm以上时，判定为短桩，属不合格桩。
5、加固地段为淤泥质粘土时,当标贯击数小于4击，且芯样无侧限抗压强度R28d
＜0.03MPa，或无法取得芯样，则判定为不合格桩。
6、检测过程中应对原状土适当勘测，取得原状土的标贯击数、芯样无侧限抗压强度，若桩身某层土平均标贯击数低于相应软土层平均标贯击数的1.5倍,可判为不合格桩。
7、检测过程中,应至少能在桩体取出的芯样中选取一个抗压强度芯样，否则，判定为不合格桩。
(二）钻孔取芯、标贯质量评分标准（施工质量基本要求不合格的桩不进行评分） 1、评分标准
根据芯样的硬度或状态、无侧限抗压强度和标准贯入击数，按以下原则及表A和表B的规定对每层的各个指标分别计分。
① 上、下部以6米划分：桩长在6米内的，全桩均按上部标准评判；桩长大于6米的，0～5米范围按上部标准评判，5米以下部分按下部标准评判。
② 标贯击数、无侧限抗压强度得分按线性内插。 ③ 当硬度或状态描述为两种状态之间时取中值。
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表A 上部（桩身二分之一以上）以上 硬度或状态 硬度 坚硬—稍硬 硬塑 可塑－软塑 流塑 记分 100 75 25-50 0 标贯贯入试验 击数 〉20 10 5 <5 记分 100 75 50 0 无侧限抗压强度 强度 (MPa） >0.45 0.15—0.45 0。05-0.15 〈0。05 记分 100 75 50 0
表B 下部（桩身二分之一以下）
硬度或状态 硬度 坚硬-稍硬 硬塑 可塑－软塑 流塑 记分 100 75 25—50 0 标贯贯入试验 击数 >15 9 4 <4 记分 100 75 55 0 无侧限抗压强度 强度 (MPa) 〉0。45 0。15-0。45 0。03-0.15 〈0.03 记分 100 75 50 0
2、计分方法
① 对桩每层钻芯试样检验成果，标贯击数按70%，无侧限抗压强度按15％,硬度或状态描述按15％，计算出该层分数。
② 当某层缺无侧限抗压强度的检测数据时,则不计该检测项目，按标贯击数占80%，硬度或状态描述占20%计算该层分数.
③ 根据各层得分，采用层厚加权平均计算上、下部得分，上下部的平均值即为该桩综合得分。
(三）检测报告
检测完成一周后，检测单位向质量安全部提交上周检测情况周报，包括检测情况汇总及相关文字说明，检测完成后一个月内提交正式报告及电子文档。
粉喷桩检测报告包括下面几方面内容:
1、概述：简要介绍工程概况以及检测日期，检测成果汇总表等。
2、检测试验方法:主要包括现场桩位的确定方法、现场测试方法和室内试验方法. 3、桩身抽检成果：主要包括检测孔号、所处位置、桩排号、龄期、每一深度处的标贯击数及无侧限抗压强度值，评分计算资料。
4、综合质量评定：对每根桩的桩身质量进行评分、判定,分为合格、不合格二个等级，并对整批桩的桩身质量进行综合评价。
5、附件：提供现场原始检测记录、检测桩位图、芯样照片等. 6、报告中,“粉喷桩现场检测表”应采用现场原始记录的复印件。 (四）总体评价
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1、上部应达到75分以上,下部应达到60分以上，否则判定为不合格桩。 2、根据综合得分按以下标准将粉喷桩分为二级:≥67.5分为合格、＜67。5分以下为不合格。
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