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摘要 总结了架河节制闸工程概况及地基处理设计参数，并分析了水泥粉喷桩施工工艺，最后提出了粉喷桩施工过程中的质量控制与质量检测方法，以期为水泥粉喷桩施工技术的应用提供参考。
关键词 架河节制闸；水泥粉喷桩；施工工艺；质量控制
中图分类号 TU472 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）11-0201-03
1 架河节制闸工程概况
架河节制闸工程位于淮南市潘集区架河镇境内，水闸基础坐落于淤泥黏土层上，软土层较厚，存在地基承载力低、抗滑稳定及变形问题。由于工程地处架河洼地，地下水丰富，如果采用基础换填，深基础开挖且土方开挖量大，基础降水困难且施工工期长。粉喷桩具有以下优点：一是加固工艺合理。在制桩过程中仅向土层中喷射固化料干粉，无需注入附加的水分，使固化剂能充分吸收软土中的水分，从而增强加固效果。二是施工简单、技术可靠。国内有多种粉喷桩施工成套机械，制桩过程完全机械化，减轻了工人的劳动强度，提高了成桩效率。三是制桩原料除原位土外，仅有适量的固化剂便可。可在含有地下水的地层中直接施工制桩，避免水下施工的麻烦，大大简化施工程序。四是施工工期短，进度快，保护环境。在制桩过程中无振动、无噪音、无污染，对附近建筑物无影响。因此，为了在技术上寻找对不同地质及外荷条件下的经济合理的处理办法，满足工后沉降要求的前提下，对不同的条件提出不同的工艺要求，以期达到经济、安全的目的。最终根据地质勘探情况，水闸软基处理设计施工中采用桩径Φ500 mm水泥粉喷桩加固技术。
2 地基处理设计参数
架河节制闸软基处理粉喷桩按“两喷四搅”工艺进行施工，桩长设计要求至基础黏土层为准，长12 m。采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥，水泥渗入量为20%，喷粉量55 kg/m。室内配合比设计：7 d无侧限抗压强度qu≥0.8 MPa；28 d无侧限抗压强度qu≥1.6 MPa；90 d无侧限抗压强度qu≥2.4 MPa。现场质量检测28 d取芯强度：R28≥0.8 MPa；90 d取芯强度：R90≥1.6 MPa；单桩承载力＞210 kPa；复合地基承载力＞140 kPa。
3 水泥粉喷桩施工工艺
3.1 施工准备
粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告、土工试验报告、室内配比试验报告、粉喷桩设计桩位圖、原地面高程数据表、加固深度与停灰面高程以及测量资料等。场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填黏性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。
3.1.1 施工设备准备。粉喷桩施工设备严禁使用非定型产品或自行改装设备，对粉喷桩设备要严格检验，按要求进行标定和工艺性试桩。进场设备必须配备良好的能显示钻杆钻进时电流变化的电流表、显示管道压力表和计量水泥喷入量、复搅深度的电脑监测记录装置（应能打印每根桩施工中钻头各次下钻深度及提升高度的全过程记录和水泥用量）量器、衡器，且必须经过计量部门的检定。应加强对施工机械设备的检验。每台桩机必须配置可以控制桩身每1 m喷粉量的记录器，且记录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定或操作时间、深度、喷粉重量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数，防止伪造施工记录。桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称必须经过标定，不合格的仪表必须更换。每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置2个0.5 kg重的吊线锤，并画上垂直线。在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线，标写醒目的深度。钻头直径的磨损量不得大于1 cm。
3.1.2 加强对原材料的检验。粉喷桩水泥一般选用325或425的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。施工中所用水泥的品种和标号应符合设计要求。对购进水泥，采用承包人自检和监理抽检的方式进行复核验证，满足规范的要求，必须具有厂家保质单位和出厂试验报告并经监理工程师查验，并尽量不采用那些产量小、质量不稳定的小水泥厂生产的水泥。水泥入罐时应经筛网过筛，最大粒径不超过5 mm，不得含有纸屑、塑料布、垃圾等杂物。监理试验室也应随机分批对所使用的水泥材料进行抽验，确保水泥材料质量。水泥的堆放应该符合防雨、防潮的要求，严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。
3.1.3 测量放样的控制。为保证水泥粉喷桩加固软土工程质量，要严格按设计要求布点定位。因此，应将施工场地事先予以整平，清除障碍物。监理工程师应会同施工单位对工程导线点水准点进行复测，在满足设计文件精度后，办理现场交桩手续。施工单位根据控制点及水准点按方格网平差放样，用钢尺量距。按要求控制定位偏差，并填写放样报验单，提交监理工程师审核批准。监理工程师应进行复测检查，确保放样准确。施工单位应派专人做好工程控制桩、水准点及放样测量记录并对施工所测放的轴线及桩位布置点加以妥善保护以便后用。
3.1.4 施工前进行室内配比试验。在施工前，取含水量较大的地点取样进行室内配比试验，测定软土的天然含水量、孔隙比、液塑限、有机质含量、pH值和不同掺入量水泥土各龄期的无侧限抗压强度，以检验粉喷桩加固该种软土的适用性和设计掺灰量下的桩身强度能否达到设计要求。在试验过程中，监理人员应进行全过程旁站监督或进行平行试验，以保证试验结果准确可靠。
3.1.5 施工前进行工艺试桩。不同地段具有不同的地质条件，为了克服盲目性，确保粉喷桩加固地基收到预期的效果，粉喷桩正式施工前要先施工3～6根桩进行试桩，其目的是：一是确定穿过软土层的实际深度。二是了解各软土的阻力，以确定钻进及提升速度和喷粉量。在实际工作中根据其抽芯质量情况发现，对含水率较大的软土，提升整流要慢，风量要大才能保证成桩质量；对砂层，特别是粗砂层，提升速度应较淤泥层快，风量应较淤泥层小。本例试桩确定的参数见表1。三是全面施工前应进行工艺性试桩，以确定在此地质条件下，粉喷桩施工设备的成桩工艺及各项技术参数、水泥的初始凝时间、安定性强度登记等施工工艺参数，并根据设计要求通过成桩试验确定每台机组各自的钻进速度、提升速度、拌合速度、单位时间喷浆量、桩长、成桩时间、复搅次数等，为全面施工提供依据。 3.2 施工工艺
3.2.1 施工工序。施工程序为：放线定桩位→钻机就位→钻桩孔至设计深度→边拌合喷粉边提升钻杆→至桩顶以上50 cm拌合、喷粉→全程或局部复搅（复喷）1次（或数次），提杆至地面→移至下一桩位继续施工。
施工前，应进行场地平整，参照施工图纸事先整平，再清除地面以下一切障碍物（包括石块、树根和垃圾等），场地低洼地段应先排水清淤后再回填素土（不得回填杂填土）至整平高程。软泥地段应进行表面处治，保证施工机械施钻时不倾斜，位移时不陷车；有地表水的地段，要求在桩位空隙间开挖排水沟，开挖尺寸以既能排水，又能保证钻机移位为目的。桩位放线时，根据可靠的水准点及控制桩，用经纬仪将桩位精确放样，标出每根桩的位置。粉喷桩平面误差不得超过5 cm。且组装并架立粉喷桩机设备，检查主机各部分的连接、喷粉系统各部分安装试调情况及灰罐、管道的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作；灰罐装满料后，进料口应加盖密封，排除异常情况后方可开始施工。
在成桩时，先用粉喷桩机在桩位钻孔至设计要求深度后（钻速为0.5～1.0 m/min），将钻头以≤1 m/min的速度边拌合边提升，同时通过粉喷系统将水泥（或石灰粉）通过钻杆端喷嘴定时定量向搅动的土体喷粉，使土体和水泥进行充分拌合混合，形成水泥、水、土混合体。桩体喷粉要求一气呵成，不得中断，每根桩宜装1次灰，喷粉深度在钻杆上标线控制，喷粉压力控制在0.5～0.8 MPa。
单位桩长喷粉量是成桩质量的关键，喷粉量随土质情况、桩体情况要求而定，一般为45～70 kg/m，常用量50 kg/m。每施工段工程喷粉量控制应1次大体调定，为避免桩机移动路线过长，喷粉桩施工时宜采用先中轴后边轴，先里排后外排的次序进行，桩机移动最长距离以50 m为宜。
当钻头提升到地面以下约50 cm时，喷粉系统停止向孔内喷射水泥（或石灰粉）。遇有荷载较大或不正常情况，为避免桩上部最大部位因气压骤减出现松散层，提高桩体质量，在桩体上部3.5 m范围内，宜再钻进提杆复喷（水泥用量为10 kg/m）1次，桩体即告完成，复喷桩体强度可达到1.2 MPa左右。
喷粉桩应自然养护14 d以上始可挖基坑土方，桩基上部50 cm尽可能人工开挖，避免挖土机、推土机在其上行驶或站在桩上挖土，以免将桩头压碎或水平推力作用造成断桩，切割上部桩头是应用人工在周边凿槽，再用锤击破碎。
3.2.2 施工新工艺。“一搅四喷”改为“两搅四喷”——即第1遍切土下钻时增加1次喷粉（浆），其余工序按原设计。该法能够充分解决局部掺灰量不足的问题，效果良好。适当减慢钻进和提升速度（由试桩确定合适的挡位）。复搅时适当减小气体流量和管道压力（一般喷灰时管道压力控制在0.25～0.40 MPa），为防止钻孔内淤泥向四周挤压形成空洞，复搅时管道压力控制在0.1～0.2 MPa（具体参数由试桩决定）。确保桩底喷灰量。考虑送灰管道较长，从开始喷灰进入底孔有一个时间差，因此钻进底部后，先喷1～2 min，然后再提升钻具。为了保证桩体的质量，严格要求进行全程复搅。要求施工单位加强管理和施工现场控制，并采取挖沟抽水、修筑围堰抽水等措施降低施工路段的地下水位（由于高寒水量软土层的埋深普遍较浅，因此降低地下水位就成了保證水泥拌合桩施工质量的重要因素）。对水泥拌合桩处理路段，为了确保施工质量，要求在制备水泥浆液的时候掺入水泥用量3%～5%的高效减水剂或生石灰，有条件的情况下也可以掺入10%左右的粉煤灰（具体掺入量由室内试验和试桩确定）。
3.2.3 施工注意事项。为了严格控制水泥粉喷桩长度，要求场地平整，其高差控制在±5 cm；并控制（选定）钻杆高度，标注钻进到桩底时地表上肉眼可检查到底钻杆上标记。选取水泥和有代表性的软土，按设计要求测定在设计掺灰量下的水泥土无侧限抗压强度符合设计要求后确定施工掺灰量。通过室内45、50、55 kg/m等3种灰剂量的配比和试件抗压强度试验发现：随着水泥掺量增加，试件的无侧限抗压强度明显增加；且不同掺灰量的水泥随着龄期的增长，其无侧限抗压强度明显增加。项目部在保证质量、节约成本的前提下，选用50 kg/m的掺灰量。
在水泥粉喷桩正式施工之前，对每一工点进行工艺试验，掌握钻进深度，提升速度、喷气压力、下钻和提升的阻力、单位时间喷灰量、复搅工艺等因素对成桩质量特别是桩强度均匀性的影响，通过检测确定其技术参数作为正式施工依据。工艺试验桩根数一般不少于10根。
为保证喷灰量均匀和搅拌充分，提钻喷灰应用慢挡，钻进和复挡用中速挡。严格控制喷灰时间和停灰时间，不得中断喷灰，严禁尚未喷灰的情况下进行钻杆提升作业。如遇停电机械故障等原因，喷灰中断时，必须复钻，复钻重叠孔段应＞1 m。
当土层含水量降低时，水泥粉喷桩的桩身呈疏松状态，其强度很低。因此，对较干土层，如硬壳层，施工施工是要适当加水，使其含水量≥45%且≤60%，以利于桩身均匀和密实，保证桩身的强度。含水量较大的土层，桩强度会降低，施工中如有发现，要适当增加掺灰量。
考虑到水泥粉喷桩实际成桩直径要比设计直径（50 cm）大，在软土层中，实际成桩直径约56 cm。为了保证桩身设计强度，喷灰量应以实际桩直径计算，实际喷灰量不得小于该计算值。
4 粉喷桩施工过程中的质量控制与质量检测
粉喷桩施工过程中，施工人员重点要控制好3个重要施工环节（桩长按进入持力层控制、粉体计量控制、复搅控制）和日水泥用量、日进度2个指标。
粉喷桩质量标准可以按国家标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）中对深层搅拌法成桩的标准实施[1]。水泥粉喷桩质量检测方法有：静力触探；挖坑砍桩做水泥土无侧限抗压强度试验；钻孔取芯做无侧限抗压强度试验；静载试验[2]。钻孔取芯做无侧限抗压强度试验，其抽检率为1%。对每座桥台和通道以及重要部位的水泥粉喷桩应进行静载试验，检测根数不宜少于4根。
为了判断水泥粉喷桩水泥土的强度，可采用轻型动力触探N10检验桩身质量，该工作应在成桩后7 d内进行。当N10＞15击时，桩身强度可满足设计要求，或者当7 d龄期的N10大于原天然地基N10的1倍以上时，桩身强度也可满足设计要求。轻型动力触探深度一般不超过4 m，抽检率为2%。除采用轻型动力触探来判断桩身强度外，还应采用其他检测手段相互对照，如采用静载试验或钻孔取芯做无侧限抗压强度试验。
按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）中的公式对粉喷桩进行验算。由于闸基础结构的特性（有齿槽）以及土层的变化、设计要求等使每排桩的桩顶标号要求不同，每个施工区段内都有长桩和短桩。本次验算取每排桩平均值作为验算桩长值。
5 结语
闸基桩体施工结束，待桩体达到28 d养护期强度后，经建设、设计、监理、质检、施工等单位测试，综合评定了桩体质量和复合地基效果，全部达到设计要求。目前，水泥粉喷桩施工普遍存在质量问题的主要原因是施工工艺、质量检测2个方面。在粉喷桩施工中，严格进行施工质量管理，做到有效地将施工工艺和质量控制结合起来，是成桩质量达到设计和规范要求的关键。粉喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120 kPa的黏性土和粉性土等地基。粉喷桩施工对于提高地基承载力起到较好的效果，侧向水平位移明显减少，加固效果明显，同时具有沉降小、稳定性好、工期短等特点，是一种高效、经济和安全的地基处理技术，不仅可用于水利工程软基处理，而且适用于工业及民用建筑、市政、道路及港口等工程的软土地基处理[3-5]。
6 参考文献
[1] 中华人民共和国建设部.JGJ79-2002建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.
[2] 王祥.粉喷桩在深厚软基处理中的试验研究[J].岩土工程学报，2001（4）：513-515.
[3] 杨耀刚.粉喷桩软基处理及质量检测[J].山西建筑，2012，38（2）：66-67.
[4] 张辉.粉喷桩在地基处理中的应用[J].中国科技博览，2012（1）：217.
[5] 徐建明，何凡.提高粉喷桩施工质量控制措施[J].交通科技，2011（6）：36-38.
关键词 架河节制闸；水泥粉喷桩；施工工艺；质量控制
中图分类号 TU472 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）11-0201-03
1 架河节制闸工程概况
架河节制闸工程位于淮南市潘集区架河镇境内，水闸基础坐落于淤泥黏土层上，软土层较厚，存在地基承载力低、抗滑稳定及变形问题。由于工程地处架河洼地，地下水丰富，如果采用基础换填，深基础开挖且土方开挖量大，基础降水困难且施工工期长。粉喷桩具有以下优点：一是加固工艺合理。在制桩过程中仅向土层中喷射固化料干粉，无需注入附加的水分，使固化剂能充分吸收软土中的水分，从而增强加固效果。二是施工简单、技术可靠。国内有多种粉喷桩施工成套机械，制桩过程完全机械化，减轻了工人的劳动强度，提高了成桩效率。三是制桩原料除原位土外，仅有适量的固化剂便可。可在含有地下水的地层中直接施工制桩，避免水下施工的麻烦，大大简化施工程序。四是施工工期短，进度快，保护环境。在制桩过程中无振动、无噪音、无污染，对附近建筑物无影响。因此，为了在技术上寻找对不同地质及外荷条件下的经济合理的处理办法，满足工后沉降要求的前提下，对不同的条件提出不同的工艺要求，以期达到经济、安全的目的。最终根据地质勘探情况，水闸软基处理设计施工中采用桩径Φ500 mm水泥粉喷桩加固技术。
2 地基处理设计参数
架河节制闸软基处理粉喷桩按“两喷四搅”工艺进行施工，桩长设计要求至基础黏土层为准，长12 m。采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥，水泥渗入量为20%，喷粉量55 kg/m。室内配合比设计：7 d无侧限抗压强度qu≥0.8 MPa；28 d无侧限抗压强度qu≥1.6 MPa；90 d无侧限抗压强度qu≥2.4 MPa。现场质量检测28 d取芯强度：R28≥0.8 MPa；90 d取芯强度：R90≥1.6 MPa；单桩承载力＞210 kPa；复合地基承载力＞140 kPa。
3 水泥粉喷桩施工工艺
3.1 施工准备
粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告、土工试验报告、室内配比试验报告、粉喷桩设计桩位圖、原地面高程数据表、加固深度与停灰面高程以及测量资料等。场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填黏性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。
3.1.1 施工设备准备。粉喷桩施工设备严禁使用非定型产品或自行改装设备，对粉喷桩设备要严格检验，按要求进行标定和工艺性试桩。进场设备必须配备良好的能显示钻杆钻进时电流变化的电流表、显示管道压力表和计量水泥喷入量、复搅深度的电脑监测记录装置（应能打印每根桩施工中钻头各次下钻深度及提升高度的全过程记录和水泥用量）量器、衡器，且必须经过计量部门的检定。应加强对施工机械设备的检验。每台桩机必须配置可以控制桩身每1 m喷粉量的记录器，且记录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定或操作时间、深度、喷粉重量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数，防止伪造施工记录。桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称必须经过标定，不合格的仪表必须更换。每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置2个0.5 kg重的吊线锤，并画上垂直线。在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线，标写醒目的深度。钻头直径的磨损量不得大于1 cm。
3.1.2 加强对原材料的检验。粉喷桩水泥一般选用325或425的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。施工中所用水泥的品种和标号应符合设计要求。对购进水泥，采用承包人自检和监理抽检的方式进行复核验证，满足规范的要求，必须具有厂家保质单位和出厂试验报告并经监理工程师查验，并尽量不采用那些产量小、质量不稳定的小水泥厂生产的水泥。水泥入罐时应经筛网过筛，最大粒径不超过5 mm，不得含有纸屑、塑料布、垃圾等杂物。监理试验室也应随机分批对所使用的水泥材料进行抽验，确保水泥材料质量。水泥的堆放应该符合防雨、防潮的要求，严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。
3.1.3 测量放样的控制。为保证水泥粉喷桩加固软土工程质量，要严格按设计要求布点定位。因此，应将施工场地事先予以整平，清除障碍物。监理工程师应会同施工单位对工程导线点水准点进行复测，在满足设计文件精度后，办理现场交桩手续。施工单位根据控制点及水准点按方格网平差放样，用钢尺量距。按要求控制定位偏差，并填写放样报验单，提交监理工程师审核批准。监理工程师应进行复测检查，确保放样准确。施工单位应派专人做好工程控制桩、水准点及放样测量记录并对施工所测放的轴线及桩位布置点加以妥善保护以便后用。
3.1.4 施工前进行室内配比试验。在施工前，取含水量较大的地点取样进行室内配比试验，测定软土的天然含水量、孔隙比、液塑限、有机质含量、pH值和不同掺入量水泥土各龄期的无侧限抗压强度，以检验粉喷桩加固该种软土的适用性和设计掺灰量下的桩身强度能否达到设计要求。在试验过程中，监理人员应进行全过程旁站监督或进行平行试验，以保证试验结果准确可靠。
3.1.5 施工前进行工艺试桩。不同地段具有不同的地质条件，为了克服盲目性，确保粉喷桩加固地基收到预期的效果，粉喷桩正式施工前要先施工3～6根桩进行试桩，其目的是：一是确定穿过软土层的实际深度。二是了解各软土的阻力，以确定钻进及提升速度和喷粉量。在实际工作中根据其抽芯质量情况发现，对含水率较大的软土，提升整流要慢，风量要大才能保证成桩质量；对砂层，特别是粗砂层，提升速度应较淤泥层快，风量应较淤泥层小。本例试桩确定的参数见表1。三是全面施工前应进行工艺性试桩，以确定在此地质条件下，粉喷桩施工设备的成桩工艺及各项技术参数、水泥的初始凝时间、安定性强度登记等施工工艺参数，并根据设计要求通过成桩试验确定每台机组各自的钻进速度、提升速度、拌合速度、单位时间喷浆量、桩长、成桩时间、复搅次数等，为全面施工提供依据。 3.2 施工工艺
3.2.1 施工工序。施工程序为：放线定桩位→钻机就位→钻桩孔至设计深度→边拌合喷粉边提升钻杆→至桩顶以上50 cm拌合、喷粉→全程或局部复搅（复喷）1次（或数次），提杆至地面→移至下一桩位继续施工。
施工前，应进行场地平整，参照施工图纸事先整平，再清除地面以下一切障碍物（包括石块、树根和垃圾等），场地低洼地段应先排水清淤后再回填素土（不得回填杂填土）至整平高程。软泥地段应进行表面处治，保证施工机械施钻时不倾斜，位移时不陷车；有地表水的地段，要求在桩位空隙间开挖排水沟，开挖尺寸以既能排水，又能保证钻机移位为目的。桩位放线时，根据可靠的水准点及控制桩，用经纬仪将桩位精确放样，标出每根桩的位置。粉喷桩平面误差不得超过5 cm。且组装并架立粉喷桩机设备，检查主机各部分的连接、喷粉系统各部分安装试调情况及灰罐、管道的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作；灰罐装满料后，进料口应加盖密封，排除异常情况后方可开始施工。
在成桩时，先用粉喷桩机在桩位钻孔至设计要求深度后（钻速为0.5～1.0 m/min），将钻头以≤1 m/min的速度边拌合边提升，同时通过粉喷系统将水泥（或石灰粉）通过钻杆端喷嘴定时定量向搅动的土体喷粉，使土体和水泥进行充分拌合混合，形成水泥、水、土混合体。桩体喷粉要求一气呵成，不得中断，每根桩宜装1次灰，喷粉深度在钻杆上标线控制，喷粉压力控制在0.5～0.8 MPa。
单位桩长喷粉量是成桩质量的关键，喷粉量随土质情况、桩体情况要求而定，一般为45～70 kg/m，常用量50 kg/m。每施工段工程喷粉量控制应1次大体调定，为避免桩机移动路线过长，喷粉桩施工时宜采用先中轴后边轴，先里排后外排的次序进行，桩机移动最长距离以50 m为宜。
当钻头提升到地面以下约50 cm时，喷粉系统停止向孔内喷射水泥（或石灰粉）。遇有荷载较大或不正常情况，为避免桩上部最大部位因气压骤减出现松散层，提高桩体质量，在桩体上部3.5 m范围内，宜再钻进提杆复喷（水泥用量为10 kg/m）1次，桩体即告完成，复喷桩体强度可达到1.2 MPa左右。
喷粉桩应自然养护14 d以上始可挖基坑土方，桩基上部50 cm尽可能人工开挖，避免挖土机、推土机在其上行驶或站在桩上挖土，以免将桩头压碎或水平推力作用造成断桩，切割上部桩头是应用人工在周边凿槽，再用锤击破碎。
3.2.2 施工新工艺。“一搅四喷”改为“两搅四喷”——即第1遍切土下钻时增加1次喷粉（浆），其余工序按原设计。该法能够充分解决局部掺灰量不足的问题，效果良好。适当减慢钻进和提升速度（由试桩确定合适的挡位）。复搅时适当减小气体流量和管道压力（一般喷灰时管道压力控制在0.25～0.40 MPa），为防止钻孔内淤泥向四周挤压形成空洞，复搅时管道压力控制在0.1～0.2 MPa（具体参数由试桩决定）。确保桩底喷灰量。考虑送灰管道较长，从开始喷灰进入底孔有一个时间差，因此钻进底部后，先喷1～2 min，然后再提升钻具。为了保证桩体的质量，严格要求进行全程复搅。要求施工单位加强管理和施工现场控制，并采取挖沟抽水、修筑围堰抽水等措施降低施工路段的地下水位（由于高寒水量软土层的埋深普遍较浅，因此降低地下水位就成了保證水泥拌合桩施工质量的重要因素）。对水泥拌合桩处理路段，为了确保施工质量，要求在制备水泥浆液的时候掺入水泥用量3%～5%的高效减水剂或生石灰，有条件的情况下也可以掺入10%左右的粉煤灰（具体掺入量由室内试验和试桩确定）。
3.2.3 施工注意事项。为了严格控制水泥粉喷桩长度，要求场地平整，其高差控制在±5 cm；并控制（选定）钻杆高度，标注钻进到桩底时地表上肉眼可检查到底钻杆上标记。选取水泥和有代表性的软土，按设计要求测定在设计掺灰量下的水泥土无侧限抗压强度符合设计要求后确定施工掺灰量。通过室内45、50、55 kg/m等3种灰剂量的配比和试件抗压强度试验发现：随着水泥掺量增加，试件的无侧限抗压强度明显增加；且不同掺灰量的水泥随着龄期的增长，其无侧限抗压强度明显增加。项目部在保证质量、节约成本的前提下，选用50 kg/m的掺灰量。
在水泥粉喷桩正式施工之前，对每一工点进行工艺试验，掌握钻进深度，提升速度、喷气压力、下钻和提升的阻力、单位时间喷灰量、复搅工艺等因素对成桩质量特别是桩强度均匀性的影响，通过检测确定其技术参数作为正式施工依据。工艺试验桩根数一般不少于10根。
为保证喷灰量均匀和搅拌充分，提钻喷灰应用慢挡，钻进和复挡用中速挡。严格控制喷灰时间和停灰时间，不得中断喷灰，严禁尚未喷灰的情况下进行钻杆提升作业。如遇停电机械故障等原因，喷灰中断时，必须复钻，复钻重叠孔段应＞1 m。
当土层含水量降低时，水泥粉喷桩的桩身呈疏松状态，其强度很低。因此，对较干土层，如硬壳层，施工施工是要适当加水，使其含水量≥45%且≤60%，以利于桩身均匀和密实，保证桩身的强度。含水量较大的土层，桩强度会降低，施工中如有发现，要适当增加掺灰量。
考虑到水泥粉喷桩实际成桩直径要比设计直径（50 cm）大，在软土层中，实际成桩直径约56 cm。为了保证桩身设计强度，喷灰量应以实际桩直径计算，实际喷灰量不得小于该计算值。
4 粉喷桩施工过程中的质量控制与质量检测
粉喷桩施工过程中，施工人员重点要控制好3个重要施工环节（桩长按进入持力层控制、粉体计量控制、复搅控制）和日水泥用量、日进度2个指标。
粉喷桩质量标准可以按国家标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）中对深层搅拌法成桩的标准实施[1]。水泥粉喷桩质量检测方法有：静力触探；挖坑砍桩做水泥土无侧限抗压强度试验；钻孔取芯做无侧限抗压强度试验；静载试验[2]。钻孔取芯做无侧限抗压强度试验，其抽检率为1%。对每座桥台和通道以及重要部位的水泥粉喷桩应进行静载试验，检测根数不宜少于4根。
为了判断水泥粉喷桩水泥土的强度，可采用轻型动力触探N10检验桩身质量，该工作应在成桩后7 d内进行。当N10＞15击时，桩身强度可满足设计要求，或者当7 d龄期的N10大于原天然地基N10的1倍以上时，桩身强度也可满足设计要求。轻型动力触探深度一般不超过4 m，抽检率为2%。除采用轻型动力触探来判断桩身强度外，还应采用其他检测手段相互对照，如采用静载试验或钻孔取芯做无侧限抗压强度试验。
按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）中的公式对粉喷桩进行验算。由于闸基础结构的特性（有齿槽）以及土层的变化、设计要求等使每排桩的桩顶标号要求不同，每个施工区段内都有长桩和短桩。本次验算取每排桩平均值作为验算桩长值。
5 结语
闸基桩体施工结束，待桩体达到28 d养护期强度后，经建设、设计、监理、质检、施工等单位测试，综合评定了桩体质量和复合地基效果，全部达到设计要求。目前，水泥粉喷桩施工普遍存在质量问题的主要原因是施工工艺、质量检测2个方面。在粉喷桩施工中，严格进行施工质量管理，做到有效地将施工工艺和质量控制结合起来，是成桩质量达到设计和规范要求的关键。粉喷桩适用于处理淤泥、淤泥质土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120 kPa的黏性土和粉性土等地基。粉喷桩施工对于提高地基承载力起到较好的效果，侧向水平位移明显减少，加固效果明显，同时具有沉降小、稳定性好、工期短等特点，是一种高效、经济和安全的地基处理技术，不仅可用于水利工程软基处理，而且适用于工业及民用建筑、市政、道路及港口等工程的软土地基处理[3-5]。
6 参考文献
[1] 中华人民共和国建设部.JGJ79-2002建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.
[2] 王祥.粉喷桩在深厚软基处理中的试验研究[J].岩土工程学报，2001（4）：513-515.
[3] 杨耀刚.粉喷桩软基处理及质量检测[J].山西建筑，2012，38（2）：66-67.
[4] 张辉.粉喷桩在地基处理中的应用[J].中国科技博览，2012（1）：217.
[5] 徐建明，何凡.提高粉喷桩施工质量控制措施[J].交通科技，2011（6）：36-38.