水泥搅拌桩作业的浆喷法与粉喷法差异解析
水泥搅拌桩作业的浆喷法与粉喷法差异解析
水泥搅拌桩，这一地基加固工艺，通过将水泥与软土进行深度搅拌混合，成功创造出承载力卓越的复合土体，进而显著提升了地基的整体承载能力。其施工方法主要依据所采用的固化剂形态进行分类，大致可分为两大类。
为了满足多样化的工程需求和应对复杂的地质条件，水泥搅拌桩技术发展出了浆喷法和粉喷法两大类别。这两种方法在加固原理、所需施工设备、具体施工流程以及各自的适用范围等方面，均展现出显著的不同。
加固原理
在浆喷法中，流态的水泥浆被用作硬化材料。通过深层搅拌设备，水泥浆与土壤进行深度混合，进而形成具有特定强度和防渗性能的水泥土桩体。当水泥浆与土体接触时，水泥颗粒表面的矿物会与土中的水分发生水解和水化反应，这些反应会促使水泥逐渐硬化，进而使土体颗粒相互粘结，最终构成一个坚硬的水泥土体。
粉喷法
在粉喷法中，采用的是干态的水泥粉。通过压缩空气的助力，水泥粉被输送到地基的深处。在搅拌头的叶片旋转搅拌下，水泥粉与土体充分混合。此时，土体中的水分会激活水泥的水化反应，进而改良土体的结构，形成具有一定强度的桩体。
施工设备对比
粉喷法与浆喷法在施工设备上存在显著差异，主要体现在以下三个方面：
搅拌设备
- 浆喷法：需要配备灰浆搅拌机和泵浆机，这些设备专门用于将水泥和水按照设计比例混合成均匀的浆液。混合后的浆液通过高压输送到钻头位置，进行喷射和搅拌作业。* 粉喷法：则需采用专为粉喷法设计的搅拌桩机和粉料输送系统。这些设备负责将干态的水泥粉吸入钻头，并在钻头内部与土体进行充分的混合。
输送设备
- 浆喷法：配备了专门的管道和喷嘴，用于输送高压浆液。这些设备必须能够承受高强度的工作压力。* 粉喷法：则采用空气压缩机来输送水泥粉。压缩空气被用来将干粉有效地送入钻头内部，与土体进行混合。
钻头设计
- 浆喷桩钻头：其设计重点在于浆液的均匀喷射和搅拌。钻头上配备的喷嘴经过精心设计，能够确保浆液被均匀地喷射到土体中，从而保证桩身的连续性和高强度。* 粉喷桩钻头：其设计需考虑在反向旋转提升过程中对土体的压密作用。钻头上通常设有多个喷嘴，旨在提高桩体的整体质量和均匀性。
施工工艺
在执行浆喷桩施工时，需要遵循一系列严谨的工序。首先，进行桩位放样，确定每个桩的具体位置。接着，将钻机安放到位，为后续施工做好准备。随后，开始搅拌水泥浆，确保其均匀且符合设计要求。一旦水泥浆准备好，便开始钻孔并同时喷入浆液，进行搅拌。随着桩身的形成，进行提升搅拌，以进一步确保桩身的均匀性和强度。最后，完成桩体施工后，进行重复搅拌以确保质量，并停浆清洗设备，为下一个桩位的施工做好准备。
粉喷桩工序
粉喷桩的施工工艺包括桩位放样、钻机调平、送风、钻进送粉、搅拌提升、重复搅拌以及停粉成桩等步骤。与浆喷桩法相比，粉喷桩法通过压缩空气输入粉体，施工时无需清洗管路，因此施工环境相对清洁。在复搅环节，粉喷桩法可以根据实际情况进行选择性搅拌，灵活性更高。
适用场景
浆喷法主要用于加固淤泥质土、粉土、粘性土、杂填土以及含水率较高的软弱地层。它通过注入水泥浆作为固化剂，与加固深度内的软土充分混合，从而形成具有整体性、良好水稳定性和足够强度的水泥土。
而粉喷法则特别适用于加固淤泥、淤泥质土、粉土等土质，同样也适用于高含水率的软土。该方法采用干粉状固体剂，通过空压机直接压入地层，在局部范围内与地基土混合，形成土桩体，进而提高软土地基的承载能力。