粉噴樁在處理公路軟土地基中的應(yīng)用

樊永冬　張學(xué)偉

摘要軟土地基在浙江臺(tái)州乃至整個(gè)沿海地區(qū)都足普遍存在的現(xiàn)象，在公路建設(shè)中對(duì)軟土地基處理一直以來(lái)是一個(gè)難點(diǎn)，也是一個(gè)重點(diǎn)。通過(guò)對(duì)浙江某一條沿江公路軟土地基處理的論述，介紹粉噴樁處理公路軟土地基的施工工藝、檢測(cè)方法。

關(guān)鍵詞公路軟土地基粉噴樁施工工藝檢測(cè)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TU4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671—7597(2009)0410075—01

軟土地基在浙江臺(tái)州乃至整個(gè)沿海地區(qū)都是普遍存在的現(xiàn)象，在公路建設(shè)中對(duì)軟土地基處理一直以來(lái)是一個(gè)難點(diǎn)，也是一個(gè)重點(diǎn)。建國(guó)以來(lái)通過(guò)工程人員在工程實(shí)踐不斷探索研發(fā)出數(shù)十種處理辦法，其中粉噴樁技術(shù)就是能得到很好處理效果的方法之一。下文結(jié)合浙江地區(qū)某條公路在以下地質(zhì)條件下，利用粉噴樁處理軟土地基的方法。其工況：土層狀態(tài)基本是表層1～2.8m厚硬塑層，下7.5～10m厚軟、流塑層，再下為硬塑層(或基巖)，采用粉噴樁技術(shù)處理軟土地基，即以水泥作為固化劑，利用深層攪拌機(jī)械將水泥與原位軟土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌、壓縮，并吸收周?chē)郑?jīng)過(guò)一系列物理化學(xué)作用生成一種特殊的具有較高強(qiáng)度、較好變形特征和水穩(wěn)性的混合柱狀體，它對(duì)提高軟土地基承載能力、減少地基的沉降量具有顯著的效果，尤其是保證橋頭高填土路基穩(wěn)定性及避免橋頭嚴(yán)重跳車(chē)方面效果都比較明顯，下面結(jié)合工程實(shí)際對(duì)粉噴樁處理公路軟土地基施工工藝與檢測(cè)方法進(jìn)行探討。

一、工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

本工程粉噴樁設(shè)計(jì)樁徑為50cm，間距1～2m，按梅花型布置，樁長(zhǎng)以穿透軟、流塑層進(jìn)入硬塑層不少于50cm為原則，通常為8～12m，用于粉噴樁的水泥(425號(hào)普通硅酸鹽水泥)為干粉。根據(jù)地基含水量的大小，采用水泥噴入量為45～60kg／m。含水量在40％以下時(shí)，水泥用量為45kg／m；含水量在40～60％之間，水泥用量為50kg／m；含水量在60～70％之間，水泥用量為55kg／m：含水量>70％時(shí)，水泥用量為60kg／m。設(shè)計(jì)要求水泥土28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.2MPa。

二、施工準(zhǔn)備

粉噴樁施工前應(yīng)準(zhǔn)備下列施工技術(shù)資料：施工場(chǎng)地的工程地質(zhì)報(bào)告，土工試驗(yàn)報(bào)告，室內(nèi)配比試驗(yàn)報(bào)告，粉噴樁設(shè)計(jì)樁位圖，原地面高程數(shù)據(jù)表，加周深度與?；颐娓叱桃约皽y(cè)量資料等；場(chǎng)地平整、清除障礙。施工場(chǎng)地不能滿足機(jī)械行走要求時(shí)，應(yīng)鋪設(shè)砂土或碎石墊層。若地表過(guò)軟，則應(yīng)采取防止機(jī)械失穩(wěn)措施。施工機(jī)具準(zhǔn)備，進(jìn)行機(jī)械組裝和試運(yùn)轉(zhuǎn)；粉噴樁的施工工藝根據(jù)設(shè)計(jì)要求的配比和實(shí)測(cè)的各項(xiàng)施工參數(shù)通過(guò)試樁來(lái)確定。試樁一般為5根，通過(guò)試樁來(lái)確定鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時(shí)間噴粉量等：粉噴樁所用的水泥(425號(hào)普通硅酸鹽水泥)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并有產(chǎn)品合格證，并經(jīng)室內(nèi)檢驗(yàn)合格才能使用，嚴(yán)禁使用受潮、結(jié)塊變質(zhì)的加固料。

三、粉噴樁施工步驟

1深層攪拌機(jī)械就位。2預(yù)攪下沉(至設(shè)計(jì)標(biāo)高)。3攪拌提升，同時(shí)噴干水泥粉至地面以下0.5m處(設(shè)計(jì)樁頂)。4在樁上部的5m長(zhǎng)范圍內(nèi)重復(fù)攪拌一次(1／3～1／2)樁長(zhǎng)、樁上部強(qiáng)度要求較高。5重復(fù)攪拌提升，直到離地面下0.5m，上部回填5％灰土(或水泥土)并壓實(shí)。6關(guān)閉攪拌機(jī)械移位至下一樁位。

四、施工注意事項(xiàng)

1控制鉆機(jī)下鉆深度、噴粉高程及?；颐?，確保粉噴樁長(zhǎng)度。2嚴(yán)禁沒(méi)有粉體計(jì)量裝置的噴粉機(jī)投入使用。3定時(shí)檢查粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻程度。對(duì)使用的鉆頭定期復(fù)核檢查，其直徑磨耗量不得大于2c m。4當(dāng)鉆頭提升至地面以下0.5m時(shí)，噴粉機(jī)應(yīng)停止噴粉。5當(dāng)噴粉成樁過(guò)程中遇有故障而停止噴粉，在第二次噴粉接樁時(shí)，其噴粉重疊長(zhǎng)度不得小于1m。6粉噴樁施工時(shí)，泵送水泥必須連續(xù)，詢化材料的用量以及泵送固化材料的時(shí)間應(yīng)有專(zhuān)人記錄，其用量誤差不得大于±1％。7為保證攪拌機(jī)的垂直度。應(yīng)檢查起吊設(shè)備的平整度和導(dǎo)向架對(duì)地面的垂直度，每工作班檢查不少于2次，使垂直度偏差不超過(guò)1％。8攪拌機(jī)噴粉提升的速度和次數(shù)必須符合預(yù)定的施工工藝要求，攪拌機(jī)每次下沉或提升的時(shí)間應(yīng)有專(zhuān)人記錄，深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，時(shí)間誤差不得大于5秒，施工前應(yīng)丈量鉆桿長(zhǎng)度，并標(biāo)上明顯標(biāo)志，以便掌握鉆入深度，復(fù)攪深度。施工中出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理、做好記錄。9儲(chǔ)灰罐容量應(yīng)不小于一根樁的用灰量加50kg，如儲(chǔ)量不足時(shí)，不得對(duì)下一根樁開(kāi)鉆施工。10粉噴樁必須根據(jù)試驗(yàn)確定的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工，操作人員應(yīng)如實(shí)記錄壓力、噴粉量、鉆進(jìn)速度、提升速度、鉆入深度及每根樁的鉆進(jìn)時(shí)間等，監(jiān)理人員應(yīng)隨時(shí)檢查記錄情況。

五、質(zhì)量檢測(cè)

1粉噴樁屬地下隱蔽工程，施工質(zhì)量受機(jī)具、施工工藝、施工人員的責(zé)任心等多種因素的影響，因而其質(zhì)量控制要貫穿于施工的全過(guò)程，并堅(jiān)持全方位的施工監(jiān)理。2施工過(guò)程中必須隨時(shí)檢查加固料用量、樁長(zhǎng)、復(fù)攪長(zhǎng)度及施工中有無(wú)異常情況，記錄其處理方法及措施。3成樁7天內(nèi)淺部開(kāi)挖樁頭，其深度不宜小于10m，目測(cè)檢查攪拌的均勻性，測(cè)量成樁直徑。檢查頻率為10％。4在成樁7天內(nèi)采用輕便觸探儀檢查樁的質(zhì)量，觸探點(diǎn)應(yīng)在樁徑方向l／4處，抽檢頻率為2％。5成樁28天后在樁體上部(樁頂以下0.5m、1.0m、1.5m)分別截取3段樁體進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)足尺樁身無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，檢查頻率為2‰，每一工點(diǎn)不少2根。6成樁28天后，按1％頻率或每一工點(diǎn)不少于2根采用鉆孔取芯法對(duì)其進(jìn)行終檢。

六、處理效果評(píng)價(jià)

本工程共打粉噴樁44000米，軟基橋頭23000米，最大樁長(zhǎng)12米。在28d經(jīng)檢驗(yàn)合格后開(kāi)始填土(橋頭為填砂)，路堤高度在4～8m，填到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，一次到位鋪筑瀝青路面。根據(jù)沉降觀察資料，路基填筑過(guò)程中累計(jì)沉降最大值為26.4cm，路基穩(wěn)定，未出現(xiàn)塌方、滑坡等現(xiàn)象。道路通車(chē)至今，路面平整，未出現(xiàn)下沉、開(kāi)裂。經(jīng)粉噴樁處理的4個(gè)橋頭，開(kāi)放通車(chē)5個(gè)月，沉降觀測(cè)結(jié)果，最大總沉降量為4.5mm，軟基段沉降量為13.6m，橋頭無(wú)明顯下沉或跳車(chē)現(xiàn)象。總體來(lái)看，軟基處理取得了理想的效果。

七、結(jié)語(yǔ)

該道路已經(jīng)建成通車(chē)，并且運(yùn)營(yíng)良好，說(shuō)明粉噴樁在該工程軟土地基處理中的應(yīng)用是成功的，可以作為其他工程的參考依據(jù)。