粉噴樁在軟土路基處理中的應(yīng)用探討

田鐵山

北京銘嘉房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，北京 102209

0 引言

粉噴樁又稱加固土樁，是深層攪拌法加固地基方法的一種形式。深層攪拌法是把水泥、石灰等材料作為固化劑，通過(guò)專門的攪拌機(jī)械將軟土和固化劑進(jìn)行攪拌，利用產(chǎn)生的物理一化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性，并一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。粉噴樁是采用粉體狀固化劑來(lái)進(jìn)行軟基攪拌處理的方法，也是加固飽和軟粘土地基的一種新型方法。粉噴樁非常適合于加固飽和軟粘土，目前國(guó)內(nèi)用于最多的就是加固淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高的粘性土。

1 粉噴樁工藝方法

某標(biāo)段路基橋頭30m和涵洞、通道基底，當(dāng)軟弱土層厚度小于13m時(shí)，采用粉噴樁進(jìn)行軟土路基處理。

1）粉噴樁施工之前，應(yīng)該先把場(chǎng)地整平，清除地面以下包括石塊、樹(shù)根和垃圾等在內(nèi)的一切障礙物，進(jìn)行準(zhǔn)確的樁位防樣。在比較低洼的地段，應(yīng)該先進(jìn)行排水清淤，然后再進(jìn)行回填素土(不能回填雜填土)直至整平高程。

2）粉噴樁采用水泥為干粉，樁徑50cm，設(shè)計(jì)水泥噴入量55±5kg/m。粉噴樁施工前的工序：（1）室內(nèi)配方試驗(yàn)，確定不同含水量土層的適宜噴灰量；（2）成樁試驗(yàn)。掌握各種技術(shù)參數(shù)、下沉及提升的困難程度，掌握一系列施工參數(shù)，比如灰泵輸灰量、預(yù)攪下沉速度、粉體攪拌提升速度、重復(fù)攪拌下沉、復(fù)攪提升速度以及水泥干粉經(jīng)輸灰泵到達(dá)攪拌機(jī)噴灰口的時(shí)間等。粉噴樁試驗(yàn)樁不得少于2根。

在試樁及施工工程中，粉噴樁摻灰量宜根據(jù)軟弱土層含水量按下表進(jìn)行控制：

含水量和摻灰量對(duì)照表

3）施工步驟

把相關(guān)施工機(jī)械按照規(guī)定進(jìn)行就位以及調(diào)平；預(yù)攪下沉直至設(shè)計(jì)加固的深度；然后進(jìn)行噴粉、攪拌提升直至預(yù)定挺灰面；重復(fù)進(jìn)行攪拌提升，直至預(yù)定?；颐妫蛔詈箨P(guān)閉攪拌機(jī)械。

橋頭路基以及明通道兩端路基，地面以下50cm未噴灰部分，結(jié)合對(duì)原地面的處理，摻和剩余的水泥和5%石灰進(jìn)行翻挖、攪和、分層壓實(shí)處理。小型結(jié)構(gòu)物地基采用粉噴樁處理時(shí)，停漿(灰)面標(biāo)高為小型結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)砂墊層底面標(biāo)高+0.3m。

3 粉噴樁施工過(guò)程注意事項(xiàng)

在施工前，要依據(jù)可靠水準(zhǔn)點(diǎn)和控制樁，進(jìn)行場(chǎng)地平整以及放樣，粉噴樁的平面誤差不得超過(guò)5cm，垂直偏差不得大于1%，樁長(zhǎng)不小于設(shè)計(jì)規(guī)定。橋頭地基處理時(shí)，施工放樣時(shí)，應(yīng)預(yù)留橋臺(tái)樁基孔位，確保地基加固施工不得影響橋梁樁基施工，橋梁樁基處的粉噴樁數(shù)量已扣除。每臺(tái)粉噴機(jī)均應(yīng)配備旁站監(jiān)理，應(yīng)做到粉噴樁施工時(shí)均有旁站監(jiān)理，旁站監(jiān)理記錄攪拌下沉和提升的時(shí)間，時(shí)間誤差不得大于5s，同時(shí)把噴灰量記錄下來(lái)。對(duì)噴灰標(biāo)高和?；覙?biāo)高和水泥摻入量要嚴(yán)格控制、確保粉噴樁的長(zhǎng)度，嚴(yán)禁中途斷灰的情況發(fā)生。尚未噴灰的情形下嚴(yán)禁進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。

粉噴樁過(guò)程中，如果遇停電、機(jī)械故障等原因?qū)е聡娀抑袛鄷r(shí)，必須進(jìn)行復(fù)噴，把噴樁攪拌頭下沉至停漿以下0.5m，粉噴樁接樁的時(shí)候，重疊長(zhǎng)度要大于1m。攪拌頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁底以上1.5m的時(shí)候，開(kāi)啟粉噴裝置，提前開(kāi)始噴粉作業(yè)，到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后邊噴粉邊攪拌提升，攪拌頭提升至地面下50cm的時(shí)候，停止噴粉。在粉噴樁樁身施工的時(shí)候，采取中-低速檔鉆進(jìn)(或提升)，嚴(yán)禁采用高檔快速鉆進(jìn)(或提升)。鉆進(jìn)速度≤1.0m/min，提升噴灰速度≤0.8m/min。施工過(guò)程中，每當(dāng)攪拌頭旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，其提升速度不得超過(guò)16mm。

粉噴樁樁機(jī)的粉體發(fā)送器必須配置有國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、合格的自動(dòng)記錄儀，嚴(yán)禁無(wú)粉料噴入計(jì)量裝置的粉料發(fā)送器投入使用，避免出現(xiàn)事故。儲(chǔ)灰罐儲(chǔ)灰量不能小于一根樁的用量加50kg，如果上述重量出現(xiàn)不足的情形，不得進(jìn)行下一根樁作業(yè)，同時(shí)輸送粉料的管道不能太長(zhǎng)，控制在60m以內(nèi)即可。如果噴灰量不足的情形，應(yīng)該進(jìn)行整樁復(fù)打，復(fù)打的噴灰量仍然不能小于設(shè)計(jì)用量。粉噴樁施工作業(yè)的時(shí)候，為確保粉噴樁的成樁質(zhì)量，應(yīng)在粉噴樁的全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行復(fù)攪。當(dāng)粉噴樁在天然含水量小于30%土層中噴粉成樁的時(shí)候，采用地面注水?dāng)嚢韫に?，這樣能取得更好的效果。

要嚴(yán)格施工質(zhì)量，不定期檢查粉噴樁的成樁直徑以及攪拌均勻的程度，由于鉆頭在作業(yè)過(guò)程中會(huì)有磨耗，要對(duì)鉆頭定期進(jìn)行復(fù)核、檢查，控制直徑磨耗量不得大于10mm。32.5#普通硅酸鹽水泥應(yīng)確保質(zhì)量，嚴(yán)禁使用過(guò)期，受潮，結(jié)塊變性的劣質(zhì)水泥。粉噴樁的施工應(yīng)嚴(yán)格按圖紙進(jìn)行，且應(yīng)注意施工場(chǎng)地整潔，嚴(yán)禁散灰大面積污漬場(chǎng)地。

4 質(zhì)量控制方法

為保證粉噴樁的施工質(zhì)量，應(yīng)做到粉噴樁施工過(guò)程中均有旁站監(jiān)理，把攪拌下沉和提升的時(shí)間記錄下來(lái)，時(shí)間誤差不得大于5s，確保能記錄下來(lái)每根樁的噴灰量。

成樁3天之內(nèi)，采用輕型觸探儀(N10)檢查樁身的質(zhì)量，觸探點(diǎn)在樁徑1/4處，抽查頻率為1%，并且保證每一工點(diǎn)不得少于3根。

成樁28天后在樁體上部(樁頂以下0.5m、1.0m、1.5m)應(yīng)截取三段樁體進(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2‰，且每一工點(diǎn)不少于2根，28天樁身無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得小于1.0MPa。

成樁28天后，采用小應(yīng)變動(dòng)測(cè)法對(duì)樁長(zhǎng)及均勻性進(jìn)行認(rèn)真檢查。抽查頻率5%，并且保證每一工點(diǎn)不得少于3根。

跨徑大于3m的小型結(jié)構(gòu)物地基，應(yīng)在成樁28天后，采用靜力荷載試驗(yàn)方法來(lái)檢測(cè)復(fù)合地基承載力，抽查頻率0.5～1.0%，但不得少于3點(diǎn)。經(jīng)觸探及荷載試驗(yàn)檢驗(yàn)后對(duì)樁身質(zhì)量有懷疑時(shí)，應(yīng)在成樁28天后，用雙管單動(dòng)取樣器進(jìn)行取芯作抗壓強(qiáng)度檢查，檢測(cè)頻率為0.5～1.0%，同時(shí)每個(gè)段落不少于3根。

5 結(jié)論

粉噴樁作為一種軟土路基處理技術(shù)，簡(jiǎn)單易學(xué)，適用范圍廣，適用性強(qiáng)，有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

[1]周金鵬.粉噴樁加固高速公路軟土路基的機(jī)理與設(shè)計(jì).南京理工大學(xué)，2003.

[2]洪勤.淺談粉噴樁在道路工程軟土地基處理中的應(yīng)用[J].科技信息，2009（8）.