粉噴樁技術(shù)在公路軟基工程中的應(yīng)用

景俊寧

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司試驗(yàn)檢測(cè)分公司)

1 引言

粉噴樁復(fù)合地基由于能顯著改善地基承載力，減小地基沉降，并能有效抑止地基土體側(cè)向變形而成為一種較理想的處理軟土地基方式，近些年來(lái)在我國(guó)的建筑、交通等領(lǐng)域中，粉噴樁得到了廣泛應(yīng)用，且處理效果良好。

2 工程概況

某高等級(jí)公路的A橋梁工程，項(xiàng)目線(xiàn)路范圍內(nèi)巖層條件較差，主要存在填土、膨脹土和軟(弱)土，其中填土根據(jù)物質(zhì)組成和堆填方式不同可分兩類(lèi):1層素填土;軟(弱)土主要為2-2層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，局部路段為軟塑狀粉質(zhì)黏土;膨脹土主要為3層粉質(zhì)黏土主要分布于崗地地區(qū)。

2-2層，淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:深灰色，流塑，含少量腐植物，局部夾粉土，切面無(wú)有光澤，干強(qiáng)度低，韌性低，屬高壓縮性地基土。厚度:1.00 ～15.20m，層底埋深:2.80 ～23.60 m。［fa0］=50 ～70 kPa，qik=15 ～25 kPa。

3層，粉質(zhì)黏土:灰黃色、褐黃色，硬塑為主，含少量Fe，Mn質(zhì)結(jié)核及淺灰色高嶺土團(tuán)塊，切面稍有光澤，干強(qiáng)度高，韌性高，屬中偏低壓縮性地基土。厚度:0.40～8.40m，層底埋深:1.40～17.00m。［fa0］=220 ～250 kPa，qik=68 ～70 kPa。

經(jīng)專(zhuān)家研究決定，橋梁的橋頭段該路段采用粉噴樁進(jìn)行軟基處理。橋頭段為50m，樁間距為1.3 m，呈梅花形布置;過(guò)渡段為20m，樁間距為1.5 m，呈梅花形布置，同時(shí)采用2層土工格柵與一般路段過(guò)渡，土工格柵鋪設(shè)長(zhǎng)度為20 m，其中10 m伸入過(guò)渡段內(nèi)，土工格柵采用雙向，抗拉強(qiáng)度≥80 kN/m、延伸率≤13%。橋頭段采用超載預(yù)壓，預(yù)壓期為9個(gè)月;20m過(guò)渡段采用等載預(yù)壓，預(yù)壓期為6個(gè)月。

橋頭處粉噴樁縱向處理至臺(tái)前1.5倍的橋臺(tái)高度外不少于1排樁，橫向處理至路堤邊坡坡腳外不少于1排樁。

3 工程施工

3.1 施工設(shè)備

施工設(shè)備包括液壓步覆式PH-5粉噴樁機(jī)、空壓機(jī)及灰罐機(jī)各2臺(tái)，樁機(jī)功率55 kW/臺(tái)，空壓機(jī)功率為22 kW，風(fēng)量3 m3/min，壓力為 0.3 ～0.5 MPa。輔助設(shè)備:電焊機(jī)、氧割機(jī)、J6經(jīng)緯儀、激光測(cè)距儀。

3.2 施工過(guò)程

(1)以粉噴樁的工藝試樁為基礎(chǔ)得出的各種技術(shù)參數(shù)，在此基礎(chǔ)上對(duì)粉噴樁進(jìn)行施工。在施工前對(duì)施工地段應(yīng)該作清表處理，用土填平低洼地段后，接著進(jìn)行施工。

(2)粉噴樁在施工中所采用的工藝依次是:粉噴樁機(jī)就位;攪拌下沉至樁底;鉆頭反轉(zhuǎn)(噴粉);提升至距地面30 cm處停噴;復(fù)攪至樁底;鉆頭反轉(zhuǎn)提升至地面;關(guān)閉粉噴樁機(jī);移至下一樁點(diǎn)。

3.3 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1)在施工質(zhì)量控制中對(duì)粉噴樁的測(cè)量定位應(yīng)做到準(zhǔn)確，樁機(jī)應(yīng)作水平調(diào)整，從而有效防止在施工中出現(xiàn)樁徑傾斜的現(xiàn)象。

(2)粉噴樁施工從其自身來(lái)看，由于屬于隱蔽工程，因而在施工中必須按照試驗(yàn)樁所確定的施工工藝與工藝參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格有效的控制。

(3)粉體攪拌樁所用的水泥是干粉，樁徑50 cm，水泥噴入量設(shè)計(jì)是50～60 kg/m。在施工前應(yīng)作成樁試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)明確場(chǎng)地的成樁經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)參數(shù)，明確下鉆與提升存在的困難程度，從而決定合理的處理措施，確定輸灰泵應(yīng)有的輸灰量，粉體通過(guò)輸灰泵達(dá)到攪拌機(jī)的噴灰口所用的時(shí)間等施工參數(shù)。

(4)幾個(gè)可以允許偏差值

①水泥在用量上的誤差不能大于百分之一;

②從確保攪拌的垂直度的要求出發(fā)應(yīng)關(guān)注起吊調(diào)和所具有的平整度，還應(yīng)關(guān)注導(dǎo)向架對(duì)地面所具有的垂直度，該偏差不能大于百分之一點(diǎn)五;

③樁位和深度的偏差都不能大于5 cm;

④攪拌機(jī)下沉或者攪拌機(jī)提升的時(shí)間誤差不能大于5 s;

⑤在成樁7 d以后，應(yīng)作開(kāi)挖檢查，對(duì)樁體成型情況與攪拌均勻程度進(jìn)行觀測(cè)，成樁的28 d以后對(duì)樁身無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)。抽檢樁數(shù)的頻率不能小于5根，頻率為百分之二。

3.4 質(zhì)量保證措施

(1)在施工管理中應(yīng)關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)管理的力度。在現(xiàn)場(chǎng)管理中應(yīng)有具體的管理措施及管理制度，同時(shí)還應(yīng)有最佳的技術(shù)力量、最佳的管理者以及最佳的施工方法。從現(xiàn)有的工程質(zhì)量事故的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，由于管理者的指揮與現(xiàn)場(chǎng)管理問(wèn)題而導(dǎo)致的質(zhì)量事故大量存在。

(2)技術(shù)管理應(yīng)是具有一定的技術(shù)等級(jí)的高質(zhì)量的施工隊(duì)伍，施工中的骨干員工也具有較強(qiáng)的技術(shù)素質(zhì)，從而確保能夠制出滿(mǎn)足質(zhì)量要求的粉噴樁。相反員工如果技術(shù)水平低，同時(shí)對(duì)制樁工藝的了解較少，由一些臨時(shí)拼湊的人員組成的隊(duì)伍進(jìn)行倉(cāng)促上陣的施工單位在施工中是不可能創(chuàng)造出質(zhì)量?jī)?yōu)良的工程的。

(3)在施工過(guò)程中所應(yīng)用的固化劑與各種摻合料應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，材料在進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)通過(guò)嚴(yán)格的檢查與試驗(yàn)，材料必須經(jīng)確認(rèn)符合要求時(shí)才能夠進(jìn)行使用。在施工中應(yīng)避免使用吸水受潮等不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的水泥。

(4)在施工過(guò)程中對(duì)施工工藝的控制應(yīng)嚴(yán)格以施工工藝為基礎(chǔ)組織施工。施工過(guò)程中的鉆進(jìn)速度與提鉆速度等都應(yīng)要按設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行施工，應(yīng)設(shè)置專(zhuān)職的工作人員負(fù)責(zé)質(zhì)量方面的檢查，同時(shí)做施工記錄。

(5)成樁中，由于某種原因而出現(xiàn)的停機(jī)，導(dǎo)致成樁工藝出現(xiàn)中斷是，攪拌機(jī)重新進(jìn)行起動(dòng)時(shí)，從避免斷樁的要求出發(fā)，應(yīng)把攪拌機(jī)下沉到規(guī)定數(shù)值后進(jìn)行制樁，噴灰量不應(yīng)低于60 kg。

4 結(jié)論

從針對(duì)實(shí)驗(yàn)路段所得出的監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，橋頭處出現(xiàn)的路面沉降差與沉降速率兩者在數(shù)值上都符合規(guī)范的要求，沒(méi)有出現(xiàn)橋頭跳車(chē)的情況，也就是說(shuō)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的要求，也就是說(shuō)可以作為與該地區(qū)類(lèi)似的粉噴樁復(fù)合地基工程在施工過(guò)程中作為參考。

［1］中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ 79-91)［M］.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，1992.

［2］中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范(JTJ017-96)［M］.北京:人民交通出版社，1997.