淺析池河閘上游堤防塌岸粉噴樁處理施工

摘 要：河道堤防塌岸處理的方法很多，但是不同的工程實際情況不同，采用的處理方案也不同，文章結(jié)合池河閘上游堤防塌岸情況，詳述了粉噴樁設(shè)計和施工方法。

關(guān)鍵詞：河道塌岸；粉噴樁；處理施工

引言

池河閘上游右岸樁號0+330～0+390位置處堤防，因池河閘上游治理，水位被降到19.0高程，清基前此處是曬干的河底灘地。根據(jù)施工設(shè)計圖紙和堤防工程施工規(guī)范的要求，堤防填筑前需清基30cm左右且將表層耕植土及淤泥土清除。清基后工作面是較好的粉質(zhì)壤土，在堤防填筑施工中，發(fā)現(xiàn)此斷面有明顯裂縫且整體向迎水面滑坡、塌陷。經(jīng)現(xiàn)場勘測鉆孔后發(fā)現(xiàn)，此段堤防表層坡腳處為厚度1.0m粉質(zhì)粘土，粉質(zhì)粘土以下為淤泥質(zhì)層，淤泥層厚度平均為3.0m，淤泥層以下為砂層。

1 粉噴樁設(shè)計方案

根據(jù)池河閘塌岸處地質(zhì)情況和現(xiàn)場具體施工條件，結(jié)合目前的施工技術(shù)水平，由于淤泥層較厚，并且位于池河閘上游緊鄰池河閘，地質(zhì)情況為淤泥質(zhì)流沙層，為防止影響池河閘，首先排除清淤回填方案，計劃采用水泥土粉噴樁處理的施工方案。

設(shè)計參數(shù)及方案布置：處理段總長60m，樁頂高程20.0～21.8m，施工時?；颐鎽?yīng)高于此高程0.5m，底高程14.0m，樁徑500mm，間距1400mm，呈梅花型布置。水泥土粉噴樁采用P.O42.5水泥，水泥摻入量不低于16%，水泥土粉噴樁28天無側(cè)限抗壓強底不低于1.8Mpa。

2 粉噴樁施工方案

根據(jù)以上分析最終采用粉噴樁處理，具體方案如下：

2.1 施工準備

施工現(xiàn)場配備各種計量儀器設(shè)備，做好計量裝的標定工作。

對進場的機具設(shè)備進行組裝和調(diào)試，確保機具的完好率，保證滿足施工要求。

對軟基處理施工范圍按圖紙要求進行平臺土方回填及整平工作。

對軟基粉噴樁處理范圍進行實地測量放樣，并采用鋼卷尺測量定位出每根粉噴樁的樁位，采用木樁插入土層做好明顯標識。

在施工現(xiàn)場選定適當位置，搭設(shè)水泥棚，水泥棚搭設(shè)滿足水泥存放標準，并對進場水泥進行取樣檢測試驗，檢測試驗合格后方可投入使用。

2.2 施工工藝及方法

2.2.1 主要施工工藝流程

測量放樣→機具就位、調(diào)整→預(yù)攪下沉至設(shè)計深度→噴粉攪拌提升至離地面30cm處→重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計深度→重復(fù)攪拌提升至離地面30cm處→移動至下一根樁

2.2.2 主要工作原理

粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式，它利用水泥材料作為固化劑的主劑，通過特制的攪拌機就地將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間發(fā)生的物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的優(yōu)質(zhì)地基。

2.2.3 施工工藝簡述

（1）場地整平。在軟基處理范圍內(nèi)，在軟基上按設(shè)計圖紙回填土方至20.0m高程，由于本工程工期緊，連續(xù)降雨導(dǎo)致回填土含水量大，為保證施工機械正常施工，采用水泥土回填，壓實確保機具就位安裝平穩(wěn)，不產(chǎn)生局部沉降，同時保證排水暢通。

（2）測量放樣。根據(jù)設(shè)計圖紙，采用全站儀測量放出軟基處理范圍，木樁定位以做出明顯標識；按設(shè)計圖紙粉噴樁樁位平面布置圖中樁位間距要求，采用鋼卷尺丈量定出每根粉噴樁具體樁位，并采用木樁插入土層做標識。

（3）機具就位。在場地內(nèi)組裝鉆機，并進行開鉆前調(diào)試工作，確保鉆機各項性能指標達到正常狀態(tài)。移動鉆機至施工樁位定位、對中，并調(diào)整鉆機水平穩(wěn)定。

（4）預(yù)攪下沉。啟動攪拌鉆機，鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進至設(shè)計深度。施工中，為不致堵塞噴射口，不噴射材料而是噴射壓縮空氣，鉆進一定深度啟動一次，將泥砂從噴射口吹出。鉆孔深度由鉆機上刻度盤指示為準，樁長誤差不得大于10cm，垂直度偏差不得大于1.5%。

（5）提升鉆桿、噴粉攪拌。當鉆機鉆進至設(shè)計深度后，啟動攪拌鉆機及噴粉裝置，鉆頭呈反向邊旋轉(zhuǎn)邊噴灰邊提升，使土體和粉體充分拌和，提升速度一般按0.5m/min控制，當噴粉攪拌提升至離地面30cm時，粉噴機停止噴粉只攪拌，同時采取復(fù)攪措施。

（6）復(fù)攪。為保證樁體的強度和噴粉均勻性，對樁體需進行復(fù)攪措施，第二次攪拌施工不噴粉，攪拌深度為整個樁體深度，復(fù)攪施工鉆桿下沉及提升速度與第一次噴粉攪拌相同，施工工藝與噴粉攪拌施工工藝一致。

（7）提出鉆桿，移位至下一個施工點。

2.3 施工注意事項

水泥用量的多少是粉噴樁質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，施工中，水泥摻量嚴格控制不小于設(shè)計量；施工中若發(fā)現(xiàn)噴粉量不足，應(yīng)整樁復(fù)打，復(fù)打的噴粉量應(yīng)不小于設(shè)計量。

嚴格控制噴粉標高和停粉標高，在提升過程中不得中斷噴粉，確保樁體有效長度，嚴禁在未噴粉的情況下進行鉆桿提升作業(yè)。

鉆機鉆進深度滿足設(shè)計要求，要求樁底應(yīng)嵌入地基硬層，以進入持力層50cm為止；當鉆桿鉆頭提升至地面以下30cm時，送灰器停止噴粉，并采用人工回填粘性土壓實。

為保證樁體的強度和噴粉的均勻性，整個樁體在第一次噴粉攪拌結(jié)束后對樁頂2m范圍復(fù)噴一次，并對整個樁體需進行第二次復(fù)攪措施，只攪拌不噴粉，確保固化料與地基土均勻拌和。

在噴粉攪拌施工中，若遇停電、機器故障等原因，造成噴粉中斷時必須進行復(fù)打，復(fù)打應(yīng)重疊孔段應(yīng)大于1.0m。

施工設(shè)備必須配置良好的粉料計量裝置、壓力表、樁孔深度刻度盤等計量裝置，嚴禁不合格設(shè)備的投入使用。

儲灰缸單次儲粉量應(yīng)不小于一根樁的用量加50kg，當儲量不足時，不得進行下一根樁的鉆孔施工。

鉆孔施工中，應(yīng)及時檢查鉆頭直徑磨損量不大于1.0cm，否則應(yīng)及時更換鉆頭。且不宜采用直徑過大的鉆頭，以小于53cm為宜。

粉噴樁施工應(yīng)由外圍向中間順序進行打樁施工，樁的平面位置偏差控制在±5cm，垂直度偏差不大于1.5%。

2.4 故障的排除與防治

2.4.1 卡鉆。實行慢速鉆進；改進鉆頭；如位置較淺，可用其他方法疏松土層后再鉆；如果提升鉆桿時卡鉆，則應(yīng)暫停噴粉，待正常后再噴粉。

2.4.2 噴粉不暢或堵塞。檢查空壓機運行情況，調(diào)整氣源壓力，處理輸氣源壓力，處理輸氣的密封不嚴，確保正常輸氣；清除固化料中的雜物和大顆粒，改用合格水泥，提出鉆頭清理噴嘴；噴粉不暢時，操縱噴粉閥門由關(guān)到開，由開到關(guān)，反復(fù)多次。

2.4.3 斷樁。水泥應(yīng)妥善保管，防止受潮，固化料使用前過篩，確保合格水泥使用；經(jīng)常檢查管道，確保輸灰暢通；噴灰計量要準確，供分氣壓要準確；提升鉆桿前要噴灰1～2min后均勻攪拌提升；鉆頭或輸灰管道堵塞，應(yīng)立即停樁清理；對已斷樁應(yīng)將上部斷樁打除后，以水泥砂漿補樁或鄰位打樁。

2.4.4 空心樁。當土層含水量低于20%時，宜采用鉆孔時適當注水或根據(jù)監(jiān)理工程師指令改用噴漿攪拌樁工藝。

2.4.5 樁體強度不均。控制鉆桿提升速度，確保均勻提升、均勻噴份、均勻攪拌；經(jīng)常檢查計量稱，保證計量準確；經(jīng)常檢查輸灰管路的噴粉量和供氣氣壓，確保平穩(wěn)送灰；遇松軟土層或粘土層應(yīng)調(diào)整輸出轉(zhuǎn)速，保證鉆桿適應(yīng)性，使噴灰均勻；調(diào)整空壓機氣壓，確保氣壓穩(wěn)定。

2.4.6 漏樁。應(yīng)逐樁編號，成樁過程中應(yīng)逐排逐號前進；樁位應(yīng)做明顯標記，并注意施工中不得損壞；設(shè)專職人員做施工記錄，認真記錄施工樁號、樁長、噴灰量等施工技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)，并為鉆機移位做提前指導(dǎo)；對遺漏的樁位予以及時補好。

3 結(jié)束語

河道塌岸處理的方法很多，應(yīng)對不同的塌岸情況采用不同的加固方案。針對淤泥層較厚，且在淤泥層上部覆蓋一定厚度的耕植土特點，采用水泥土粉噴樁施工方案既經(jīng)濟又避免了因挖掘機等重型機械在淤泥層施工帶來的二次安全隱患，并且能滿足工程工期、進度等方面要求，在很多工程中被廣泛推廣應(yīng)用。

作者簡介：徐立波（1967，7-），男，漢，安徽省定遠縣人，本科，工程師，主要從事水利工程建設(shè)與管理。