公路軟土地基粉噴樁處理施工工藝

【摘 要】粉噴樁在軟基處理上應用很廣。主要原理在于利用深層攪拌法，對軟土地基進行固化。在施工過程中，對于施工工藝、技術控制等方面必須進行控制。尤其在處理路橋過渡段基底時應能夠保證混凝土結(jié)構(gòu)和路基結(jié)構(gòu)的平整性，提高工程質(zhì)量。

【關鍵詞】軟土地基；粉噴樁；施工工藝

引言

近年來，粉噴樁技術以其與傳統(tǒng)軟基處理方法相比所呈現(xiàn)的優(yōu)勢，在高速公路和橋梁建設中得到越來越多的應用。因此，對粉噴樁技術的加固機理和施工技術進行分析和研究，對施工過程的關鍵工序進行控制，有助于全面指導公路橋梁軟土路基施工，確保工程質(zhì)量和安全，使公路建設獲得更好的經(jīng)濟效益和社會效益。

一、粉噴樁施工的必要條件

粉噴樁的施工并非在任何條件下均可進行，由于其施工的原理是利用粉狀水泥與軟質(zhì)地基中的水分結(jié)合形成一種穩(wěn)固的地質(zhì)結(jié)構(gòu)再利用產(chǎn)生的水合物體積變大的特點擠壓土壤迫使其整體硬度增加后形成硬路面。這樣就對于軟土中的水含量及軟土的厚度有所要求。首先對于軟土的水含量的要求必須適中，水含量過多或過少均不利于施工，如果水含量過多不僅形成水合體的時間要數(shù)倍長于水含量適中的情況，還會影響到路面的硬度和壽命；如果水含量較少那么就有可能根本形成不了必須的水合體或形成水合體后也會出現(xiàn)路面沙粒狀的情況。其次是對軟土層厚度的要求，這方面的數(shù)字十分嚴格和具體，軟土層要不低于8cm而且不高于12cm之間方可施工。因此在施工前一定要檢測軟土的厚度及其含水量。

利用粉噴樁的方式對軟土地基進行加固主要具有如下特點：第一，與其他加固方式相比，此種施工工藝的應用范圍更為廣泛，適宜于目前大部分的軟土地基加固施工。因此，施工工藝更為成熟，具有一整套的施工流程與技術要點，可以形成完善的管理與質(zhì)量保障體系；第二，此種施工工藝成本較低，主要物料為水泥干粉，這種施工工藝可以有效的降低工程成本；第三，粉噴樁施工工藝是利用水泥與軟土層中的自含水分進行反應，對于軟土地基的空間填壓具有更積極的作用，能夠有效的提高固化的效果。

二、粉噴樁技術在公路軟基工程中的應用研究

1、準備工序

在施工前要做好對施工圖紙的審核，根據(jù)不同地質(zhì)環(huán)境提出技術要點。要對施工場地周圍的建筑、地下管線、埋深光纜等位置進行確認，并且做好排遷工作，對于不能排遷的管線要做好防護。施工場地必須保證平整，根據(jù)不同的水泥型號進行水泥存儲棚的位置布置，要盡可能的降低二次倒運。對平整完成的場地要進行測量放線，并且設置好控制點。在測量區(qū)域中形成控制網(wǎng)，保證每根樁都不偏離中心，并且對樁位進行布置，將每一根樁都進行編號，方便樁體成型后的驗線、實驗等后期工序。測量完成后要對控制樁進行核查，在無誤情況下可以進行施工。樁機在進場后要進行安裝和調(diào)試，首先要做到兩個一致，送灰量和送灰計量設備一致，度盤速度與鉆機提升速度一致。由于鉆機屬于大型特種設備，所以要保證鉆機的安全性，鉆機所有的設備都必須保證穩(wěn)定、牢固。在噴射前，對水泥漿實行預攪和預噴。尤其是控制好鉆桿和鉆頭。鉆桿的垂直度和樁體垂直度密切相關。所以鉆桿的垂直度偏差不能大于整體長度的1%。

2、施工質(zhì)量控制措施

粉噴樁成樁質(zhì)量受施工人員、機械設備、原材料、施工工藝以及地域環(huán)境等的影響，因其具有較大的隱蔽性，所以應結(jié)合施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，對整個施工過程中影響成樁質(zhì)量的因素進行分析，并采取相應的質(zhì)量控制措施。

（1）施工人員。施工前應做好技術交底，建立健全粉噴樁質(zhì)量保證體系。機械設備操作人員應經(jīng)過相應的崗前技術培訓，持證上崗，嚴禁無證人員上崗；堅持沒有質(zhì)量旁站人員不施工的原則。

（2）機械設備。工程鉆機、空氣壓縮機以及計量設備等應具備優(yōu)良的可靠性和配套性，具有質(zhì)量檢驗合格證書和計量器具檢驗證書，并處于檢定期內(nèi)；由于鉆頭葉片的形狀、數(shù)量、寬度等直接影響鉆機下沉速度，尤其會改變從淤泥軟土中鉆進時的出土狀況，應對鉆頭定期進行檢查，當直徑磨耗量大于1cm時，必須進行更換。

（3）計量設備的安裝。解決氣體和固體雙相流問題、對粉體摻入量及其均勻性的準確計量是保證粉噴樁成樁質(zhì)量的關鍵。施工時應根據(jù)單樁噴粉量或每米噴粉量來調(diào)節(jié)儲粉罐的壓力和供粉速度。采用先進的電子稱重法與鉆機深度相結(jié)合的、正確反映每米噴粉量、總灰量等的計量裝置。

（4）對物料進行檢驗。所謂的物料包括了下樁的樁柱以及噴射的水泥。在物料檢驗的過程中主要分為了兩個方面：一方面是對樁柱進行檢驗，此種檢驗方式主要通過試樁的方式來進行。在不同的施工階段隨機的選取5個施工位點進行粉噴樁施工，在施工的過程中對粉噴樁裝置的運行情況，施工效果以及施工質(zhì)量進行評估，同時測算施工周期以及施工成本，為后續(xù)的施工奠定基礎。另外，在試樁的過程中還應該對施工后的土壤地基進行檢測以為后續(xù)的物料調(diào)整與工藝調(diào)整提供必要的數(shù)據(jù)依據(jù)。

（5）粉噴樁的施工階段主要是利用機械來完成，對相關的工藝要求較低。在具體的施工流程與注意事項方面可以分為如下幾個方面：首先，在施工的過程中應該先行布置深層攪拌機，以在噴粉的過程中能夠及時的進行攪拌。此外，在攪拌的過程中攪拌裝置應該先于噴粉裝置進行下落處理，下落到預定的軟土層深度后再進行相關的施工操作。其次，在施工的過程中噴粉與攪拌裝置應該同時進行提升，這樣的施工安排能夠保證噴粉后的攪拌的時效性。同時，在提升的過程中噴粉與攪拌裝置應該在不低于0.5m（距離表面）的位置停止噴粉，而表面的固化則可以采用表面處理工藝來進行施工。此種施工安排能夠有效的降低揚塵的產(chǎn)生，同時保障了施工的質(zhì)量。最后，在單一樁柱施工完成后應該對表層地基進行適當?shù)幕靥?，并采用夯實的手段對表層進行處理，這樣不僅能夠使得地基的處理形成一個整體效應，增加了地基處理的有效性，同時還可以利用壓實有效的降低噴粉后的水泥固化時間，對于縮短整體的工藝時間具有一定的積極意義。

（6）樁長質(zhì)量控制。樁長是地基承載力的重要保證，如果樁長達不到設計要求，樁體就會失穩(wěn)，并降低承載力，使路基的穩(wěn)定性得不到保證。所以控制樁長成為質(zhì)量保證的根本，我們通常在鉆架上進行長度標識來確認樁長。具體做法如下；首先保證鉆機達到預定位置，并且保證樁機的垂直度，鉆頭在樁頂?shù)臉藯U處量出鉆桿和相應位置，做出標記。首次試鉆必須符合設計樁長，試樁時間是以后施工的質(zhì)量控制基礎，必須做到精準?？梢栽谒C上用紅布做出標記，這樣明顯地顯示出樁長，提高樁長的控制。

（7）提鉆質(zhì)量控制。提鉆過程是鉆孔的最后一步，在深層土層攪拌上要保證固化劑能夠和樁體連接緊密，從而形成整體的固化結(jié)構(gòu)。提鉆與固化有著十分密切的關系，不同的提鉆速度都存在一定的差別，如果提速速度過快，會使樁體中水泥和原土層出現(xiàn)不均勻拌和，使樁體質(zhì)量受到影響。所以在提鉆過程中要仔細計算鉆探時間，并且根據(jù)時間和土層的不同制定提速方法。提鉆速度的計算方法為：在鉆頭下降到最低點時，開始計算時間，在鉆桿提升到最高點時作為結(jié)束時間，這樣就能計算出鉆探時，然后除以設計樁長，就計算出提鉆速度。

結(jié)束語

本文對軟土地基中粉噴樁處理施工工藝進行了總結(jié)與分析，在討論了這種施工方式的特點與優(yōu)勢的基礎上對具體的工藝流程進行了研究。在工藝研究的過程中主要按照不同的施工流程來進行分類即施工前的準備階段以及施工階段兩個部分，對不同施工階段的技術要點與注意事項進行了總結(jié)。

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