基于粉噴樁在鐵路軟土路基的施工分析

中鐵十二局四公司 陜西西安

摘要：當(dāng)前，鐵路軟土施工進(jìn)程中，一般都會(huì)使用到粉噴樁施工技術(shù)，然而粉噴樁具有固結(jié)系數(shù)小、透水性差、天然孔隙較大等特點(diǎn)。在進(jìn)行軟土路基施工時(shí)，需把握施工工藝，才能保障施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：粉噴樁；軟土路基；施工分析

一、前言

軟土主要指的是壓縮性較高，強(qiáng)度很低的軟質(zhì)土層。在工程分類(lèi)中，軟質(zhì)土層主要分為五種類(lèi)型。泥炭、泥炭質(zhì)土、淤泥、淤泥質(zhì)土以及軟粘性土。在一般情況下，將三種土體混合在一起之后，就會(huì)形成軟土。鐵路施工最忌諱的就是軟土，遇見(jiàn)軟土工程，需細(xì)分軟土特點(diǎn)，明確軟土的變化規(guī)律，軟土結(jié)構(gòu)以及分布特征等等。制定出科學(xué)的應(yīng)對(duì)方案，保障軟土施工效益，有效避免路基沉降問(wèn)題出現(xiàn)。

二、粉噴樁強(qiáng)度影響因素和粉噴樁施工優(yōu)勢(shì)

（一）粉噴樁強(qiáng)度影響因素

機(jī)械設(shè)備復(fù)攪和轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制，粉噴樁施工進(jìn)程中，為了使得土體和粉狀材料攪拌充分，可以使用復(fù)攪拌方式。實(shí)際工程表明，使用了復(fù)攪措施同不使用復(fù)攪措施得出的樁基強(qiáng)度差異非常大。在攪拌中發(fā)現(xiàn)，磚頭噴出的粉狀末材料不夠粘稠，說(shuō)明攪拌不夠充分，呈現(xiàn)出的層狀結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重的影響到粉噴樁整體效益。因此，使用復(fù)攪措施之后，土體和水泥充分結(jié)合在一起。周?chē)乃直粯扼w吸收，這能明顯的提升樁體質(zhì)量。一般而言，復(fù)攪的長(zhǎng)度和所需的設(shè)計(jì)要求是一致的，這才能提高施工效益和施工質(zhì)量。當(dāng)鉆機(jī)下轉(zhuǎn)時(shí)，增大鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，滿足設(shè)計(jì)規(guī)定需求。當(dāng)基于一定轉(zhuǎn)動(dòng)速度向上提升時(shí)，攪拌才會(huì)均勻，更好的降低了低粉狀粘結(jié)，整個(gè)噴樁整體強(qiáng)度提高，為提升施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

（二）粉噴樁施工優(yōu)勢(shì)

在鐵路軟土路基施工中，粉噴樁應(yīng)用的數(shù)量越來(lái)越普遍，當(dāng)前主要是使用水泥、石灰當(dāng)成粉狀材料。粉噴樁對(duì)粉質(zhì)土、粘質(zhì)土以及有機(jī)土地基處理效益較高。不會(huì)污染環(huán)境，有不拍土、無(wú)隆起、無(wú)排污效果。在實(shí)際施工中，還具有無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音和施工速度快等特點(diǎn)，不會(huì)對(duì)周邊建筑物造成污染。在樁基施工中，粉噴樁使用數(shù)量越來(lái)越多。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷發(fā)展，我國(guó)鐵路事業(yè)得到不斷發(fā)展，尤其是在一些沿海地區(qū)，大部分的軟土路基處理選擇的是粉噴樁施工技術(shù)。實(shí)踐證明，粉噴樁的施工工藝質(zhì)量高超，能夠有效控制施工沉降量，有著良好出來(lái)效果。當(dāng)前，粉噴樁相對(duì)于其他的軟土處理，優(yōu)勢(shì)特別明顯。研究發(fā)現(xiàn)，還能高效處理橋頭跳車(chē)問(wèn)題。然而，粉噴樁對(duì)軟土的處理技術(shù)還不夠成熟，尤其是監(jiān)測(cè)方法、施工工藝以及設(shè)計(jì)理論的使用等等，這有進(jìn)一步提升和完善。經(jīng)過(guò)研究總結(jié)得出：相對(duì)于排水固結(jié)方法而言，它能高效的控制住軟土地基的沉降，數(shù)據(jù)表明，沉降幅度被控制在25%到50%之間；加固區(qū)的側(cè)面位移降低了，那么側(cè)面位移降低幅度要控制在60%到70%之間，并且能夠持續(xù)穩(wěn)定移動(dòng)；能夠較好的改善承載能力，縮短施工周期，提高了填土效率；施工過(guò)程中，不再出現(xiàn)有沉降問(wèn)題，施工成本低，效益水平高。

三、粉噴樁在鐵路軟土路基的施工

（一）施工準(zhǔn)備。粉噴樁在鐵路軟土施工中，需要做好前提準(zhǔn)備工作，收集大量的技術(shù)資料。施工場(chǎng)地的工程地質(zhì)報(bào)告、數(shù)據(jù)表、粉噴樁施工圖等等。清理施工場(chǎng)地，保持場(chǎng)地平整，清楚掉障礙。在場(chǎng)地低洼地，適當(dāng)使用回填粘性土。當(dāng)場(chǎng)地施工不能滿足機(jī)械施工需求時(shí)，應(yīng)該鋪設(shè)上碎石墊層，壓實(shí)度不能小于85%，當(dāng)?shù)乇磉^(guò)于軟，應(yīng)該選擇機(jī)械失穩(wěn)措施進(jìn)行補(bǔ)救。粉噴樁施工工藝需根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙執(zhí)行，要求滿足一定的配合比需求，實(shí)測(cè)各項(xiàng)施工參數(shù)試樁基礎(chǔ)。試樁數(shù)量為10根，試樁進(jìn)程中確定出提升速度、鉆進(jìn)速度噴灑量以及攪拌速度等等。粉噴樁使用的水泥質(zhì)量要好，應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)要求，并且有嚴(yán)格的產(chǎn)品合格證書(shū)，當(dāng)經(jīng)過(guò)合格的實(shí)驗(yàn)后，水泥材料不能受潮，已經(jīng)結(jié)塊變質(zhì)的水泥不能使用。

（二）工藝性試樁。粉噴樁正式施工之前，要求進(jìn)行成本樁試驗(yàn)，水泥摻入比參考數(shù)值為8—50kg/m。在施工前對(duì)粉噴樁加固處理，基于設(shè)計(jì)需求，實(shí)現(xiàn)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果加入合適的摻入比。一般而言，7天齡期抗壓強(qiáng)度不能小于1100kpa。該期間需要確定出軟土土層實(shí)際深度，了解到各個(gè)軟土阻力，確定出鉆進(jìn)速度，提升噴粉量。在實(shí)際施工進(jìn)程中，根據(jù)抽芯質(zhì)量情況，針對(duì)含水比較大的軟土，加快加固速度。提升的速度要慢，風(fēng)量大小滿足成樁基質(zhì)量要求。對(duì)軟土砂層，尤其是粗砂層，控制好淤泥層，加速淤泥層硬化。

（三）各個(gè)工序施工中，質(zhì)量控制尤為重要。樁基就為后，根據(jù)設(shè)計(jì)需求，確定出加固放置機(jī)體位置，使得攪拌機(jī)機(jī)軸保持垂直，防止出現(xiàn)打斜樁現(xiàn)象，影響了樁基承載力。下鉆時(shí)，開(kāi)始啟動(dòng)攪拌機(jī)，磚頭一邊旋轉(zhuǎn)，一邊實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)。為了不導(dǎo)致噴口堵住?？梢圆挥脟娚渖霞庸滩牧?，只要將空氣壓縮掉就可以。鉆進(jìn)順利之后，避免了負(fù)載。隨著鉆進(jìn)速度加快，被加固的土體在原位上得到攪動(dòng)，攪動(dòng)速度提高，質(zhì)量得到保障。提升磚頭并反轉(zhuǎn)，在提升過(guò)程中，做好噴粉攪拌工作，通過(guò)對(duì)粉體發(fā)送器控制，把水泥和土體一同攪拌，沿著同一個(gè)方向進(jìn)行攪拌。另外，還需根據(jù)地質(zhì)情況，提升攪拌速度，得到較為均勻的土樁，滿足了樁體質(zhì)量要求。粉噴樁施工完成以后，根據(jù)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行頻率取芯，做好單樁、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)工作。檢測(cè)樁基時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理需實(shí)現(xiàn)全過(guò)程旁站跟隨，認(rèn)真做好取芯、單樁以及復(fù)合地基承載力實(shí)驗(yàn)，全程由監(jiān)理師負(fù)責(zé)。隨著我國(guó)鐵路施工不斷發(fā)展，軟土工程數(shù)量越來(lái)越多，如何高效應(yīng)對(duì)，需加強(qiáng)粉噴樁施工研究，為提升鐵路軟土施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

文章詳細(xì)介紹了粉噴樁的施工使用，分析出強(qiáng)度影響因素和施工工藝，使得鐵路軟土施工質(zhì)量得到進(jìn)一步改善和提升。希望在粉噴樁的使用不斷被推廣，保障了我國(guó)鐵路施工進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡德鉤，閆宏業(yè)，葉陽(yáng)升.樁網(wǎng)支承路基結(jié)構(gòu)中土拱效應(yīng)及粉噴樁的模型試驗(yàn)研究[J].《鐵道學(xué)報(bào)》 ISTIC EI PKU -2011年11期

[2]李倩.粉噴樁使用于新疆地區(qū)路面覆蓋下路基溫濕度變化規(guī)律及力學(xué)性能研究[J].長(zhǎng)安大學(xué)：道路與鐵道工程-2011年12期

[3]蘇永華，羅正東，李翔.基于粉噴樁均勻試驗(yàn)的半填半挖路基邊坡穩(wěn)定性灰色關(guān)聯(lián)分-構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-2013年5期

[3]王小軍，米維軍，魏永梁青藏鐵路多年粉噴樁路基人為上限的變化特點(diǎn)及其與穩(wěn)定性的關(guān)系[J].《中國(guó)鐵道科學(xué)》 ISTIC EI PKU -2010年5期

[4]陳拓.機(jī)車(chē)荷載作用下青藏鐵路多年軟土區(qū)典型結(jié)構(gòu)路基穩(wěn)定性研究[J].中國(guó)地震局蘭州地震研究所：構(gòu)造地質(zhì)學(xué)-2019年10期