試論粉噴樁施工技術(shù)在公路軟基處理中的應(yīng)用

張文德　王建義　郭建偉

摘要：粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)作為軟土地基化學(xué)加固的主要表現(xiàn)形式，在軟土地基處理中能夠有效地增強(qiáng)路基的整體性、水穩(wěn)性及強(qiáng)度。為此，本文主要對粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)的應(yīng)用原理、特點(diǎn)及在公路軟基處理中的施工準(zhǔn)備、施工流程與質(zhì)量控制進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)；公路軟基；應(yīng)用原理；特點(diǎn)

目前高速公路建設(shè)在軟土地基上的越來越多，為確保高速公路的施工質(zhì)量，就要對軟土地基的特征及施工現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行綜合考慮，選用最佳的施工方式?，F(xiàn)階段在高速公路軟基處理中主要應(yīng)用的方式有：化學(xué)加固法、深層密實(shí)法、換填墊層法、加固路基法、反壓護(hù)道法、排水固結(jié)法等。各個(gè)處理技術(shù)都有自己的特點(diǎn)及不同的適應(yīng)范圍，在施工過程中應(yīng)依據(jù)實(shí)際情況選用與之相適應(yīng)的軟土處理技術(shù)。粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)是一種化學(xué)加固法，其固化劑主要選用水泥，在攪拌后可以硬化軟土，在強(qiáng)化其整體性及水穩(wěn)性的時(shí)，一定要具備較高的強(qiáng)度。粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)具有施工速度快、沉降小等特點(diǎn)，并有對地基承載力增強(qiáng)的效果，將地基下沉情況進(jìn)行最大限度的降低。同時(shí)要盡可能避免路基失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生，對土體的側(cè)向形變進(jìn)行有效控制，基于此，在高速公路軟基處理中粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)得到了廣泛地應(yīng)用。

一、粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)的應(yīng)用原理及特點(diǎn)

1、粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)的應(yīng)用原理

粉噴樁也被稱作加固土樁，是通過深層攪拌的方式加固路基的一種技術(shù)。作為新型飽和軟粘土路基加固的方式，深層攪拌技術(shù)選用的固化劑主劑主要是水泥、石灰等材料，在充分?jǐn)嚢韫袒瘎┡c軟土?xí)r，將會(huì)在這兩種物質(zhì)之間產(chǎn)生各種化學(xué)效應(yīng)，以此對軟土的整體性、水穩(wěn)性進(jìn)行有效增強(qiáng)，進(jìn)而達(dá)到符合施工條件的強(qiáng)度。粉噴樁進(jìn)行軟基攪拌處理時(shí)主要選用的是粉體狀固化劑，其水泥在軟土中噴入的量與路基處理的效果有著直接的影響，在施工現(xiàn)場會(huì)受到各種施工因素的限制，如土質(zhì)的特性及施工現(xiàn)場的環(huán)境等，因此提高樁體的強(qiáng)度比和水泥產(chǎn)量比會(huì)出現(xiàn)一定的差距。在摻入水泥時(shí)，必須控制好用量，必須太少或太多，如果摻入的水泥量太少，就會(huì)導(dǎo)致水泥和土體顆粒之間的具有較差的反應(yīng)，就不能達(dá)到預(yù)期的固化效果。通常情況下，將其摻入水泥的比例控制在5%以上。

2、粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)的特點(diǎn)

與其他軟基處理技術(shù)相比，粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)不僅具有低成本、施工流程簡單、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢，還具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：首先，在粉噴樁加固技術(shù)施工中主要采用吸收水分好的水泥進(jìn)行固化劑的制作，這樣就可以加快固化反應(yīng)的實(shí)現(xiàn)，在后骨節(jié)處理中具有較好的效果，這種施工技術(shù)對漿噴柱的樁體承載力要高出許多。其次，粉噴樁和周圍土體發(fā)生作用形成的復(fù)合路基，在加固土體中只有0.6%的壓縮量，這種技術(shù)具有較強(qiáng)的承載力和較高的復(fù)合變形模量。再次，粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)在施工過程中具有較小的噪音污染、振動(dòng)量也很小，這樣就不會(huì)影響到附近的環(huán)境及建筑。最后，這種技術(shù)可以對路基的沉降量進(jìn)行科學(xué)有效地控制，基于此，土體在加固后不會(huì)出現(xiàn)密度改變的現(xiàn)象，更不會(huì)產(chǎn)生土體重量加大情況下進(jìn)行加固，其沉降量也隨之增加的情況。

二、公路軟基加固中粉噴樁施工準(zhǔn)備

1、計(jì)量儀器設(shè)備應(yīng)在施工前進(jìn)行配置，為計(jì)量裝置標(biāo)定工作提供便利。對進(jìn)場材料，如水泥等進(jìn)行質(zhì)量檢測，遵循各個(gè)斷面的具體情況，施工前進(jìn)行室內(nèi)配比試驗(yàn)，對每米噴粉量進(jìn)行確定。并遵循施工圖紙進(jìn)行樁位平面布置圖的準(zhǔn)確確定。施工人員通過鋼尺對各個(gè)粉噴樁樁位進(jìn)行確定，隨后進(jìn)行明確標(biāo)識，一般選用在土層內(nèi)插入竹簽的方式，誤差應(yīng)控制在5厘米以下。與此同時(shí)，進(jìn)行復(fù)測施工，為確保樁位的準(zhǔn)確性提供可靠的保障。

2、水泥棚應(yīng)搭設(shè)到施工現(xiàn)場，用土將水泥棚底部填高，與附近位置相比，高度應(yīng)多出30到50厘米，并進(jìn)行木板鋪設(shè)，隨后將一層彩條布鋪設(shè)到其上面，最后進(jìn)行塑料薄膜鋪設(shè)，避免因潮濕影響水泥質(zhì)量。

3、組裝、調(diào)試進(jìn)場機(jī)械設(shè)備，保證進(jìn)行機(jī)械的符合施工規(guī)定。完成全部施工準(zhǔn)備工作后，進(jìn)行書面開工申請的提交，同時(shí)由監(jiān)理工程師進(jìn)行試樁施工，確保各項(xiàng)參數(shù)符合相關(guān)規(guī)定。

三、公路軟基加固粉噴樁施工流程

1、定位

遵循設(shè)計(jì)規(guī)定，通過鋼尺在施工現(xiàn)場將粉噴樁樁位進(jìn)行準(zhǔn)確確定，并在土層內(nèi)插入竹簽進(jìn)行標(biāo)記，一般誤差控制在5厘米以下。隨后機(jī)具向樁位移動(dòng)，確保鉆頭與竹簽相對，對機(jī)架垂直度進(jìn)行復(fù)核，確保鉆桿傾斜度在1%以下，鉆尖與樁位相對。

2、空壓機(jī)啟動(dòng)

雙螺旋攪拌頭高度與設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高相符后，則停止鉆進(jìn)。鉆頭可原地旋轉(zhuǎn)，不能停鉆。鉆機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，送灰機(jī)啟動(dòng)后開始送灰施工，鉆頭提升作業(yè)可在水泥到達(dá)噴灰口進(jìn)行，遵循相關(guān)規(guī)定，對電機(jī)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，可同時(shí)進(jìn)行噴粉、攪拌及提升工作，確保充分?jǐn)嚢柢浲僚c固化材料。

3、攪拌

送灰停止時(shí)，應(yīng)確保提升鉆頭高度與設(shè)計(jì)標(biāo)高相符，正向旋轉(zhuǎn)鉆頭，進(jìn)行復(fù)攪、復(fù)噴作業(yè)，遵循施工要求確定復(fù)攪、復(fù)噴深度。當(dāng)提升鉆頭高度與地面距離在30到50厘米時(shí)，發(fā)送器孔內(nèi)噴射粉料作業(yè)可停止，完成成樁作業(yè)。此時(shí)因裝置屬于封閉回路，施工中不會(huì)出現(xiàn)空中噴射、飛散粉體的現(xiàn)象。在噴射土體的最后環(huán)節(jié)，噴粉作業(yè)可在攪拌鉆頭與地面距離30厘米的位置停止施工，避免地面有粉粒溢出。

4、空壓機(jī)關(guān)閉

完成復(fù)攪施工后，應(yīng)及時(shí)將空壓機(jī)關(guān)閉，將全部管道壓力消除，鉆機(jī)主電機(jī)停機(jī)，移位鉆機(jī)，根據(jù)以上施工流程，進(jìn)行下一樁位施工。

四、公路軟基加固粉噴樁施工質(zhì)量控制

1、施工前應(yīng)進(jìn)行成樁工藝性試驗(yàn)，根數(shù)控制在5根以上，各項(xiàng)工藝參數(shù)確定后，向監(jiān)理單位進(jìn)行上報(bào)及確認(rèn)，只有這樣才能進(jìn)行施工作業(yè)。在大范圍粉噴樁施工前期，必須對工藝性試樁單樁、復(fù)合地基進(jìn)行承載力試驗(yàn)，進(jìn)而對其設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行確定。

2、在粉噴樁施工中，應(yīng)確保選擇的機(jī)械設(shè)備性能能夠?qū)Ψ蹏姌断嚓P(guān)施工要求進(jìn)行最大限度地滿足，如噴粉的均勻性、樁的完整性等。攪拌機(jī)械必須進(jìn)行灰度自動(dòng)記錄儀的配置，并確保其在有效使用期內(nèi)。成樁施工中，如出現(xiàn)停漿狀況，應(yīng)確保接樁重疊后進(jìn)行再次施工，接樁長度必須控制在0.5米以下。如停機(jī)在3小時(shí)以上，必須將輸漿管道拆除，并進(jìn)行清理，補(bǔ)樁施工可在原樁位附近進(jìn)行。

3、漿液配置好后應(yīng)避免離析現(xiàn)象的出現(xiàn)，確保漿液供給的連續(xù)性，并指派專人對固化劑用量、外加劑用量及泵送漿液時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確、詳細(xì)地記錄。施工過程中，應(yīng)對加固料總量、樁長、復(fù)拌長度等進(jìn)行確定，并對成樁質(zhì)量進(jìn)行檢定。如出現(xiàn)質(zhì)量不符合施工規(guī)定的情況，必須及時(shí)選用與之相適應(yīng)的方式進(jìn)行處理，一般選用補(bǔ)樁等方式。

4、不能隨意將施工過程中出現(xiàn)的不合理加固料進(jìn)行排放。必須立即回收處理施工過程中漿體噴射攪拌樁漫出的漿液，避免對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。如樁頭位置出現(xiàn)破損情況，為避免對樁完整性造成影響，必須將樁頭切除，其機(jī)械一般選用截樁機(jī)等。

五、結(jié)束語

綜上所述，公路作為道路交通的重要方式，在其發(fā)展過程中，不僅是國民經(jīng)濟(jì)增長的基礎(chǔ)，還與人們的生活、工作關(guān)系密切，軟土路基作為公路建設(shè)的主要病害問題，在施工過程提高軟基處理技術(shù)尤為重要，粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)作為軟土地基化學(xué)加固的主要表現(xiàn)形式，在軟土地基處理中能夠有效地增強(qiáng)路基的整體性、水穩(wěn)性及強(qiáng)度，這種技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以有效地提高施工的整體質(zhì)量。