淺談粉噴樁處理公路軟土地基施工技術(shù)

潘富娟

摘要：本文主要介紹了粉噴樁地基處理的情況，結(jié)合粉噴樁公路地基處理實例，對粉噴樁施工全過程的技術(shù)控制措施進行了探討。

關(guān)鍵詞：粉噴樁；公路；施工工藝；技術(shù)措施

一、粉噴樁概況

采用粉噴樁對地基加固處理，是利用粉體噴射攪拌機械在鉆孔過程中，用壓縮空氣將粉狀加固料以霧狀噴入被加固的軟土中，憑借特別的鉆頭葉片的旋轉(zhuǎn)，使加固料與原位土強制攪拌混合，加固料吸水后進行一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)，形成整體性強、穩(wěn)定性好和足夠強度的樁體，這種樁體連同樁間土共同形成復(fù)合地基。公路工程中采用這種方法逐漸增多，實踐證明，復(fù)合地基承載力比天然軟土地基承載力有大幅度提高，且經(jīng)濟適用。粉噴樁就是采用粉體狀固化劑來進行軟基攪拌處理的方法。粉噴樁最適合于加固各種成因的飽和軟粘土，目前國內(nèi)常用于加固淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高的粘性土。

二、粉噴樁處理公路軟土地基實例

某高速公路某段分離立交橋臺之后，設(shè)置為粉噴樁+土十砂礫墊層的工布結(jié)構(gòu)形式。粉噴樁的樁徑是50cm，樁長是8m，進入硬土層的樁長為50cm，粉噴樁距離橋臺的距離分別是100cm，140cm，180cm。土工布使用的材料是聚酯長絲紡粘針刺土工布，材料的規(guī)格為250g/m3。墊層材料使用的是直徑2～4cm的級配碎石或者是天然沙礫。由于在施工的時候采取了質(zhì)量控制措施以及科學(xué)有效的技術(shù)，使得粉噴樁加固軟基的效果得到了很好的保障。

三、粉噴樁的施工技術(shù)

（一）確定工藝參數(shù)

粉噴樁樁體的強度指標(biāo)對于粉噴樁的質(zhì)量具有決定性的作用，這與成樁均勻性、水泥摻入量以及地基土的形態(tài)有很大的關(guān)系。所以，在粉噴樁正式施工之前都需要進行室內(nèi)和現(xiàn)場的工藝性試驗，以確保成樁的效果。

1.室內(nèi)配合比試驗確定技術(shù)參數(shù)

確定水泥的摻入量（根據(jù)設(shè)計的實際情況，在粉噴樁配合比中水泥的量應(yīng)該是土的15%）.粉噴樁材料的物理性質(zhì)的確定（粉質(zhì)粘土天然干容重應(yīng)該是1490kg/m3，天然含水量應(yīng)該是28.7%）。經(jīng)過處理的水泥的強度標(biāo)準(zhǔn)（如果設(shè)計要求為28d齡期，則其強度為1.1～1.3MPa，而如果是90d齡期，則其強度是1.8MPa）。經(jīng)過實驗室內(nèi)的周密試驗得出，如果水泥摻入量為加固土重的巧%，且水泥的型號為425號普通硅酸鹽水泥，則這樣的粉噴樁能夠滿足設(shè)計的要求。

2.現(xiàn)場工藝試樁條件

對滿足設(shè)計的水泥摻入量的平均提升速度以及鉆進速度進行確定；對噴裝時的管道壓力以及鉆進、復(fù)攪以及提升的管道壓力進行確定；對鉆進的速度進行掌控，采取有效的處理方法；試驗樁的數(shù)量最少要能夠達到5根。根據(jù)現(xiàn)場的試樁試驗，結(jié)合以往的施工經(jīng)驗以及現(xiàn)場地質(zhì)情況，使用PH-5D型鉆機，可以得到相關(guān)的施工參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)施工的粉噴樁的強度和外觀質(zhì)量，都能夠滿足施工規(guī)范和設(shè)計的要求。

（二）施工方法

粉噴樁的施工工藝首先平整場地，然后是測量放線，樁機就位，接下來是預(yù)攪下沉，噴粉攪拌提升，進行重復(fù)攪拌之后就成樁了，最后對樁機進行移位處理。

1.施工前的準(zhǔn)備工作

在施工之前，工作人員需要對現(xiàn)場進行平整，對場地的障礙物進行清理。為了防止施工樁機下陷，需要對軟土進行回填，材料是中粗砂，回填的厚度一般在0.5～1.0m，此外周邊的排水設(shè)施要處理好。場地處理之后的高程應(yīng)該高于樁頂至少50cm，確保在樁頂噴粉時水泥灰不會出現(xiàn)外噴的情況。對柱位以及施工平臺地面高程進行確定，用小木樁標(biāo)識已經(jīng)放樣的樁位，對施工中被破壞的樁位進行補測。值得注意的是，鉆進的時候攪拌頭中心對正樁位標(biāo)識，對鉆桿垂直度進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

2.施工中工作要點

開啟鉆機，根據(jù)設(shè)置的擋速下鉆至樁底設(shè)置的標(biāo)高。然后啟動灰罐，在原地用攪拌頭攪拌2min之后，根據(jù)設(shè)置的擋速提升到設(shè)置的標(biāo)高處。如果在操作的時候?；业脑?，在重新施工時，需要下沉到?；业攸c以下1m處，進行噴粉攪拌提升。對以上步驟進行重復(fù)操作，完成設(shè)定的遍數(shù)。在攪拌最后一遍之后提升到樁頂?shù)臅r候需要在原地再攪拌2mm。對下一個樁進行上面的相同的操作。根據(jù)設(shè)計的實際要求，采用間隔跳打的方式進行施工操作。

（三）粉噴樁質(zhì)量控制措施

粉噴樁的成樁質(zhì)量與粉質(zhì)量、加固原材料、施工樁長、攪拌的均勻程度、樁機垂直度及樁徑等參數(shù)有關(guān)，此外，在施工的過程中還要注意質(zhì)量控制和施工機械設(shè)備的檢查。

1.檢查施工機械設(shè)備

必須對樁機上的轉(zhuǎn)速表、氣壓表、電子秤等儀表進行標(biāo)注；給每臺樁機配置記錄儀，能夠?qū)兜臉堕L、施工時間、單位噴粉量以及復(fù)攪深度等參數(shù)進行記錄；每一個樁機都需要配置鉆桿垂直度調(diào)節(jié)的水準(zhǔn)儀，并把深度顯示器設(shè)置在樁機比較醒目的地方。

2.施工過程質(zhì)量控制

檢驗原材料要認真，注意原材料的防潮、防水，避免使用變質(zhì)材料或者是不合格材料；為了確定成樁效果以及施工技術(shù)參數(shù)，需要在施工之前進行工藝性試驗。

3.三個重要施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

樁長控制：根據(jù)設(shè)計，樁進入硬土層的深度要達到50cm?？梢岳勉@機鉆到最深處時候的電流表的讀數(shù)和下鉆速度來確定是否鉆到了硬土層。這兩個參數(shù)是在試驗的時候確定的，一般電流值要達到額定電流的25%以上，下鉆速度要達到0.5m/min。

粉體計量控制：對于直徑固定的粉噴樁來講，粉體發(fā)送器單位時間內(nèi)水泥的噴出量與攪拌軸提升速度可以表示為Q=πD2RSV/4，公式中，D是鉆頭直徑，m；R是軟土的容重，t/m3；S是水泥摻入比；V是鉆頭提升速度，m/min。

復(fù)攪控制：為了使得土、水以及粉體能夠得到充分的接觸，促進樁的形成，需要對樁體進行復(fù)攪。為了提升攪拌的均勻性水平，在攪拌的時候，需要對攪拌葉旋轉(zhuǎn)速度以及鉆機提升速度等進行嚴格的控制。

4.日進度指標(biāo)和日水泥用量的質(zhì)量控制措施

在正常的施工結(jié)束之后，需要對每天的現(xiàn)場水泥用量以及記錄器記錄的水泥用量進行對比分析，數(shù)值要記錄在當(dāng)天的施工日志中。如果發(fā)現(xiàn)兩者的誤差超過5%，則需要查明原因，并進行適當(dāng)?shù)难a樁等處理。根據(jù)每臺樁機的日工作數(shù)以及鉆桿的提升速度等，確定每根樁的施工時間和每日完成米數(shù)，施工的時候要加強檢查，進行嚴格控制。

四、質(zhì)量檢測

在正常的施工結(jié)束之后，需要使用動測法對20%的樁身進行檢驗，如果發(fā)現(xiàn)樁體存在缺陷則需要取芯進行抗壓強度試驗，如果強度達不到標(biāo)準(zhǔn)則需要進行補樁。取芯的根數(shù)同一工點要不少于2根，取樣的位置要在樁頂以下0.5m，1.5m，3m三處。施工員全程進行技術(shù)旁站，使得所有樁基經(jīng)檢查后合格，其中I類樁達到了90%。

五、結(jié)語

公路軟土地基的處理對于公路的上部施工具有重要的影響，一旦處理不當(dāng)不但不能夠滿足公路的質(zhì)量要求，而且可能留下安全隱患，影響正常的交通運輸。為了提高軟土地基的處理水平，應(yīng)該加強對粉噴樁施工技術(shù)的學(xué)習(xí)和運用，并在施工之前、之中和之后對質(zhì)量進行科學(xué)合理的控制，對每一道工序進行嚴格控制，并嚴把材料質(zhì)量關(guān)，只有這樣才能最終確保粉噴樁的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]季建民.淺談粉噴樁處理公路軟土地基施工技術(shù)[J].中華民居，2014，（18）.