淺談粉噴樁在道路工程軟土路基處理中的應(yīng)用

劉寧蘋　胡文強

摘要：粉噴樁處理軟土是通過專門的機械將粉體水泥噴出后在地基深處就地與軟土強制攪拌，利用水泥和軟土之間所發(fā)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，在原地基中形成強度、剛度較大的樁體，樁體與樁間土形成復(fù)合地基共同承擔(dān)外荷載，被廣泛應(yīng)用于道路工程軟土路基處理。

1工程概況

曲江路粉噴樁軟基處理范圍為K0+210～K0+260、K0+750～K1+280，總樁長為88066m，樁徑為500mm，樁中心距為1.3m，呈等邊梅花形布置。水泥摻入量50kg/m，樁長根據(jù)設(shè)計圖紙參考樁長結(jié)合施工電流雙控，固化劑采用普通硅酸鹽等級水泥42.5，設(shè)計要求粉噴樁加固處理后的復(fù)合地基承載力特征值不小于100KPa，單樁承載力達到97KPa。

2施工準(zhǔn)備

2.1技術(shù)準(zhǔn)備

（1）項目經(jīng)理組織施工人員進行學(xué)習(xí)施工規(guī)范和施工工法等強制性文件。

（2）由技術(shù)負(fù)責(zé)人組織學(xué)審施工圖紙，熟悉圖紙上的設(shè)計要求，做好圖紙會審，設(shè)計交底和施工交底工作。

（3）根據(jù)業(yè)主或有關(guān)部門提供的書面水準(zhǔn)點，認(rèn)真測量基準(zhǔn)點和標(biāo)高，實施定位放線，保護好控制點，有待核驗。

（4）做好材料進場驗收工作，并按要求進行復(fù)驗，合格者方可投入使用。

2.2現(xiàn)場準(zhǔn)備

（1）施工場地局部低洼位置，施工前應(yīng)用素土回填并分層壓實，確保機械正常行走，地下障礙物清除。

（2）施工用電通至現(xiàn)場和施工道路暢通工作;

（3）如場地標(biāo)高低于設(shè)計樁頂標(biāo)高以上50cm則需回填土，回填土應(yīng)壓實，以確保成樁質(zhì)量。

2.3施工機械及工具配備

本工程采用中鐵工程機械研究設(shè)計院有限公司生產(chǎn)的PH—5型粉噴樁鉆機，主要由成樁鉆機、空壓機、儲氣罐、深度傳感器、自動電子計量記錄儀、供料機、電控室七大系統(tǒng)組成。

3粉噴樁施工工藝

3.1粉噴樁施工流程：測量定位-樁機定位-鉆進破土-噴灰、攪拌、提升-復(fù)攪、成樁

根據(jù)規(guī)劃紅線及設(shè)計圖紙要求，由技術(shù)員進行仔細(xì)地測量定位。

將樁機運至現(xiàn)場組裝完畢，利用自身液壓系統(tǒng)，移動樁機至樁位上方，使攪拌鉆頭對準(zhǔn)樁位，并保持?jǐn)嚢栎S垂直。

待鉆機定位并調(diào)平后，啟動電機，攪拌頭邊旋轉(zhuǎn)邊下沉，同時開動空壓機、噴射壓縮空氣保持噴射口暢通，松動破碎土體，直至設(shè)計深度。下沉的速度可根據(jù)土質(zhì)的硬軟分別使用快、慢檔，必要時還可以沖水下沉。

當(dāng)鉆頭鉆進下沉至設(shè)計深度時，啟動粉體發(fā)送器，打開送灰閥將水泥粉噴射到土體中，再按照設(shè)計提升的速度（一般二檔），邊噴粉邊攪拌提升，直至設(shè)計高度（樁頂標(biāo)高上50cm）可停噴。

為了加強樁身及樁頭、樁底攪拌的均勻性，提高強度，應(yīng)按設(shè)計要求的用量及復(fù)攪的長度，在原位上進行重復(fù)攪拌下沉，使水泥和土體充分?jǐn)嚢瑁敝翆@頭提出地面為成樁結(jié)束，進行移位，進入下一個循環(huán)。

3.2粉噴樁施工的質(zhì)量保證

（1）嚴(yán)格把關(guān)每批材料的進場，提供材料復(fù)試報告及出廠合格證，運至現(xiàn)場的材料應(yīng)做好保管工作，防止雨淋、風(fēng)吹和硬結(jié)，失效水泥決不使用。施工機械將配備電子計量器、深度計量、用電計量設(shè)備，再配備一個儲氣罐，確保均勻送氣，做到信息化施工，從而保證工程質(zhì)量。

（2）進行定位放線，應(yīng)控制軸線和樁位偏差，樁位平面偏差±2cm，樁身垂直度≤1%;進行測量定位時，嚴(yán)格使用經(jīng)計量局校驗過的各種壓力表、計量表、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀，對測量定位放線時，做到水準(zhǔn)點牢固，測量手續(xù)齊全。

（3）基槽開挖后，應(yīng)檢驗樁位、樁數(shù)及樁徑質(zhì)量，如不符合規(guī)定要求，應(yīng)采取補救措施。確保樁長和樁徑（D=500mm），施工樁徑500mm，鉆頭最小直徑不小于490mm，沉樁深度根據(jù)設(shè)計要求及施工電流控制，確保粉噴樁加固的復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計要求，確保樁端進入持力層。對于人工填土上部若含水量較少可適當(dāng)灑水，確保樁身水泥土達到設(shè)計要求強度。

（4）嚴(yán)格控制鉆孔深度、噴灰時間及?；視r間，確保設(shè)計樁長。每三天檢查一次粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻度，對使用的鉆頭必須每天檢查一次，其磨損質(zhì)量不得大于1cm。施工中應(yīng)經(jīng)常檢查機械的垂直度，采用在機架上懸掛線錘，便于機械操作人員隨時觀察調(diào)整，確保樁身垂直度≤ 1%。

噴粉應(yīng)連續(xù)，不得虛噴，固化劑采用級普通硅酸鹽水泥，摻入量為55kg/m;每天檢查機械設(shè)備，確保噴灰連續(xù)進行，在成樁過程中，若發(fā)生意外情況（如送灰管堵塞、停電等），應(yīng)在12小時之內(nèi)采取補噴措施，其復(fù)噴長度至停灰面下不得小于1.0米，否則重新補樁。噴粉機必須配備水泥計量裝置，記錄水泥的瞬時噴入量及累計噴入量，應(yīng)注意電腦顯示器的顯示，隨時調(diào)整閥門、風(fēng)壓，保證送灰量的準(zhǔn)確性及均勻性，從而保證每根樁每米的水泥用量達到設(shè)計要求，確保成樁質(zhì)量。

（5）要求全過程、全時段進行監(jiān)理，按地質(zhì)情況，了解進入持力層的電流值，樁長根據(jù)設(shè)計圖紙要求及圖紙會審紀(jì)要進行控制，若地質(zhì)情況有較大變化時按電流值控制樁長。做好每根樁的原始記錄，每天必須由監(jiān)理或建設(shè)單位代表簽字。電腦打印記錄每天張貼整理。對每根樁進行質(zhì)量評定，對不合格的樁應(yīng)根據(jù)其位置和數(shù)量等具體情況，分別采取補樁或補強等措施。

4樁身強度的檢測

施工時按要求取樁體試件，進行室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護，檢測其強度，成樁7d內(nèi)采用輕便觸探儀檢查樁的質(zhì)量，觸探點設(shè)在樁徑方向1/4處，抽查頻率為2%，另外，從開挖外露的樁體中鑿取試塊或采用巖芯鉆孔取樣，直接測定工程樁的樁身強度，觀察攪拌均勻程度。

結(jié)論：

地基沉降量經(jīng)過粉噴樁處理后，地基的總沉降明顯減小，但土層的滲透系數(shù)會降低，仍能滿足設(shè)計要求。經(jīng)過檢測，粉噴樁樁身的壓縮變相量較小，加固處理軟土地基的沉降量為5-15mm，符合設(shè)計要求。粉噴樁處理軟基優(yōu)于其他方法處理軟基，它具有節(jié)約材料、施工占地少、環(huán)境污染少、工期短等特點，可形成一個抗壓抗剪、強度高、壓縮變形小的復(fù)合地基，滿足路基強度剛度及穩(wěn)定度等要求。