粉噴樁在軟土路基處理中的應用探討

田鐵山

北京銘嘉房地產開發有限公司，北京 102209

0 引言

粉噴樁又稱加固土樁，是深層攪拌法加固地基方法的一種形式。深層攪拌法是把水泥、石灰等材料作為固化劑，通過專門的攪拌機械將軟土和固化劑進行攪拌，利用產生的物理一化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩性，并一定強度的優質地基。粉噴樁是采用粉體狀固化劑來進行軟基攪拌處理的方法，也是加固飽和軟粘土地基的一種新型方法。粉噴樁非常適合于加固飽和軟粘土，目前國內用于最多的就是加固淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高的粘性土。

1 粉噴樁工藝方法

某標段路基橋頭30m和涵洞、通道基底，當軟弱土層厚度小于13m時，采用粉噴樁進行軟土路基處理。

1）粉噴樁施工之前，應該先把場地整平，清除地面以下包括石塊、樹根和垃圾等在內的一切障礙物，進行準確的樁位防樣。在比較低洼的地段，應該先進行排水清淤，然后再進行回填素土(不能回填雜填土)直至整平高程。

2）粉噴樁采用水泥為干粉，樁徑50cm，設計水泥噴入量55±5kg/m。粉噴樁施工前的工序：（1）室內配方試驗，確定不同含水量土層的適宜噴灰量；（2）成樁試驗。掌握各種技術參數、下沉及提升的困難程度，掌握一系列施工參數，比如灰泵輸灰量、預攪下沉速度、粉體攪拌提升速度、重復攪拌下沉、復攪提升速度以及水泥干粉經輸灰泵到達攪拌機噴灰口的時間等。粉噴樁試驗樁不得少于2根。

在試樁及施工工程中，粉噴樁摻灰量宜根據軟弱土層含水量按下表進行控制：

含水量和摻灰量對照表

3）施工步驟

把相關施工機械按照規定進行就位以及調平；預攪下沉直至設計加固的深度；然后進行噴粉、攪拌提升直至預定挺灰面；重復進行攪拌提升，直至預定停灰面；最后關閉攪拌機械。

橋頭路基以及明通道兩端路基，地面以下50cm未噴灰部分，結合對原地面的處理，摻和剩余的水泥和5%石灰進行翻挖、攪和、分層壓實處理。小型結構物地基采用粉噴樁處理時，停漿(灰)面標高為小型結構物基礎砂墊層底面標高+0.3m。

3 粉噴樁施工過程注意事項

在施工前，要依據可靠水準點和控制樁，進行場地平整以及放樣，粉噴樁的平面誤差不得超過5cm，垂直偏差不得大于1%，樁長不小于設計規定。橋頭地基處理時，施工放樣時，應預留橋臺樁基孔位，確保地基加固施工不得影響橋梁樁基施工，橋梁樁基處的粉噴樁數量已扣除。每臺粉噴機均應配備旁站監理，應做到粉噴樁施工時均有旁站監理，旁站監理記錄攪拌下沉和提升的時間，時間誤差不得大于5s，同時把噴灰量記錄下來。對噴灰標高和停灰標高和水泥摻入量要嚴格控制、確保粉噴樁的長度，嚴禁中途斷灰的情況發生。尚未噴灰的情形下嚴禁進行鉆桿提升作業。

粉噴樁過程中，如果遇停電、機械故障等原因導致噴灰中斷時，必須進行復噴，把噴樁攪拌頭下沉至停漿以下0.5m，粉噴樁接樁的時候，重疊長度要大于1m。攪拌頭到達設計樁底以上1.5m的時候，開啟粉噴裝置，提前開始噴粉作業，到達設計標高后邊噴粉邊攪拌提升，攪拌頭提升至地面下50cm的時候，停止噴粉。在粉噴樁樁身施工的時候，采取中-低速檔鉆進(或提升)，嚴禁采用高檔快速鉆進(或提升)。鉆進速度≤1.0m/min，提升噴灰速度≤0.8m/min。施工過程中，每當攪拌頭旋轉一周時，其提升速度不得超過16mm。

粉噴樁樁機的粉體發送器必須配置有國家統一標準、合格的自動記錄儀，嚴禁無粉料噴入計量裝置的粉料發送器投入使用，避免出現事故。儲灰罐儲灰量不能小于一根樁的用量加50kg，如果上述重量出現不足的情形，不得進行下一根樁作業，同時輸送粉料的管道不能太長，控制在60m以內即可。如果噴灰量不足的情形，應該進行整樁復打，復打的噴灰量仍然不能小于設計用量。粉噴樁施工作業的時候，為確保粉噴樁的成樁質量，應在粉噴樁的全長范圍內進行復攪。當粉噴樁在天然含水量小于30%土層中噴粉成樁的時候，采用地面注水攪拌工藝，這樣能取得更好的效果。

要嚴格施工質量，不定期檢查粉噴樁的成樁直徑以及攪拌均勻的程度，由于鉆頭在作業過程中會有磨耗，要對鉆頭定期進行復核、檢查，控制直徑磨耗量不得大于10mm。32.5#普通硅酸鹽水泥應確保質量，嚴禁使用過期，受潮，結塊變性的劣質水泥。粉噴樁的施工應嚴格按圖紙進行，且應注意施工場地整潔，嚴禁散灰大面積污漬場地。

4 質量控制方法

為保證粉噴樁的施工質量，應做到粉噴樁施工過程中均有旁站監理，把攪拌下沉和提升的時間記錄下來，時間誤差不得大于5s，確保能記錄下來每根樁的噴灰量。

成樁3天之內，采用輕型觸探儀(N10)檢查樁身的質量，觸探點在樁徑1/4處，抽查頻率為1%，并且保證每一工點不得少于3根。

成樁28天后在樁體上部(樁頂以下0.5m、1.0m、1.5m)應截取三段樁體進行現場足尺樁身無側限抗壓強度試驗，檢查頻率2‰，且每一工點不少于2根，28天樁身無側限抗壓強度不得小于1.0MPa。

成樁28天后，采用小應變動測法對樁長及均勻性進行認真檢查。抽查頻率5%，并且保證每一工點不得少于3根。

跨徑大于3m的小型結構物地基，應在成樁28天后，采用靜力荷載試驗方法來檢測復合地基承載力，抽查頻率0.5～1.0%，但不得少于3點。經觸探及荷載試驗檢驗后對樁身質量有懷疑時，應在成樁28天后，用雙管單動取樣器進行取芯作抗壓強度檢查，檢測頻率為0.5～1.0%，同時每個段落不少于3根。

5 結論

粉噴樁作為一種軟土路基處理技術，簡單易學，適用范圍廣，適用性強，有極大的發展潛力。

[1]周金鵬.粉噴樁加固高速公路軟土路基的機理與設計.南京理工大學，2003.

[2]洪勤.淺談粉噴樁在道路工程軟土地基處理中的應用[J].科技信息，2009（8）.