粉噴樁技術在公路軟基工程中的應用

景俊寧

(山西路橋第一工程有限責任公司試驗檢測分公司)

1 引言

粉噴樁復合地基由于能顯著改善地基承載力，減小地基沉降，并能有效抑止地基土體側向變形而成為一種較理想的處理軟土地基方式，近些年來在我國的建筑、交通等領域中，粉噴樁得到了廣泛應用，且處理效果良好。

2 工程概況

某高等級公路的A橋梁工程，項目線路范圍內巖層條件較差，主要存在填土、膨脹土和軟(弱)土，其中填土根據物質組成和堆填方式不同可分兩類:1層素填土;軟(弱)土主要為2-2層淤泥質粉質黏土，局部路段為軟塑狀粉質黏土;膨脹土主要為3層粉質黏土主要分布于崗地地區。

2-2層，淤泥質粉質黏土:深灰色，流塑，含少量腐植物，局部夾粉土，切面無有光澤，干強度低，韌性低，屬高壓縮性地基土。厚度:1.00 ～15.20m，層底埋深:2.80 ～23.60 m。［fa0］=50 ～70 kPa，qik=15 ～25 kPa。

3層，粉質黏土:灰黃色、褐黃色，硬塑為主，含少量Fe，Mn質結核及淺灰色高嶺土團塊，切面稍有光澤，干強度高，韌性高，屬中偏低壓縮性地基土。厚度:0.40～8.40m，層底埋深:1.40～17.00m。［fa0］=220 ～250 kPa，qik=68 ～70 kPa。

經專家研究決定，橋梁的橋頭段該路段采用粉噴樁進行軟基處理。橋頭段為50m，樁間距為1.3 m，呈梅花形布置;過渡段為20m，樁間距為1.5 m，呈梅花形布置，同時采用2層土工格柵與一般路段過渡，土工格柵鋪設長度為20 m，其中10 m伸入過渡段內，土工格柵采用雙向，抗拉強度≥80 kN/m、延伸率≤13%。橋頭段采用超載預壓，預壓期為9個月;20m過渡段采用等載預壓，預壓期為6個月。

橋頭處粉噴樁縱向處理至臺前1.5倍的橋臺高度外不少于1排樁，橫向處理至路堤邊坡坡腳外不少于1排樁。

3 工程施工

3.1 施工設備

施工設備包括液壓步覆式PH-5粉噴樁機、空壓機及灰罐機各2臺，樁機功率55 kW/臺，空壓機功率為22 kW，風量3 m3/min，壓力為 0.3 ～0.5 MPa。輔助設備:電焊機、氧割機、J6經緯儀、激光測距儀。

3.2 施工過程

(1)以粉噴樁的工藝試樁為基礎得出的各種技術參數，在此基礎上對粉噴樁進行施工。在施工前對施工地段應該作清表處理，用土填平低洼地段后，接著進行施工。

(2)粉噴樁在施工中所采用的工藝依次是:粉噴樁機就位;攪拌下沉至樁底;鉆頭反轉(噴粉);提升至距地面30 cm處停噴;復攪至樁底;鉆頭反轉提升至地面;關閉粉噴樁機;移至下一樁點。

3.3 施工質量控制要點

(1)在施工質量控制中對粉噴樁的測量定位應做到準確，樁機應作水平調整，從而有效防止在施工中出現樁徑傾斜的現象。

(2)粉噴樁施工從其自身來看，由于屬于隱蔽工程，因而在施工中必須按照試驗樁所確定的施工工藝與工藝參數進行嚴格有效的控制。

(3)粉體攪拌樁所用的水泥是干粉，樁徑50 cm，水泥噴入量設計是50～60 kg/m。在施工前應作成樁試驗，通過試驗明確場地的成樁經驗與技術參數，明確下鉆與提升存在的困難程度，從而決定合理的處理措施，確定輸灰泵應有的輸灰量，粉體通過輸灰泵達到攪拌機的噴灰口所用的時間等施工參數。

(4)幾個可以允許偏差值

①水泥在用量上的誤差不能大于百分之一;

②從確保攪拌的垂直度的要求出發應關注起吊調和所具有的平整度，還應關注導向架對地面所具有的垂直度，該偏差不能大于百分之一點五;

③樁位和深度的偏差都不能大于5 cm;

④攪拌機下沉或者攪拌機提升的時間誤差不能大于5 s;

⑤在成樁7 d以后，應作開挖檢查，對樁體成型情況與攪拌均勻程度進行觀測，成樁的28 d以后對樁身無側限抗壓強度進行試驗。抽檢樁數的頻率不能小于5根，頻率為百分之二。

3.4 質量保證措施

(1)在施工管理中應關注現場管理的力度。在現場管理中應有具體的管理措施及管理制度，同時還應有最佳的技術力量、最佳的管理者以及最佳的施工方法。從現有的工程質量事故的統計結果來看，由于管理者的指揮與現場管理問題而導致的質量事故大量存在。

(2)技術管理應是具有一定的技術等級的高質量的施工隊伍，施工中的骨干員工也具有較強的技術素質，從而確保能夠制出滿足質量要求的粉噴樁。相反員工如果技術水平低，同時對制樁工藝的了解較少，由一些臨時拼湊的人員組成的隊伍進行倉促上陣的施工單位在施工中是不可能創造出質量優良的工程的。

(3)在施工過程中所應用的固化劑與各種摻合料應符合標準的要求，材料在進場前應通過嚴格的檢查與試驗，材料必須經確認符合要求時才能夠進行使用。在施工中應避免使用吸水受潮等不符合國家標準的水泥。

(4)在施工過程中對施工工藝的控制應嚴格以施工工藝為基礎組織施工。施工過程中的鉆進速度與提鉆速度等都應要按設計的要求進行施工，應設置專職的工作人員負責質量方面的檢查，同時做施工記錄。

(5)成樁中，由于某種原因而出現的停機，導致成樁工藝出現中斷是，攪拌機重新進行起動時，從避免斷樁的要求出發，應把攪拌機下沉到規定數值后進行制樁，噴灰量不應低于60 kg。

4 結論

從針對實驗路段所得出的監測結果來看，橋頭處出現的路面沉降差與沉降速率兩者在數值上都符合規范的要求，沒有出現橋頭跳車的情況，也就是說實現了設計的要求，也就是說可以作為與該地區類似的粉噴樁復合地基工程在施工過程中作為參考。

［1］中華人民共和國行業標準.建筑地基處理技術規范(JGJ 79-91)［M］.北京:中國計劃出版社，1992.

［2］中華人民共和國行業標準.公路軟土地基路堤設計與施工技術規范(JTJ017-96)［M］.北京:人民交通出版社，1997.