粉噴樁在高速公路軟基處理中的應用

張四清

(新疆交通規劃勘察設計研究院)

粉噴樁在高速公路軟基處理中的應用

張四清

(新疆交通規劃勘察設計研究院)

介紹了粉噴樁處理軟基施工技術，說明了施工質量檢測技術。

高速公路;軟基處理;粉噴樁;試樁

1 工程概況

本工程為高速公路某標段，起止樁號為 K69+000～K71+400，該標段公路長度為2.4 km，施工范圍為標段內所有的路基、橋涵及路面底基層、基層。標段內主線有大橋1座7～25 m衛河大橋、涵洞1座、分離式立交通道橋1座、箱型通道3座。該工程沿線基本呈連續分布，有特征明顯的軟弱地基土，局部可見有機質而且有腥臭味，地基的承載力較低介于70～100 kPa。軟弱土層厚度在2.0～8.5 m范圍之間，土層的含水量高、強度低、壓縮性高，較易造成路基產生過大變形及沉降，由于互通區內地基承載力較低，主線、部分匝道之高填方路堤、橋頭路堤、涵洞、通道處路段，經計算后沉降不能滿足要求，需進行特殊路基處理。本工程主要采用粉噴樁(干法)處理，及土工格柵+砂礫墊層復合地基處理，粉噴樁總長24 240 m。

2 粉噴樁處理軟基施工技術

2.1 原地表清理

進行施工前，場地應整平，清除地表雜物。本標段橋頭路基段原先為黃河河務局防護帶，樹木砍伐后，對樹根進行挖出，場地低洼處應回填粘性土料進行平整穩壓。場地平整標高應比設計樁頂標高高出50 cm，攪拌樁仍施工至地面。待施工完成時，將樁身質量較差的部分挖去，并對場地進行平整。對進場的機具設備進行組裝和調試，確保機具的完好率，保證滿足施工要求。

2.2 工藝性試樁

為了解噴射的合理配方，必須取現場各層土樣，在室內按不同配比進行試驗，優選出最合理的配比，查明噴射固結體的直徑和強度，試驗設計的可靠性和安全性。正式施工前按照設計要求先進行工藝性試驗，其目的在于提供滿足設計要求噴粉量的各種操作參數(粉噴樁常用施工工藝參數附后)，并驗證加固料的攪拌均勻程度及樁質量，了解下鉆及提升的阻力情況并采用相應的措施，確保成樁質量，每個處理段工藝性成樁實驗根數不少于5根，室內水泥土實驗數量不少于5組，水泥土室內無側限抗壓強度不小于900 kPa，90 d齡期無側限抗壓強度不得低于2.4 MPa。試樁位置在設計樁位范圍以外進行。

2.3 鉆機就位

施工前測放出粉噴樁布置范圍輪廓線、路線中心線及樁位中心線，通過尺量及拉線法進行復核，并用引出標記。在施工中應經常檢查樁位標記是否被移動，確保粉噴樁樁位的準確性。定出路基的中心線或通道涵洞的中心樁，對需要加固處理的范圍從中心向四周按照設計要求定點布樁，鉆機在樁位上就位。鉆機就位時必須調平，對準樁中心線，要求用水平尺來測定粉噴機械的水平，用經緯儀或垂球測定鉆進架垂直，以確保成樁的垂直度。鉆井架上必須設置標準且有顯著的濃度標志尺。

2.4 開鉆鉆進

鉆機就位后啟動主電機下鉆，待攪拌鉆接近地面時，啟動空壓機送氣，繼續鉆進。送氣的目的可使鉆進順利進行，負載扭矩減小和防止鉆頭噴口堵塞。隨著鉆進，加固的土體在原位受到攪動，以便和固化劑(水泥)充分拌和。鉆到設計孔深時，停止鉆進，鉆頭反轉，但不提升，實際工作中鉆進深度D由深度尺盤D=H+A1+A2的確定。其中H為設計加固深度;A1為攪拌鉆頭噴射口與地面平行時濃度尺盤的讀數，可事先調整為A1=0;A2為機身調平后，樁機橫移槽距地面的高度。

2.5 提升并噴粉

打開送料閥門，關閉送氣閥門，噴送加固粉料水泥從料罐送到灰口有一定的時間延遲(3～5 min)，在沒有噴粉情況下不得進行提升作業。確認加固粉料已到樁底后，提升攪拌鉆頭。為便于控制成樁質量，一般不得使用高速檔提升，在提升時要密切注意灰罐的壓力。在地面以下5.0 m的噴粉壓力應控制在0.25～0.3 MPa，同時注意噴粉計量器的數字是否有規律的變動，如發現管道不暢通，同時灰罐壓力不小于0.45 MPa，就說明鉆頭的送灰孔已經堵塞，必須現場處理，不得出現斷樁、縮樁。送灰時的粉體不能有間隔，也不能時多時少，時有時無，以保證充分拌和和混合料的均勻性。

3 施工質量檢測技術

對于粉噴樁施工中必須對其進行檢測，主要檢測樁位、樁長、噴灰量、復攪長度。對每批進場水泥，應作抽檢，并不得有受潮結塊或其他雜物。樁身強度檢測采用在攪拌樁中心鉆孔取樣，鉆孔直徑不得小于108 mm。水泥土90 d齡期無側限抗壓強度不得低于2.4 MPa，檢測頻率為1% ～2%。對每個場地進行2～3處原位靜荷載試驗，檢查復核地基的承載力，并作好記錄。施工過程嚴格按設計圖紙及規范要求施工。結合實踐，筆者總結了關于粉噴樁樁距、樁長、噴漿量、樁體強度，鉆桿傾斜度應符合要求。另外成樁14 d后，應當開挖出樁頭并將樁頭鑿平，進行外觀檢查，同時，采用動測法對樁身平均強度及單樁極限承載力和容許承載力進行檢測。成樁28 d后，通過鉆芯取樣，換算出樁身90 d的標準強度。

［1］林濤，張景禎.軟基處理中的粉噴樁施工技術研究［J］.城市道橋與防洪，2011，28(9):118-119.

［2］王俊霞.粉噴樁在太長高速公路軟基處理中的應用［J］.山西建筑，2011，27(1):31-33.

［3］何福林.滬寧高速公路軟基的粉噴樁處理［J］.中國公路學報，2011，31(7):57-58.

U416.1

C

1008-3383(2012)04-0029-01

2011-12-01

張四清(1957-)，男，新疆烏魯木齊人，助理工程師，從事公路設計工作。