試論粉噴樁施工技術在公路軟基處理中的應用

宋成林　盧永豪

河南興豫公路工程有限公司

試論粉噴樁施工技術在公路軟基處理中的應用

宋成林盧永豪

河南興豫公路工程有限公司

粉噴樁施工具有工期短、成本低、施工便捷，加固效果理想等特點，在公路工程軟基處理中對地基總沉降量及不均勻沉降量能夠有效減少，經處理后能夠有效增強地基承載力，且在一定程度上避免土體側向形變。因此，公路施工中粉噴樁技術得到了廣泛應用。本文主要對粉噴樁復合加固技術的概況、技術應用及質量控制進行了簡要地分析。

粉噴樁復合加固技術；范圍；原理

一、粉噴樁復合加固技術的概況

1、粉噴樁復合加固技術的應用原理

粉噴樁也被稱作加固土樁，是通過深層攪拌的方式加固路基的一種技術。作為新型飽和軟粘土路基加固的方式，深層攪拌技術選用的固化劑主劑主要是水泥、石灰等材料，在充分攪拌固化劑與軟土時，將會在這兩種物質之間產生各種化學效應，以此對軟土的整體性、水穩性進行有效增強，進而達到符合施工條件的強度。粉噴樁進行軟基攪拌處理時主要選用的是粉體狀固化劑，其水泥在軟土中噴入的量與路基處理的效果有著直接的影響，在施工現場會受到各種施工因素的限制，如土質的特性及施工現場的環境等，因此提高樁體的強度比和水泥產量比會出現一定的差距。在摻入水泥時，必須控制好用量，必須太少或太多，如果摻入的水泥量太少，就會導致水泥和土體顆粒之間的具有較差的反應，就不能達到預期的固化效果。通常情況下，將其摻入水泥的比例控制在5%以上。

2、粉噴樁復合加固技術的理及特點

與其他軟基處理技術相比，粉噴樁復合加固技術不僅具有低成本、施工流程簡單、應用范圍廣等優勢，還具有以下幾個特點：首先，在粉噴樁加固技術施工中主要采用吸收水分好的水泥進行固化劑的制作，這樣就可以加快固化反應的實現，在后骨節處理中具有較好的效果，這種施工技術對漿噴柱的樁體承載力要高出許多。其次，粉噴樁和周圍土體發生作用形成的復合路基，在加固土體中只有0.6%的壓縮量，這種技術具有較強的承載力和較高的復合變形模量。再次，粉噴樁復合加固技術在施工過程中具有較小的噪音污染、振動量也很小，這樣就不會影響到附近的環境及建筑。最后，這種技術可以對路基的沉降量進行科學有效地控制，基于此，土體在加固后不會出現密度改變的現象，更不會產生土體重量加大情況下進行加固，其沉降量也隨之增加的情況。

二、粉噴樁施工技術在公路軟基處理中的應用

1、施工準備

（1）技術資料準備

在公路工程軟土地基施工前，必須準備好相關的技術資料，主要有土工實驗報告、工程地質報告、水泥粉噴樁位布置圖等。

（2）表面清理

在公路工程施工前期，施工企業必須將地面表層的雜物清理干凈，將低洼路段進行粘土回填，同時進行平整碾壓，確保其壓實效果。在地質條件不好的路段可以進行碎石墊層及砂土的設置，在較軟地表的路段施工企業可以選取符合施工規范的技術進行有效處理，避免機械設備出現下沉現象。

（3）測量放樣

在放樣過程中必須確保全部樁位的準確性，同時對樁位進行準確標識，確保樁位偏差要在5厘米以下。

2、選擇材料

水泥要選擇質量符合國家相關規定的普通水泥或礦渣水泥等，在公路工程軟基處理施工中堅決不能使用過期、受潮及結塊等質量達標的水泥。

生石灰也是粉噴樁復合加固施工中重要的施工原料，在生石灰的選用中必須將其碾磨成粉末狀，并對其質量進行有效保障，不能出現雜質。

在粉煤灰選用中，必須將其成分中的二氧化硅及氧化二鋁的含量控制在大于70%的范圍內，在檢驗合格后，才能用于軟基處理施工。

3、機械選擇

在采用粉噴樁施工機械進行施工時，主要組成部件包括動力機構、操作機構、粉體發送器、攪拌鉆頭及空氣壓縮機等，在軟基處理施工前要進行機械設備的試運行。

4、施工流程

第一，在施工開始前要將鉆機平臺調整好，確保導向架垂直于攪拌軸，將鉆頭與孔位中心對齊。第二，將鉆機啟動并進行鉆進工作，嚴格按照先慢后勻速的順序進行速度的良好控制，在施工運行后將其轉速控制在30r/min的范圍內，其鉆進速度控制在0.5m/min，并確保鉆進速度的均勻性。停止鉆進時必須確保在設計樁底標高的10厘米到20厘米之間。第三，當鉆孔深度與施工需求相符合時，就可以進行鉆頭反轉作業。與此同時，要利用粉體發送器進行噴粉作業，并對噴粉量進行有效控制，確保提升鉆頭和送粉作業同時進行，不能出現一前一后的現象，當出現套管漏氣或管道堵塞的現象，必須將噴粉作業暫停，及時處理后，再進行施工作業。第四，在鉆進施工中如鉆頭和地面的距離只有0.5米時，必須將噴粉作業停止，將提升鉆頭的速度進行有效降低，此時需要進行壓縮空氣的輸送。第五，在公路工程軟基處理施工中有效進行復攪施工，可以極大地增強樁身的強度。在噴粉作業徹底完成后，要對計量儀進行檢測。

三、公路軟基處理中粉噴樁技術的質量控制

1、施工前應進行成樁工藝性試驗，根數控制在5根以上，各項工藝參數確定后，向監理單位進行上報及確認，只有這樣才能進行施工作業。在大范圍粉噴樁施工前期，必須對工藝性試樁單樁、復合地基進行承載力試驗，進而對其設計參數進行確定。

2、在粉噴樁施工中，應確保選擇的機械設備性能能夠對粉噴樁相關施工要求進行最大限度地滿足，如噴粉的均勻性、樁的完整性等。攪拌機械必須進行灰度自動記錄儀的配置，并確保其在有效使用期內。成樁施工中，如出現停漿狀況，應確保接樁重疊后進行再次施工，接樁長度必須控制在0.5米以下。如停機在3小時以上，必須將輸漿管道拆除，并進行清理，補樁施工可在原樁位附近進行。

3、漿液配置好后應避免離析現象的出現，確保漿液供給的連續性，并指派專人對固化劑用量、外加劑用量及泵送漿液時間進行準確、詳細地記錄。施工過程中，應對加固料總量、樁長、復拌長度等進行確定，并對成樁質量進行檢定。如出現質量不符合施工規定的情況，必須及時選用與之相適應的方式進行處理，一般選用補樁等方式。

4、不能隨意將施工過程中出現的不合理加固料進行排放。必須立即回收處理施工過程中漿體噴射攪拌樁漫出的漿液，避免對環境造成嚴重污染。如樁頭位置出現破損情況，為避免對樁完整性造成影響，必須將樁頭切除，其機械一般選用截樁機等。當軟土地基的含水量在30%以下時，土中水分將不足以粉體水化；當含水量過高在70%以上時，水分又太多造成樁體強度的嚴重不足。采用攪拌的方式將黏土、粉體及水三者進行充分攪拌，促使其最大作用的發揮，形成樁體。如果不實行復攪作業，粉體噴出后其形狀不能呈現出的脈沖狀，而是層狀，這樣極大地降低樁體強度并損壞樁體。粉體摻入量對著樁質量有著直接影響，進行粉體量計算是其施工的關鍵，現階段采用的電子稱稱重法及灰罐體積法都具有一定局限性，至于計算方式還需要相關研究人員繼續探索。

四、結束語

綜上所述，公路作為道路交通的重要方式，在其發展過程中，不僅是國民經濟增長的基礎，還與人們的生活、工作關系密切，軟土路基作為公路建設的主要病害問題，在施工過程提高軟基處理技術尤為重要，粉噴樁復合加固技術作為軟土地基化學加固的主要表現形式，在軟土地基處理中能夠有效地增強路基的整體性、水穩性及強度。這種技術的廣泛應用可以有效地提高施工的整體質量。

［1］周金鵬；粉噴樁加固高速公路軟土路基的機理與設計［D］；南京理工大學；2013年

［2］周利金；傅鶴林；萬劍平；粉噴樁處理軟基方案設計及施工［J］；湖南交通科技；2016年03期

［3］蔣立志；粉噴樁在高速公路軟土路基處理中的分析應用［J］；中外建筑；2011年07期

［4］劉漢龍；高速公路軟土地基處治新技術進展［A］；第一屆全國公路科技創新高層論壇論文集新技術新材料與新設備卷［C］；2012年