粉噴樁技術在公路工程中的應用分析

付玥赟+李世蘭

摘 要： 伴隨公路工程建設規模逐漸擴大，所面臨的施工環境也更為復雜，為保證工程使用性能，必須結合實際情況選取相應技術，加強質量控制措施。粉噴樁技術屬于化學加固法，具有工期短、施工便捷等優點，且施工成本相對較低，具有良好的經濟性，在公路工程中得到廣泛應用。本文主要對粉噴樁技術在公路工程中的具體應用進行分析，探討質量控制措施。

關鍵詞： 公路工程；粉噴樁施工；質量控制

近年來公路工程的建設事業不斷推進，有效拉動了沿線經濟增長。粉噴樁又被稱為加固土樁，是采用深層攪拌法進行加固地基的一種方式，實現軟土路基的有效加固。通常情況下，固化劑以水泥、石灰等材料為主，將固化劑及軟土在專業的攪拌機械中進行攪拌，利用兩者之間一系列物理化學反應的發生，對軟土整體性及水穩性進行有效加強，實現其地基的優化，確保公路工程的質量。粉噴樁加固技術作為公路工程地基加固的重要方式，其施工效果是否良好直接影響著公路工程的整體質量，為此，施工單位必須重視粉噴樁加固技術的應用，在規范施工工藝的同時，不斷改進技術，提高公路建設的整體質量，推動交通經濟的高速發展。

一、工程案例

某公路工程合同段為填方路段，該路段為多條小沖溝集合區，路基兩側為水田，舊路沒有設置涵洞，縱橫向均排水不暢，常年積水，對下部土體有軟化作用。根據此路段的補充工程地質報告地質勘察報告顯示，軟基的發育比原先估計要嚴重，淤泥厚度達到6.7～11m，原設計方案（拋填片石、清淤換填及松木樁等）處理效果已不能達到設計要求，為獲得好的處理效果，新方案采決定用水泥粉噴樁法進行處理。樁距采用1.0m，正方形布置，要求打穿淤泥及軟土層，深入其下土層至少0.5m，在樁頂填土之上需要先鋪墊0.5m的砂礫墊層，再鋪設一層土工格柵加強整體受力，土工格柵抗拉強度不小于25kN/m。然后再分層填筑路基。

二、粉噴樁技術在公路工程中的具體應用

1、前期準備工作

（1）施工現場處理

施工前期需對地下障礙物進行排查與清理，如石塊、樹根、地下管線等，以此避免工期、質量影響。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。同時需按照施工需求進行水泥堆放臺修建，應高于原地面50cm左右，隨后進行水泥棚搭建，避免水泥出現變質、受潮現象。

（2）測量定位

根據樁位平面布置圖，在施工現場用鋼尺定出每根粉噴樁的樁位，并用竹簽插入土層做好標記，每根樁的樁位誤差不得大于5cm。同時做好復測工作，在以后的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。在施工現場搭設水泥棚，水泥棚的底部用土填高，使之比周圍地面高出30cm～50cm，并鋪設一層木板，然后鋪設一層彩條布，最后再鋪設一層塑料薄膜，以確保水泥不受潮變硬。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、鉆機就位

鉆機進入施工場地前，應將施工場地進行簡單的平整或鋪設砂墊層，然后放樣定樁位。鉆機進入施工場地后，用醒目的標示在鉆架上標出深度控制標志，配合鉆機上的深度表對樁長進行控制；并在鉆機鉆架上懸掛兩條3m的垂線控制樁的傾斜度，以便更加簡便直觀地控制施工樁長和傾斜度。

3、工藝試樁

正式施工開始前，在充分考慮施工現場實際情況下，根據施工方案對試樁作業，通過工藝試樁確定機械設備的參數，保證機械設備在施工過程中能夠滿足施工要求。其次，通過試樁工藝，能夠確定鉆機的提升和下沉速度，保證成樁質量。為了保證數據的準確性，一般情況下試樁數量大于5根，配備專門的技術人員關注試樁過程中出現的問題，將問題一一進行記錄，試樁作業結束之后，對這些問題進行統一分析，尋找解決方法。以避免在正式施工的過程中出現類似問題。

4、攪拌成樁

雙螺旋攪拌頭高度與設計樁底標高相符后，則停止鉆進。鉆頭可原地旋轉，不能停鉆。鉆機反向轉動，送灰機啟動后開始送灰施工，鉆頭提升作業可在水泥到達噴灰口進行，遵循相關規定，對電機速度進行調節，可同時進行噴粉、攪拌及提升工作，確保充分攪拌軟土與固化材料。送灰停止時，應確保提升鉆頭高度與設計標高相符，正向旋轉鉆頭，進行復攪、復噴作業，遵循施工要求確定復攪、復噴深度。當提升鉆頭高度與地面距離在30—50cm時，發送器孔內噴射粉料作業可停止，完成成樁作業。此時因裝置屬于封閉回路，施工中不會出現空中噴射、飛散粉體的現象。在噴射土體的最后環節，噴粉作業可在攪拌鉆頭與地面距離30厘米的位置停止施工，避免地面有粉粒溢出。

三、公路工程中粉噴樁施工的質量控制措施

1、粉噴樁施工過程中的噴灰壓力是由鉆頭處的被動土壓力決定，應根據相關公式進行計算。通常情況下提鉆噴粉時的壓力比鉆頭處的被動土壓力大0.1MPa，以確保在扣除管道、閥門、噴阻的阻力損失后，剩余壓力仍大于被動土壓力，并隨著鉆頭的升高而減小。在此環節中應重點保證噴粉壓力相對穩定，隨鉆頭的升高而漸變，以此來保證噴灰量均勻，從而保證粉噴樁的施工質量。當鉆頭達到設定深度時，不可立即開始上提噴灰，因水泥粉經輸送管道到達鉆頭的時間約為20s，并且水泥輸送初期的稠度較低，若此時上提噴粉，則造成樁底部沒有水泥或水泥劑量少而不勻。鉆機的提升過程也是其噴粉過程，是保證粉噴樁施工質量的主要施工環節。在鉆頭提升過程中，隨著鉆頭地勻速提升攪拌，均勻的噴出水泥粉與周圍土體充分混和，形成具有一定強度水泥土，這是粉噴樁的成樁原理，因此，也是其關鍵施工環節，也就是說鉆頭的提升速度決定了單位噴灰劑量、攪拌均勻程度，是保證粉噴樁施工質量的根本措施，因此必須保證在施工過程鉆頭的提升速度符合試驗樁所得的施工參數規定。

2、施工機具設備性能及工藝應滿足噴漿均勻性、樁的連續完整性及加固深度的要求。攪拌機械應配置灰度自動記錄儀，且處于檢定有效期內。成樁過程中，如因故停漿，繼續施工時必須重疊接樁，接樁長度不得小于0.5m。若停機超過3h，應拆卸輸漿管路，清洗干凈，在原樁位旁邊補樁。 對于不合理加固料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。

四、結束語

綜上所述，公路工程是經濟發展的基礎產業，必須對施工質量加以重視，確保其承載力及穩定性滿足車輛通行需求。粉噴樁技術施工便捷、效率高，實現了對路基的有效加固，后期沉降量相對較小，切實提升公路工程的使用性能，延長使用壽命。在具體應用過程中，應充分掌握工程實際地質條件，制定科學施工方案，加強質量控制措施，嚴格遵循相應的技術標準及規范，減少施工質量隱患。■

參考文獻

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