淺析粉噴樁施工技術(shù)在公路軟土地基處治中的應(yīng)用

柯慧丹 鄭瑞清

（河南高速公路監(jiān)理咨詢有限公司，河南 鄭州 450100）

公路運(yùn)輸在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中占據(jù)著重要的地位，為了有效的提高公路工程的通行能力，對(duì)于建設(shè)施工的質(zhì)量提出了更高的要求。路基施工對(duì)公路工程的質(zhì)量有著決定性的影響，尤其是軟土地基在強(qiáng)度和穩(wěn)定性方面存在一定的不足之處，因此在施工過程中需要根據(jù)道路工程的實(shí)際情況，采取適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，嚴(yán)格按照施工工藝和流程進(jìn)行施工，規(guī)范施工操作行為，來提高公路路基的承載能力和使用壽命，滿足日益增長(zhǎng)的通行需求，充分發(fā)揮公路工程在拉動(dòng)沿線經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方面的作用。

1 粉噴樁加固機(jī)理

粉噴樁加固土體的原理為充分混合原位土和固化劑，通過固化劑與附近土體內(nèi)的水分進(jìn)行結(jié)合，以此產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，最終將混合水泥土凝結(jié)、硬化，形成一個(gè)整體，這種加固方法，不單單能夠提升土體自身強(qiáng)度，還能對(duì)樁周土層起到穩(wěn)固作用。目前，在我國(guó)道路工程建設(shè)中，粉噴樁在地基處理中得到了廣泛應(yīng)用，且優(yōu)點(diǎn)多多，具體如下：1）可充分利用原狀土，通過膠結(jié)材料，如水泥、石灰等，粉噴樁可對(duì)原狀土的力學(xué)性能進(jìn)行有效改善；2）粉噴樁只需在轉(zhuǎn)機(jī)內(nèi)將原狀土和水泥進(jìn)行攪拌即可，一般不會(huì)影響周圍建筑物；3）路基力學(xué)性能可通過膠結(jié)材料摻加、樁間距合理控制等措施得以改善，且與設(shè)計(jì)要求相符；4）待粉噴樁成型之后，復(fù)合地基的重度和原狀土的重度差距較小，一般不會(huì)導(dǎo)致下臥層下沉；5）相比鋼筋混凝土樁，粉噴樁的成本較低；6）按照施工需求及土質(zhì)實(shí)際情況，可合理選擇粉噴樁的類型，常見的包括正方形、矩形、梅花形等。

2 工程概況

某公路工程位于地勢(shì)相對(duì)低洼的地帶，在部分路段存在厚度不一的軟塑狀粉質(zhì)黏土，為了有效的提高路基的承載能力，避免軟土層對(duì)公路工程的施工質(zhì)量造成影響，必須采取相應(yīng)的處理措施。經(jīng)技術(shù)人員研究決定，在黏土層厚度小于5m的路基地帶，對(duì)其進(jìn)行清淤作業(yè)之后，換填強(qiáng)度優(yōu)良的填料。在黏土厚度較大的路段采用粉噴樁技術(shù)進(jìn)行施工，經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)沉降情況勘測(cè)之后，設(shè)計(jì)樁體直徑為50cm，樁體的間距為1.5m，粉噴樁設(shè)置的深度應(yīng)保證能貫穿軟弱土層，從而起到良好的加固作用。

3 粉噴樁施工技術(shù)在公路軟土地基處治中的應(yīng)用

1）施工場(chǎng)地處理。首先將施工現(xiàn)場(chǎng)的碎石、雜物等垃圾清理干凈，避免在施工范圍存在障礙物，對(duì)于低洼地帶應(yīng)及時(shí)進(jìn)行填平，回填的土質(zhì)應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)保持一致，中間不得含有雜土。清理完成后還需進(jìn)行碾壓工作，保證其壓實(shí)程度不小于85%。其次對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，詳細(xì)了解施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，勘測(cè)施工路段的地質(zhì)條件，并將特殊路基地帶標(biāo)注出來，在后期施工時(shí)采取相應(yīng)的處理措施。根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求，在施工現(xiàn)場(chǎng)用鋼尺對(duì)每根樁的位置進(jìn)行確定，并做好相應(yīng)的標(biāo)記工作，具體樁位的誤差應(yīng)控制在5cm的范圍內(nèi)。在施工時(shí)還需做好樁位的復(fù)測(cè)工作，避免出現(xiàn)標(biāo)記移動(dòng)的現(xiàn)象，影響樁體位置的準(zhǔn)確性。2）成樁試驗(yàn)。為了有效的提高粉噴樁施工的質(zhì)量，一般情況下還需進(jìn)行成樁試驗(yàn)，確定施工過程中所需的各項(xiàng)參數(shù)，為后期施工提供相應(yīng)的支持，試驗(yàn)的樁位數(shù)大在5根以上。同時(shí)對(duì)試驗(yàn)施工中遇到的問題進(jìn)行記錄，在施工結(jié)束后分析問題出現(xiàn)的原因，有針對(duì)性的提出相應(yīng)的解決措施，避免在正式的施工中出現(xiàn)此類問題。3）鉆機(jī)就位。待鉆機(jī)到達(dá)指定位置之后，應(yīng)先對(duì)鉆機(jī)的水平度進(jìn)行檢測(cè)，確保安裝完成后的鉆機(jī)處于水平穩(wěn)定的狀態(tài)，其次是檢測(cè)鉆桿的垂直程度，其中所存在的偏差應(yīng)控制在1.5%的范圍內(nèi)。在支座處安裝面積較大的鋼板，保證鉆機(jī)安裝的穩(wěn)定性，避免在鉆進(jìn)的過程中出現(xiàn)鉆機(jī)移動(dòng)的現(xiàn)象，對(duì)樁體位置的準(zhǔn)確定造成影響。在鉆機(jī)運(yùn)作的過程中，應(yīng)定期對(duì)其垂直度進(jìn)行檢查，若存在偏移的問題則應(yīng)及時(shí)調(diào)整。4）預(yù)攪下沉。在攪拌成樁的過程中，水泥的用量應(yīng)略大于一根成樁所需要的量，禁止使用固結(jié)成塊或者含有雜物的水泥。隨后可開展攪拌下鉆作業(yè)，采用旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的方式，根據(jù)成樁試驗(yàn)中確定的鉆進(jìn)速度進(jìn)行施工，一般情況下鉆進(jìn)速度應(yīng)控制在2.8m/min。在下鉆的過程中主要是對(duì)周邊的軟土進(jìn)行攪拌，為了防止在鉆進(jìn)的過程中噴射口被軟土堵塞，需要在旋轉(zhuǎn)時(shí)采用高壓噴氣。待鉆進(jìn)的深度到達(dá)樁底位置，可適當(dāng)放緩速度，將其調(diào)整至0.3—0.4m/min。5）攪拌成樁施工。鉆機(jī)到達(dá)施工方案設(shè)計(jì)要求的樁底標(biāo)高之后，調(diào)整鉆機(jī)進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將運(yùn)行速度控制在0.8m/min以內(nèi)進(jìn)行提升，開啟器械設(shè)備噴粉，其中送粉的壓力保持在0.25—0.4MPa之間。當(dāng)鉆機(jī)提升至距樁頂30cm時(shí)應(yīng)停止噴粉施工，改由空氣壓縮的方式進(jìn)行施工。

4 公路軟基處理中粉噴樁施工質(zhì)量控制措施

1）加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的檢測(cè)。機(jī)械設(shè)備是粉噴樁施工能夠順利進(jìn)行的關(guān)鍵，因此，無論是在施工的準(zhǔn)備階段還是在施工過程中，都需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備存在的問題，對(duì)不合格的部件進(jìn)行更換，同時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng)，確保機(jī)械設(shè)備在施工過程中能夠正常運(yùn)作。其次是對(duì)于器械設(shè)備參數(shù)的設(shè)定，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件和工程建設(shè)要求，設(shè)定合理參數(shù)，保證粉噴樁施工的質(zhì)量。2）復(fù)攪控制。為了保證粉噴樁的成樁質(zhì)量，在進(jìn)行攪拌成樁作業(yè)中要進(jìn)行復(fù)攪作業(yè)，大量的工程實(shí)踐已經(jīng)證明復(fù)攪作業(yè)的重要性。在進(jìn)行復(fù)攪的過程中，嚴(yán)格控制鉆桿的提升速度和沉降速度，保證泥漿能夠與周圍土體攪拌充分。在復(fù)攪完成之后，要保證樁體頂部的平整，對(duì)頂部的凹陷進(jìn)行填埋處理。3）做好成樁質(zhì)量檢測(cè)工作。在粉噴樁施工完成之后，施工單位應(yīng)重視成樁質(zhì)量檢測(cè)工作。成樁過程中常見的問題有樁體位置較淺、噴灰不均勻、樁體牢固程度不足等。因?yàn)榉蹏姌兜氖┕?shù)量較多，運(yùn)用抽樣檢測(cè)方式，檢測(cè)數(shù)量不低于粉噴樁總量的2%。通過鉆探取芯對(duì)粉噴樁進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范對(duì)樁體進(jìn)行取芯，選取合適規(guī)格的鉆機(jī)，在取芯的過程中保持鉆機(jī)平衡，避免因?yàn)椴僮魇д`導(dǎo)致樁體損壞，通過對(duì)取芯質(zhì)量的檢測(cè)確定成樁質(zhì)量。對(duì)于檢測(cè)不合格的樁體要及時(shí)上報(bào)監(jiān)理部門，進(jìn)行重新噴樁或者樁體修復(fù)作業(yè)。4）建立質(zhì)量保證體系。在粉噴樁施工過程中，應(yīng)建立一套完整的質(zhì)量保證體系，這一體系貫穿于施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括施工前的準(zhǔn)備、施工流程控制以及后期質(zhì)量檢測(cè)控制。施工單位定期組織技術(shù)人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，建立嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲制度，對(duì)于質(zhì)量檢測(cè)合格的部門給予獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)質(zhì)量檢測(cè)不合格的部門進(jìn)行通報(bào)批評(píng)，并責(zé)令其進(jìn)行整頓。建立起一套嚴(yán)格的質(zhì)量保證體系，將所有施工人員的納入質(zhì)量管理體系之中，全面提高施工質(zhì)量，保證軟土地基加固的穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語

綜上所述，公路作為道路交通的重要方式，在其發(fā)展過程中，不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)，還與人們的生活、工作關(guān)系密切。軟土路基作為公路建設(shè)的主要病害問題，在施工過程提高軟基處理技術(shù)尤為重要，粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)作為軟土地基化學(xué)加固的主要表現(xiàn)形式，在軟土地基處理中能夠有效地增強(qiáng)路基的整體性、水穩(wěn)性及強(qiáng)度。這種技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以有效地提高施工的整體質(zhì)量。