粉噴樁施工工藝在公路工程中的實施

岳晉霞

山西路橋房地產開發有限公司 山西太原 030006

一座城市中的公路建設水平，往往直接反映了該城市的整體建設發展水平，所以必須要加強公路工程建設質量，以促進城市綜合發展。公路工程本身是一類非常復雜和系統的工程，在其施工過程中需應用到很多先進的施工工藝，粉噴樁施工工藝正是其中之一。粉噴樁施工的主要目的在于對軟基進行加固處理，所以粉噴樁施工質量必然會直接影響到公路工程的整體施工質量[1]。

1 粉噴樁施工工藝的原理

粉噴樁施工工藝是公路工程施工中一種常用的軟基加固處理方法，其主要原理為：將水泥、石灰等材料作為固化劑，通過利用深層攪拌機與地基軟土進行拌合壓縮的方式使固化劑與軟土充分接觸，以吸收掉其中水分而形成具有一定強度和抗變形能力的新地基土。

2 粉噴樁施工工藝在公路工程中的實施

2.1 項目概述

某公路工程項目（以下簡稱“本項目”）的道路全長為8.2km，路面寬度為50m，屬于某市的城市Ⅰ級主干道。本項目中共包含人行道、機動車道、旅游專用車道三個專用道，其中人行道為5.0-5.5m，機動車道為12.25m×2m，旅游專用車道為9.0m。本項目沿途處于地形平坦的濱海灘涂地帶，地面標高為-2.7-0.00m，退潮時大部分道路裸露，漲潮時淹沒水深度在3.0-5.0m范圍內。由于本項目的沿線地基屬于流塑-軟塑型淤泥，無法滿足路堤荷載要求，因此在施工前必須先進行有效的軟基加固處理。根據本項目各路段具體地質情況的不同，設計采用兩種方案進行軟基加固處理：砂井預壓方案和粉噴樁方案。其中，K1+100-K1+820段路工程是采用粉噴樁方案，該路段的土層情況為：表層為厚約1.0-2.5m的硬塑層，下方為厚約5.0-14.8m的海相沉積淤泥土層（軟、流塑層），最后一層為持力層基巖[2]。

2.2 施工方案設計

本項目中K1+100-K1+820段路工程（以下簡稱“本工程”）的設計粉噴樁型為梅花樁型，樁徑為48.9cm，樁長為6-16m（確保可穿透軟、流塑層進入持力層50cm以上），兩樁間距為1.48m。粉噴樁施工所用固化劑材料為42.5#普通硅酸鹽干粉水泥，其設計28d內無側限抗壓強度高于1.21MPa。

2.3 施工順序

粉噴樁施工作業需按照科學的順序進行開展：第一步，施工準備；第二步，鉆進及預攪下沉；第三步，噴粉攪拌；第四步，復鉆和復拌。

2.3.1 施工準備

在粉噴樁施工開啟前先需做好以下施工準備：①準備好相關工程文件和資料，如地質報告、設計圖、土工試驗報告等資料；②準備好施工場地，對場地進行有效清理和平整，可采用黏性土進行回填或鋪設砂土墊層、碎石墊層等；③準備好施工機械，對機械進行有效組裝，將鉆機就位；④調整好試樁施工參數，本工程調整后的具體參數見表1。

表1 本工程調整后的試樁施工參數表

2.3.2 鉆進及預攪下沉

在鉆進作業中需遵循逐層鉆進的原則，具體鉆進流程為：第一步，啟動電機；第二步，送氣；第三步，依次鉆進。利用深層攪拌機，根據調整后的試樁施工參數，預攪下沉至設計標高。根據本工程的實際情況，在預攪下沉作業中需采用正轉預攪拌下沉法，并逐漸提升鉆進速度。注意合理調整鉆機參數，鉆機檔位選擇4檔或5檔為宜，總體鉆進速度維持在0.78-1.48m/s為宜，轉速維持在45-76r/min為宜，電壓維持在350-380V為宜，電流維持在50-80A為宜。

2.3.3 噴粉攪拌

待鉆進下降至設計深度后，逐漸降低鉆進速度，并開始進行噴粉攪拌作業。在噴粉攪拌作業前還要先把控好粉體計量的精確度，這樣才能夠保證噴粉的均勻度。一般可利用電子計量秤根據鉆機深度來合理控制噴粉量。待加固料上升至特定高度時，及時回轉噴粉，并在原地維持一個比較慢的速率進行攪拌。待攪拌料輸送至灰口時，即可逐漸進行攪拌提升，注意攪拌提升的速度要均勻[3]。本工程需噴干水泥粉至地面以下0.48m，并且當噴粉深度不足3m時需將噴粉壓力維持在0.35-0.45MPa，這樣才能夠保證噴粉效果；而當噴粉深度超過3m時，則可將噴粉壓力調整至0.30-0.35MPa。

2.3.4 復鉆和復拌

待噴粉攪拌提升至設計標高后，需再進行復鉆和復拌。本工程需在水泥樁上部4.8m處復拌1/3或1/2的樁長，并將送料閥門關閉而啟動送氣閥門，根據復拌速度復拌提升至地面30cm。為滿足樁上部的強度要求，可進行多次復拌提升，直至提升至標準高度。另外還需在水泥樁與地面下方相距0.48m處采用水泥土或4.8%灰土進行回填，回填需按照由上向下的順序作業；待壓實回填土后，即可開展下一水泥樁的施工。

3 粉噴樁施工質量檢測及控制措施

3.1 施工質量檢測

施工質量檢測是施工中的重要一環，無論在任何施工作業中都需要充分重視施工質量檢測，粉噴樁施工也不例外。具體來說，粉噴樁施工質量檢測主要包含以下幾項工作：①在施工期間不定時隨機抽查固化劑材料的使用量，確保使用量符合標準；②在施工期間不定時根據實際設計要求對樁基領料數量、噴樁延米數量、攪拌樁成型情況等重要參數進行檢驗分析，并針對異常問題及時采取有效的處理措施進行處理；③成樁一周內，在成樁淺部開挖一定深度的樁頭來觀察成樁均勻度及測量粉噴樁直徑，并保證檢查頻率高于10%，同時利用輕便觸探儀對樁徑方向1/4處進行觸探；④成樁四周后，分別在樁體上部至樁頂下方50cm、樁體上部至樁頂下方100cm、樁體上部至樁頂下方150cm處截取樁體來進行足尺樁身無側限抗壓強度實驗，并保證每點檢測頻率高于2%，同時利用輕便觸探儀結合取芯對樁長和強度進行檢測；⑤在施工位置設置沉降環、在適當位置設置觀測點對路基填土情況進行分層填筑觀測，并保證施工期間每天觀測一次、施工完畢后每周觀測兩次，直至樁體強度可維持穩定狀態[4]。

3.2 施工質量控制

在粉噴樁施工過程中，需加強施工質量控制，以切實保證施工質量。具體來說，粉噴樁施工質量控制主要包含以下幾項工作：①在施工前期開展全面的地質考察，結合地質資料和施工設計方案進行有效的成樁實驗，以為實際施工打好基礎；②處理好施工場地，確保施工場地內無水分淤積，以免水分對水泥性能產生不利影響，如有必要可設置專門的排水設施來進行場地排水；③在施工過程中嚴格按照科學的施工順序進行施工，并把控好每個操作環節的數據誤差，尤其要加強對鉆進及提升速度、攪拌速度、灰罐壓力、空氣壓力、氣體流量等關鍵參數的檢測和控制，可安排專員在現場進行參數記錄，以免因數據誤差過大而影響到施工質量；④在軟土地基鉆設過程中定期清理鉆桿，以免發生水泥粉輸送通道堵塞問題；⑤在開展攪拌機提升作業前先預留出足夠的時間將水泥粉順利輸送至樁底；⑥在復拌作業期間避免開展噴粉作業，以預防淤泥在孔壁上形成孔洞；⑦當樁身出現質量問題時，在12h內及時進行補噴，并將補噴干粉與原干粉重疊長度控制在1m以下；⑧當出現噴漿量不足、灰管堵塞、停電等問題或故障時，及時將鉆頭提升至地面下30cm處并暫停施工，同時進行人工回填；⑨將水泥粉儲罐容量維持在一根樁用灰量+50kg的水平，當水泥粉儲罐容量不能滿足階段施工要求時立即暫停施工。

4 結語

綜上所述，公路工程現場施工的影響因素較多，其中一項影響因素就是地基土質因素，當遇到軟土地基時，必須先進行有效的軟基加固處理，而粉噴樁施工工藝是最常用的軟基加固處理方法之一。在實踐中，粉噴樁施工作業需按照科學的順序進行開展，并加強施工質量檢測及控制，如此才能夠切實保證施工質量。