公路施工中粉噴樁處理軟土地基的施工工藝及檢測方法的探討

謝暉

福建廈門（361000）

公路施工中粉噴樁處理軟土地基的施工工藝及檢測方法的探討

謝暉

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粉噴樁處理軟土地基是加固較厚軟弱土層的一種技術，其固化劑直接用水泥充當，運用深層攪拌技術對原位軟土和水泥進行攪拌壓縮，經過一系列的處理工序之后，構成了形變特征好、強度高、穩定性強的混合柱，提高軟土地基的荷載能力，增強基礎的穩定性。文章以某工程具體實例分析了公路施工中粉噴樁處理軟土地基的施工，探討了其檢測方式。

公路施工；粉噴樁；軟土地基；施工工藝；檢測方法

某公路段的路基位于軟土地基，處于水田地段，土層狀態為：表層為厚硬塑層、厚軟流塑層、基巖（硬塑層）。根據工程設計要求,運用粉噴樁進一步加固夯實軟土地基，設計樁徑為50 cm，樁間隔距離是1～2 m，按照梅花形方式布置，樁長以深入硬塑層50 cm以上為原則。一般情況下，樁長在8～12 m。粉噴樁的水泥采用普通硅酸鹽水泥。

1 施工準備

在粉噴樁施工前期，應該完善施工技術資料，包括土工試驗報告、樁位縱斷面圖、樁位平面布置圖、施工場地工程地質文件、室內配比實驗報告、加固深度測量與計算文件、原地面高程數據量表等。清理好施工場地中的障礙，進一步平整場地。施工設備準備齊全，并進行機械組裝與運轉試驗。粉噴樁施工需要按照設計要求參數配比與實際測量的施工參數來確定。使用的普通硅酸鹽水泥也應該滿足設計要求，進場的水泥必須經過檢驗，檢驗合格之后才能入庫保存及投入使用。

每個施工團隊需要配置灰灌、粉噴機、電焊機、發電機各一個，空壓機兩臺。

2 公路施工中粉噴樁處理軟土地基施工工藝

2.1 明確設計指標

粉噴樁設計的樁徑是50 cm，使用的水泥是425號硅酸鹽水泥，按照地基含水程度，水泥的噴入量范圍確定為45～60 kg/m。若含水量低于40%，水泥用量確定為45 kg/m；若含水量在40%～60%，水泥用量確定為50 kg/m；若含水量范圍為60%～70%,水泥用量確定為55 kg/m；當含水量超過70%的時候，水泥的用量是60 kg/m。根據要求，28 d齡期的水泥土的無側限抗壓強度必須大于1.2 MPa。

2.2 施工工藝的分析

粉噴樁的施工流程如圖1。

圖1 粉噴樁的施工流程

本工程中設定的工藝參數為：鉆進速度和提升速度確定為0.5～0.8 m/min，確定的攪拌速度是28～50 r/min，空氣的壓力范圍控制在0.2～0.4 MPa，氣體的流量是20 L/s。3）粉噴樁的具體施工步驟為：事先準備好深層攪拌設備裝置等；進行預攪拌，并下沉到設計標高；提升攪拌速度，將干水泥粉噴至設計樁頂，即地面以下半米處的部位；在粉噴樁上部范圍內再次攪拌；重復攪拌提升，上部回填約5%的水泥土，并做好壓實工作；攪拌機停止，并移至下一樁位。

3 粉噴樁施工中的注意事項

在施工中應該掌控好停灰面、噴粉的高程以及鉆機下鉆的深度，保證粉噴樁的長度；同時，盡量不使用粉體計量裝置不準確的噴粉機，避免造成噴粉量過多或者過少。

隨時查看粉噴樁的攪拌均勻性以及成樁的直徑。核查所使用的鉆頭，測量其直徑磨損量，要將磨損量控制在1 cm以內。鉆頭提升到地面下半米處時，停止噴粉。在噴粉施工中出現故障后第二次噴粉時，其重疊長度必須＞1 m。

在粉噴樁施工過程中，必須連續泵送水泥，途中不能暫停，并且需要專職人員記錄下泵送固化材料的具體時間以及固化材料的用量，其誤差需＜1%。為了控制好攪拌機的垂直度，應該隨時檢查起吊裝置的平整度以及導向架對地的垂直度是否符合要求。

攪拌機噴粉提升的次數、提升的速度應該和預定施工要求相符合，專職人員記錄下攪拌機每次提升或者下沉的時間,下沉深度應該符合設計要求，記錄的時間與實際時間之間的誤差不能＞5 s。儲灰罐的容量＞一根粉噴樁的用灰量+50 kg。如果儲灰量不能滿足一根粉噴樁用量時，不能對下一根粉噴樁進行施工。

在施工過程中，必須嚴格按照既定技術參數進行。工作人員應該記錄下鉆進速度、噴粉量、壓力、鉆進時間和鉆入深度等，工程監理人員應隨時抽查記錄的具體情況。當鉆機鉆至設計標高的時候，在原位攪拌不少于4 min。在送灰過程中，應該觀察橡皮管的跳動情況以及壓力變化情況，以保證噴灰均勻，質量合格。在粉噴樁施工過程中，部分檢查項目允許一定偏差，將實際值控制在相應值域范圍內也算合格。

4 粉噴樁的質量檢測

粉噴樁的施工全程都要做好質量控制工作，必須全方位地進行施工監督。施工中應該定期檢查樁長、固料的用量等，隨時注意施工異常情況，記錄好異常情況出現的原因、時間及處理方法等。粉噴樁成樁一周內淺部開挖樁頭深度控制在半米左右，注意攪拌的均勻性，定期測量成樁的直徑，測量的頻率約為10%。在此階段，應使用觸探儀器檢查成樁質量，其中觸探點應設置在樁徑方向1/4的部位，檢查的頻率約為2%。粉噴樁成樁28 d之后，在樁頂以下0.5 m、1 m和1.5 m處截取三段樁體測試無側限抗壓強度，每個工點應不少于2根樁，抽檢的頻率約為2%。此時，還應進行終檢，即在每個工點選擇至少2根粉噴樁運用鉆孔取芯方法進行質檢。樁距離的偏差必須＜10 cm，有效樁長偏差應該控制在±10 cm內，樁頂的標高偏差必須小于5 cm，粉噴樁的垂直度偏差＜1.5%，如表1。

表1 粉噴樁施工允許的誤差

5 地基加固效果

第一，檢查粉噴樁的外觀情況。把工點粉噴加固范圍分成若干個區，完成加固7天后，檢查每個區的樁外觀以及樁質量情況,開挖樁頭50 cm左右。檢查結果顯示：直徑為510～530 mm的粉噴樁符合規定要求，攪拌的均勻性良好，外觀整齊規范。第二，無側限抗壓強度測試的結果表明，粉噴樁樁身的水泥土灰量符合規定要求，樁體強度較大。第三，本段線投入運營已有3個月，路基穩固，沒有出現地基下沉、路面裂縫的情況，這也表示公路粉噴樁的加固軟土地基的效果較好。

6 結語

齡期28 d的粉噴樁可以用動力解探法、鉆孔取芯法等技術來檢測成樁質量，可以測試樁體的抗壓強度，也可以全面檢查整個樁體，進一步保證了樁體的質量。

利用粉噴樁來處理軟土地基是目前使用頻率較高的一種方法，工藝相對簡單，工期短，見效快。要明確粉噴樁施工流程及工藝技術,重視施工要點，控制好粉噴樁質量。施工結束后，需要對其質量進行相應的檢測，并出具檢測報告。需要注意的是，目前粉噴樁施工團隊多為個體私營的隊伍，其管理并不完善，在施工中應該做好監督控制工作。

[1]霍麗紅.粉噴樁處理公路軟土地基施工工藝與檢測方法的探討[J].交通世界(建養.機械),2011,Z1：179-180.

[2]瞿俊華.公路粉噴樁處理軟土地基施工與檢測方法探討[J].江西建材,2016,17：198+204.