粉噴樁施工技術在高速公路軟土路基中的應用研究

陽曉明

摘 要：在高速公路施工中，軟土路基是施工質量的重要保障，要加大對軟土路基的重視程度。粉噴樁施工技術是在軟土路基中應用比較廣泛的技術手段之一，可以有效提升軟土路基的堅實性和穩定性。文章主要針對粉噴樁施工技術在高速公路軟土路基中的應用探究展開深入的分析，并提出幾點針對性的建議、對策，以供相關人士的參考。

關鍵詞：粉噴樁施工技術；高速公路；軟土路基；應用研究；建議

粉噴樁施工技術是一種新興的施工技術，具有高效率、高速度的特點，在高速公路軟土路基中得到了廣泛的應用，發揮著重要的作用與優勢，已經得到了越來越多人的重視、認可。粉噴樁技術可以對軟土路基進行有效地加固，能夠正確解決軟土路基在實施過程中可能存在的問題。大大影響著高速公路施工的穩定運行，確保施工工程的萬無一失，從而順利完成施工任務。

1 粉噴樁施工技術的相關論述

1.1 粉噴樁施工技術的概念

粉噴樁，也就是“粉體噴射攪拌樁”，是指通過噴粉攪拌鉆機將粉體固化劑（水泥）噴入到施工軟土地基中，通過不斷攪拌軟土與固化劑而產生一種物理化學反應，從而使軟土固結成具有一定強度的水泥樁體，屬于復合型地基施工方法。

1.2 粉噴樁施工技術的特征

1.2.1 節約和有效利用

水泥土攪拌法，可以將固化劑和地基軟土進行攪拌與混合，有效地利用了軟土，而且攪拌時不會使地基側面擠出，不會對周圍建筑物造成影響。

而且，相對于鋼筋混凝土樁基來說，節省了大量的建筑材料，有效降低工程造價，建筑資源得以有效利用。

1.2.2 無噪音、無污染

按照工程設計的要求和標準來合理選擇固化劑，設計方式較為靈活通便。還能夠最大程度地降低噪音和污染，即使在市區內進行施工，也不會造成太大的影響。

2 粉噴樁技術在軟土路基中的具體施工方案

粉噴樁施工技術是采用深層攪拌機對地基中的軟土和水泥進行不斷地攪拌，使之混合成為具有牢固、穩定、堅硬的地基土。

以某高速公路的施工項目來看，路段處于偏下河漫灘沖積地帶，通過實地調查分析得出，上覆土層為偏黏性土質，下覆土層則為砂層[1]。基于這種情況，采取粉噴樁施工技術來增強軟土路基加固與穩定。具體內容如下：

2.1 施工準備

基于工程實際情況，在施工之前要設置排水措施，采用開挖排水溝的方式來降低地表水；隨即要開展地表的清潔工作，地表中的雜質清理干凈。在路基上填筑砂礫層，進行一定的整平和碾壓，為施工做好充分的準備。同時，根據設計圖紙的要求進行施工放樣，擺設好樁的位置。

2.2 粉噴樁施工

2.2.1 機具和材料

進行粉噴樁施工時，施工機具主要采用鉆機、攪拌鉆頭等等，機具的使用要提前檢查，確保機器無損壞現象方可開始使用。

2.2.2 施工工藝

（1）在施工之前，要先進行噴粉樁機的組裝工作，機具的組成部分包括液壓系統、電氣系統以及噴粉系統等等，保證各個線路的緊密連接，并且進行調整和檢查，在一切檢查工作完成之后，開始鉆機的就位。

鉆機要在正對樁位，誤差值盡量在5厘米之內，調節鉆機的機身，接著啟動鉆機下鉆，在快接近地面時，開始進行鉆進施工[2]。

（2）當鉆進到達一定的設計孔深時，反轉提鉆之后要停留幾分鐘，通常情況下不超過3分鐘；將鉆頭提升，提升同時進行鉆頭旋轉噴粉，有利于攪拌的土體與水泥進行充分的混合。粉樁體施工工作最好一次性完成，如果施工過程中出現突然中斷的現象，可以在施工時采取重疊接樁的方式，但是接樁長度最少也控制在0.5米。

（3）在鉆頭距離設計樁頂標高約500米的位置時，不在繼續向孔內噴射水泥，這時樁體已經基本成型。同時，也要不斷進行重復的下鉆攪拌施工，直至到達樁底設計標高處，從而保證粉噴樁的施工水平和效率。

此外，在重復攪拌的過程中，不能進行噴粉。鉆頭在鉆進時要保持勻速旋轉，也要進行反方向旋轉，進而可以使土體與水泥之間攪拌均勻得當。要嚴格按照設計中的要求進行施工作業，各項指標要嚴格把關和控制，其中主要包括軸線位置、設計深度、樁徑等等。

2.2.3 施工質量控制

要粉噴樁施工中，要加大質量監督力度，以防出現違規操作的現象，降低安全隱患的發生。控制粉噴和停粉的高度、深度，當鉆頭提升至距離地面500米時停止噴粉。利用壓縮空氣及時清理輸送管內的殘余，保證其清潔度。樁施工完成后，要對樁體進行施工質量的相關檢查工作，可以是樁徑、樁身等等。

3 粉噴樁在高速公路軟土路基中存在的不足之處

3.1 樁身缺乏一定的強度

影響樁身強度的因素主要包括：軟土性質、摻灰量以及施工工藝等等方面。其中，軟土性質和摻灰量均在施工前就進行了相關的實驗，影響并不大。因此，影響樁身強度的原因主要出自于施工工藝中，例如：提升速度過快或過慢、攪拌次數，一旦水泥土攪拌不均勻，就會對粉噴樁的樁身強度造成嚴重的影響。

3.2 復合地基承載力嚴重不足

主要表現為：處理深度尚未達到合理的標準，樁體的間隔過大，進而導致復合地基承載力不足現象。究其原因就在于施工質量未達到規定的標準，缺乏科學準確的地質勘察資料，也尚未開展軟土層分布和厚度情況的相關工作。

4 提高粉噴樁在高速公路軟土路基中具體的建議

4.1 開展機械設備的檢驗工作

每一臺樁機要配置記錄器，主要用于控制樁身的噴粉量，記錄器上的任何一個按鈕都不得進行隨意的設定與調換，例如：樁位編號、噴粉重量、復攪次數等等，以避免施工人員故意纂改施工記錄。

同時，樁機上的氣壓表、電流表、電子稱都要進行標定[3]，及時更換不合格的儀器、設備。

4.2 加強施工現場的自檢體制

可以在施工現場裝置電腦計量，用于監測成樁的參數指標。要對施工信息實行實時監督和管理，例如：噴粉總量、鉆頭鉆入深度，保證良好的施工質量。

加大監督管理的質量，將施工現場的自檢體制落到實處，進行成品現場檢測，既而全面、客觀、公正的做出判斷和評價，常用的檢測方法主要包括：動力觸探法、目測法、水電效應法。

4.3 加強施工完成階段的驗收管理工作

粉噴樁施工完成后，要按照規定頻率取芯，加大符合地基承載力的試驗力度。在檢測的過程中，施工現場要全程實時監控，并且由專業的監督管理師來予以指導。如果發現問題，要及時解決，例如出現部分斷灰和噴灰不均勻的現象，要進行系統嚴密的處理方式，做到具體問題具體分析。

4.4 粉噴樁施工過程的相關注意要點

4.4.1 施工前和鉆進過程

粉噴樁開始實施前，要進行必要的樁試驗，并且依據試驗結果來進一步指導粉噴樁施工過程。同時，相關技術人員要做好數據檢查和記錄工作。在鉆進施工過程中，對于鉆桿的垂直度要加大控制程度。通常來說，鉆桿的垂直度至少為1.5%[4]。

4.4.2 正在施工中與開工前

為了保證粉噴樁的應用實施，要合理控制好噴粉時間和停粉時間。一旦噴粉量發生不足，要及時予以整頓。如果出現噴粉中斷的現象時，復打重疊段長度至少為一米，按照固定的范圍進行大范圍的復攪，既而保證樁身成樁的質量和水平。此外，積極排除送粉通道堵塞的現象，必要時利用氣水離器中的機器來解決。當噴粉出現不符現象時，切忌不能使用敲打的方式來進行處理，否則后果將會不堪設想。

在開工前，要對各種機械設備反復檢查，保證其最佳的運行狀態，對噴嘴部位也要及時清理，檢查鉆頭的磨損情況如何，如磨損嚴重，就要及時更新。

5 粉噴樁對軟土路基的加固作用分析

5.1 置換作用

復合地基中樁體的強度和模量比較大，在荷載作用下，樁頂應力要比樁間土表面應力大，樁體在向較深土層傳遞中大大降低了樁間的荷載力。基于此，由于樁的作用使復合地基承載力提高。這一作用就被稱為置換作用。

5.2 擠密和振密作用

水泥粉噴樁對樁間土缺乏擠密、振密的作用，松散填土和松散粉細砂一般采用非排土和振動成樁工藝，進而縮小樁間土縫隙，增加其密實度，不斷提高樁間土的強度。目前，具有良好的擠密效果的土具如：振沖碎石樁和振動沉管CFG樁等等。

5.3 排水作用

復合地基樁體的透水性普遍較好，例如：碎石樁。水泥粉噴樁相對于復合地基樁體來說，透水性較差，但是可以汲取土中水，進而減少土的含水量，增強樁間土的強度。

5.4 減載作用

水泥粉噴樁體重相對于天然土重度來說，重度較大，減載作用并不明顯，有時還會附帶一些荷載力。基于此，在進行粉噴樁地基設計時，保證粉噴樁要穿透軟土層。

6 結束語

綜上所述，粉噴樁施工技術在高速公路軟土路基中的應用勢在必行，優勢和特點比較明顯，施工機械程序比較簡化，而且效率高、造價低，在諸多領域均得到了廣泛的應用。粉噴樁在軟土路基中的應用，有效降低了地基總沉降量，減少不均勻沉降現象的發生；而且粉噴樁可以避免路面差異沉降，加固效果非常突出。因此，要加大對粉噴樁施工技術的研究和重視，優化技術手段，結合施工實際情況出發，注入一定的創新因素，不斷增強地基承載力，提升施工工藝，保證高質量、高水平的施工質量。只有這樣，才能解決高速公路軟土路基中存在的相關問題，達到高速公路的施工目標。

參考文獻

[1]涂文勝.高速公路施工中的軟土路基施工技術[J].交通世界，2016（33）：24-25.

[2]韋世明.粉噴樁在公路軟土路基中的應用[J].珠江水運，2016（17）：68-69.

[3]張娜，李博.試論粉噴樁技術在高速公路軟基處理中的應用[J].企業技術開發，2014（23）：69-70.

[4]葉鴻.粉噴樁在高速公路軟基處理中的應用[J].江西建材，2013（02）：163-164.