付海明
軟土是指強度低、含水量大、壓縮性高的土體。一般情況下,軟土主要包括淤泥、淤泥質土以及軟黏性土等。對于高速公路施工過程中遇到的軟土路基問題,如果不進行處理,將會導致路基出現各種病害問題,比如說失穩或者沉陷。因此在高速公路路基填筑施工之前,需要對軟土路基問題進行處理。粉噴樁施工技術是對軟土路基進行加固的一種方法,它能夠有效提高路基的強度和穩定性,適用于進行淤泥、淤泥質土、粉土以及黏性的地基加固處理。
一、工程概況
本工程為某一高速公路第七合同段施工建設項目。該路段處于下河漫灘沖積的地質情況。根據工程勘察報告可以知道,上覆土層為低液限軟塑的黏性土層,下覆土層則為厚度較大的砂層。路基無法滿足施工要求,因此決定采用粉噴樁施工技術對軟土路基問題進行處理,從而確保路基的穩定,并減少工后沉降。
二、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強制攪拌,從而使其充分混合并硬結形成具有良好的水穩性、高強度以及較好整體性的地基土。這就是粉噴樁加固軟土路基的基本原理。
(一)施工準備
由于本工程的地下水位較高,因此在施工之前需要設置排水措施,本工程采取開挖排水溝的方式進行地表水的降低。之后需要對地表進行清理,將其上的草皮和雜物等清除干凈。然后在路基上填筑砂礫墊層并進行整平和碾壓處理,其厚度控制在80cm,這樣可以確保施工機具順利地進入施工現場。根據設計圖紙的要求進行施工放樣,并做好樁位的布設。
(二)粉噴樁施工
1.機具和材料在本工程中進行粉噴樁的施工,主要需要用到的施工機具設備包括鉆機、攪拌鉆頭以及動力設備等。這些機具需要進行事先檢查,確保性能良好方可在施工現場進行使用。根據設計的要求,本工程所采用的噴粉為425號普通硅酸鹽水泥。在水泥中不得含有其他一些雜物。設計噴粉量控制在50kg/m。2.施工流程在本工程中進行粉噴樁的施工,其具體的施工工藝流程為:測量放樣→鉆機就位→精確調平→鉆進施工→高壓送氣打開噴粉孔→反轉提鉆并噴水泥→重復攪拌→反轉提鉆至地表→成樁完成。
(三)施工工藝
1.在正式施工之前,應先進行噴粉樁機的組裝作業,其中機具主要的組成部分包括液壓系統、電氣系統、噴粉系統等。確保各個部分、管路等密封連接,之后根據要求進行調整和緊固,確保機具一切正常之后,即可進行鉆機的就位。鉆機應對正樁位,誤差控制在5cm以內,接著對鉆機的機身進行調平,鉆桿的垂直度應控制在1%以內。然后啟動鉆機下鉆,直至鉆頭接近地面,之后即可正式開始進行鉆進施工。2.當鉆進施工達到設計孔深,且進行反轉提鉆之后應滯留一定的時間,一般情況下滯留時間應控制在2~3min。然后即可進行鉆頭的提升,在提升過程中,鉆頭應保持1~1.2m/min的速度,在提升的同時應進行鉆頭旋轉噴粉,通過這種方式可以將攪拌的土體和水泥之間進行充分的混合。當鉆頭提升至距離樁頂設計標高50cm的位置處時應停止噴粉。3.粉噴樁樁體的施工應確保一次性完成。如果在施工過程中,遇到問題需要進行施工中斷時,應在繼續施工時采取重疊接樁的措施。接樁的長度應控制在0.5m以上。4.當鉆頭提升至高出設計樁頂標高約500mm的位置時,應停止向孔內噴射水泥,此時樁體成型即宣告結束。為了確保粉噴樁的施工質量,應進行重復的下鉆攪拌施工,直至到達樁底設計標高處。在重復攪拌過程中,不得進行噴粉。鉆頭在鉆進的同時需要保持一定速度的旋轉,然后進行反向旋轉提升,通過這種方式可以有效確保土體與水泥之間的充分攪拌均勻。5.在粉噴樁的施工過程中,應嚴格按照設計和規范的要求進行施工作業。對于各項基本的指標參數應嚴格進行控制,其中主要包括軸線位置、設計深度、樁徑、垂直度、鉆桿傾斜度以及噴粉梁等。
(四)施工質量控制
1.在粉噴樁施工過程中應嚴格做好質量監督工作,避免施工中存在違規操作的問題,從而減少安全隱患。2.嚴格按照要求進行粉噴和停粉標高的控制。當鉆頭提升至距離地面約500mm的位置處應立即停止噴粉。然后采用壓縮空氣對輸送管內殘留的材料進行清理,確保干凈。3.當成樁施工完成之后應及時對樁體的施工質量進行檢查,其中主要包括樁徑、樁距以及外形等。同時還需要按照要求對樁體進行靜載試驗。
三、靜載試驗
根據試驗規范要求,本工程對樁體進行靜載試驗是在粉噴樁施工完成28d之后進行。在靜載試驗中,壓載重量控制在總加載量的1.2倍以上。當對復合地基的承載力進行測量時,所采用的壓板為方形承壓板,其具體尺寸為2.42m×2.42m,該承壓板可以覆蓋3根粉噴樁。當對單樁承載力進行測量時,采用直徑50cm的剛性承壓板,其直徑與樁頭的直徑相同。根據規范要求,靜載試驗檢測樁體的數量應控制在總樁數的0.5%~1%之間。本工程對粉噴樁進行靜載試驗,其結果均能夠滿足設計和規范的要求。因此可以認定,本工程的粉噴樁施工取得了良好的效果。
四、沉降與穩定觀測
在填土施工過程中,應對路基的沉降進行觀測。本工程在路基的設計中心線和路肩基底部位處設置沉降環,通過沉降環對路基的沉降和穩定情況進行觀測。在填土施工過程中,每填筑一層需要進行一次沉降觀測。在填土間歇時間內,則應每天進行一次沉降觀測。當每一個區域填筑施工完成之后,則每周應進行兩次的沉降觀測。在填土施工過程中,應做好觀測樁的保護工作,避免施工對其造成損壞。如果發現問題應及時采取相應的措施進行處理,從而確保沉降觀測作業的順利進行。通過沉降數據的觀測可以對施工進行指導。
五、結語
處理高速公路軟土路基問題的重點是選取合理的軟基處理方法。文章通過結合某一高速公路第七合同段施工建設項目,針對該路段所處下河漫灘沖積地,采用粉噴樁施工技術對軟土路基問題進行處理,系統地探討軟基處理工藝的具體實施過程。通過對本工程軟基采取處理后,對粉噴樁進行靜載試驗,結合試驗結果表明,其結果均能夠滿足設計和規范的要求。因此可以認定,本工程的粉噴樁施工取得了良好的效果。結合工程實踐效果,筆者認為粉噴樁施工技術能夠有效提高路基的強度和穩定性,適用于進行淤泥、淤泥質土、粉土以及黏性土的地基加固處理。endprint