試論粉噴樁技術在公路工程軟基處理中的應用

石磊

摘 要：粉噴樁技術在軟土路基中應用相對廣泛，以水泥、粉煤灰等作為主要固化劑，利用深層攪拌機械進行強制攪拌，與周邊土體充分均勻，經過一系列物理、化學反應，改善原有土體結構，硬結形成整體性、穩定性較強的復合地基。這一技術充分利用了原有土體，有效降低工程造價，具有良好的經濟效益。本文主要對其施工工藝進行分析，并結合筆者實踐經驗探尋質量控制的有效措施，以期為工程建設提供理論性指導。

關鍵詞：公路工程；軟基處理；粉噴樁技術

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）23-0072-02

近年來我國公路運輸網絡不斷完善，建設規模逐漸擴大，所面臨的施工環境也更為復雜。軟土路基是常見的不良地質條件，此類土體強度低，且具有較高的壓縮模量，穩定性差，若不加以處理，極易出現不均勻沉降現象，降低公路使用性能。粉噴樁技術能夠提升軟土承載力，后期沉降量小，固化劑與周邊土體產生物理化學反應，實現對路基的有效加固。因此，有必要對粉噴樁施工技術進行深入研究，明確規范標準，提升路基整體穩定性。

1 工程案例

某公路工程沿線軟土路基分布相對廣泛，地勢低洼，且地下水位相對較高，土質松軟、含水量大，軟土層厚度為12.9—20m左右，主要由淤泥質粘土、亞砂土組成，底層以粉細砂為主。經過施工方案比選，擬采用粉噴樁對沿線構造物兩端進行處理，確保工后沉降滿足《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》要求。根據公路工程實際地質條件，將樁體直徑設計為20cm，樁長控制在5—10m左右，必須深入持力層，以實現對軟土路基的有效加固。每根粉噴樁摻灰量控制在50kg左右，90d無側抗壓強度應在1.2MPa。

2 粉噴樁技術在公路軟基處理中的應用

2.1 施工材料準備

粉噴樁施工過程中通常采用水泥作為主要的固化劑，應根據公路工程的實際情況確定所需材料的規格，材料進場之前按照規定要求進行質量驗收，禁止使用質量不達標的水泥材料。為改善水泥土的使用性能，還應摻入適量的外加劑。在充分掌握各項原材料性能的基礎上，確定水泥摻入比，合理確定水泥用量。通常情況下，水泥用量與樁身強度呈正比例關系，但若超過一定范圍，伴隨水泥用量的增加，其強度反而會逐漸降低，宜控制在7%—15%左右，并結合工程地質條件適當調整，在保證水泥土強度的前提下，有效節約成本，降低工程造價。

2.2 施工場地處理

為充分掌握工程地質構造，應按照要求進行勘測作業。結合粉噴樁施工特征，不僅要進行常規的土層勘察，還應當明確土層結構，是否存在弧石等大塊障礙物，并采取相應的處理措施，避免影響正常施工。同時分析地下水質條件，判斷其對水泥的侵蝕程度。隨后全面清理施工范圍內的雜物、碎石等，若存在低洼地帶，應及時采用相同土質回填，其中不得存在雜質，并適當碾壓密實，壓實程度應達到85%以上。按照施工方案的要求測量現場各項參數，確定樁體位置，并將其明顯標記出來，實際測量誤差應控制在5cm以內。為保證樁體位置的準確性，在后期施工過程中需定期復測樁位，防止出現位移現象。

2.3 工藝性試樁

在粉噴樁施工過程中，技術參數是影響成樁質量的決定性因素，現階段公路工程建設規模相對較大，沿線地質條件復雜，必須通過成樁試驗確定施工參數，為后期施工提供積極指導。在成樁試驗中應注意以下幾點問題：第一，通過試驗施工確定最大鉆進深度，以檢驗是否滿足設計要求；第二，校驗水泥土配合比例及外摻劑用量，以提升樁體強度；第三，待試樁結束后，應檢測其承載能力，根據檢測結果對各項參數進行適當調整。為保證試驗數據的準確性，試驗數量應在5根以上，對于施工中存在的問題應及時記錄，并分析解決對策，確保后期施工順利進行。

2.4 攪拌成樁施工

（1）鉆機就位。結合公路工程實際地質條件確定相應規格的鉆機，應具有足夠大的動力，確保漿液與周邊土體充分攪拌均勻，鉆頭直徑略大于樁徑，同時將自動計量裝置加設在鉆機上，及時掌握鉆進狀態。由專門操作人員調試設備參數，適當儲備易損零件，避免在施工過程中出現機械故障。

（2）預攪下沉。按照設計方案的要求進行鉆進施工，合理標定每根樁體的噴粉量，將下鉆速度控制在條件允許范圍之內，宜在2.8m/min以內，強制攪拌周邊軟土層。為避免噴射口堵塞，在旋轉鉆進時應適當噴氣，防止影響后期施工，待鉆進深度接近樁底部時，可適當放慢鉆進速度，保證底部的穩定性。同時，在鉆進過程中應定期檢查鉆頭磨損程度，對于磨損嚴重的鉆頭應及時更換。

（3）復噴提升。初次攪拌完成后，由于外界客觀因素限制，樁體極不均勻，應按照規范要求在整樁全長度內進行復攪作業，以提升樁體水泥土的均勻性。具體操作為：鉆進至設計深度之后，反向旋轉提升鉆機，速度保持在0.8m/min左右，對灰罐壓力進行嚴格控制，宜為0.25—0.4MPa，若噴粉壓力過大，對孔壁周圍的軟土造成擠壓，形成空洞現象，降低路基的整體性及穩定性。根據鉆頭提升速度適當調整噴粉快慢，使二者處于協調一致的狀態，確保水泥土的均勻性。在噴粉施工過程中，不得出現中斷現象，否則可能會導致斷樁問題，影響路基加固效果，應當分析具體原因，并采取必要的補救措施，確保樁體的穩定性。

3 粉噴樁施工的質量控制措施

（1）原材料是影響成樁質量的關鍵因素，必須加強質量控制措施。首先，在施工之前組織技術人員勘測現場實際地質條件，明確土層結構，在此基礎上確定材料規格，確保滿足施工要求。其次，選取正規生產廠家采購，檢查其合格證、出廠證明等，待材料運送至施工現場之后，按照規定標準進行質量驗收，將不合格材料及時清退出場。

（2）根據設計方案要求測量施工現場各項參數，確定樁體位置，將其位置誤差控制在5cm以內，避免影響路基加固效果。攪拌成樁施工過程中，應對噴粉及停粉標高進行嚴格控制，不得出現噴粉中斷現象，確保樁體的整體性及承載力，在尚未噴粉的情況下，禁止提升鉆桿。待鉆桿與地面標高相距50cm左右時，為保證樁頭質量，應停止噴灰，組織工作人員回填粘性土，并進行適當壓實。同時必須采取重復攪拌的措施，攪拌深度為1/2—1/3樁長，使得地基土體與固化劑充分混合在一起，提升樁體整體強度。現場配備專門人員記錄各項施工參數，一旦出現噴分量不足的問題，必須采用不小于設計量的固化劑進行整樁復打。若由于機械故障、停電等外界客觀因素造成噴粉中斷，也應復打，重疊孔段在1m以上。待粉噴樁施工完成后，應在規定時間內檢測成樁質量，具體標準如表1所示，通常采用抽樣檢測的方式，檢測頻率為0.2%左右。

（3）在粉噴樁施工過程中，常見問題有以下幾種：第一，噴粉不均，導致這一問題的主要原因是材料粒徑過大，或管道連接密閉性差，應及時調整空壓機壓力，檢驗管道連接質量，根據實際情況采取相應的處理措施。第二，若施工過程中土層含水量無法達到設計要求，將會直接影響固化劑與周邊土體的固結程度，導致樁體疏松的問題，因此，應當組織施工人員實時檢測含水量，一旦出現異常情況，需及時采取相應的處理措施。若施工路段含水量過低，可適量灑水濕潤，并再次噴射固化劑，提升樁身的穩定性。第三，斷樁也施工中常見問題，一旦出現斷樁現象，必須及時清理不完整樁體，并按照規定要求補樁。

4 結語

綜上所述，近年來，公路工程建設規模不斷擴大，有效拉動了沿線經濟發展，對其使用性能也提出了更高的要求。在施工過程中，粉噴樁技術應用相對較為廣泛，實現了對軟土地基的有效加固，大幅提高公路工程的穩定性。在具體應用過程中，應充分掌握相關技術規范，嚴格遵循施工流程，加強重點部位及薄弱環節的質量控制措施，及時發現施工階段存在的問題，并采取相應的處理措施，盡量減少質量隱患，延長公路工程使用壽命。

參考文獻

[1]劉長妍.公路軟基處理粉噴樁應用和質量控制[J].科技創新與應用，2017，（04）：236.endprint