試論粉噴樁施工技術在公路軟基處理中的應用

張文德　王建義　郭建偉

摘要：粉噴樁復合加固技術作為軟土地基化學加固的主要表現形式，在軟土地基處理中能夠有效地增強路基的整體性、水穩性及強度。為此，本文主要對粉噴樁復合加固技術的應用原理、特點及在公路軟基處理中的施工準備、施工流程與質量控制進行了分析與探究。

關鍵詞：粉噴樁復合加固技術；公路軟基；應用原理；特點

目前高速公路建設在軟土地基上的越來越多，為確保高速公路的施工質量，就要對軟土地基的特征及施工現場的環境進行綜合考慮，選用最佳的施工方式。現階段在高速公路軟基處理中主要應用的方式有：化學加固法、深層密實法、換填墊層法、加固路基法、反壓護道法、排水固結法等。各個處理技術都有自己的特點及不同的適應范圍，在施工過程中應依據實際情況選用與之相適應的軟土處理技術。粉噴樁復合加固技術是一種化學加固法，其固化劑主要選用水泥，在攪拌后可以硬化軟土，在強化其整體性及水穩性的時，一定要具備較高的強度。粉噴樁復合加固技術具有施工速度快、沉降小等特點，并有對地基承載力增強的效果，將地基下沉情況進行最大限度的降低。同時要盡可能避免路基失穩現象的發生，對土體的側向形變進行有效控制，基于此，在高速公路軟基處理中粉噴樁復合加固技術得到了廣泛地應用。

一、粉噴樁復合加固技術的應用原理及特點

1、粉噴樁復合加固技術的應用原理

粉噴樁也被稱作加固土樁，是通過深層攪拌的方式加固路基的一種技術。作為新型飽和軟粘土路基加固的方式，深層攪拌技術選用的固化劑主劑主要是水泥、石灰等材料，在充分攪拌固化劑與軟土時，將會在這兩種物質之間產生各種化學效應，以此對軟土的整體性、水穩性進行有效增強，進而達到符合施工條件的強度。粉噴樁進行軟基攪拌處理時主要選用的是粉體狀固化劑，其水泥在軟土中噴入的量與路基處理的效果有著直接的影響，在施工現場會受到各種施工因素的限制，如土質的特性及施工現場的環境等，因此提高樁體的強度比和水泥產量比會出現一定的差距。在摻入水泥時，必須控制好用量，必須太少或太多，如果摻入的水泥量太少，就會導致水泥和土體顆粒之間的具有較差的反應，就不能達到預期的固化效果。通常情況下，將其摻入水泥的比例控制在5%以上。

2、粉噴樁復合加固技術的特點

與其他軟基處理技術相比，粉噴樁復合加固技術不僅具有低成本、施工流程簡單、應用范圍廣等優勢，還具有以下幾個特點：首先，在粉噴樁加固技術施工中主要采用吸收水分好的水泥進行固化劑的制作，這樣就可以加快固化反應的實現，在后骨節處理中具有較好的效果，這種施工技術對漿噴柱的樁體承載力要高出許多。其次，粉噴樁和周圍土體發生作用形成的復合路基，在加固土體中只有0.6%的壓縮量，這種技術具有較強的承載力和較高的復合變形模量。再次，粉噴樁復合加固技術在施工過程中具有較小的噪音污染、振動量也很小，這樣就不會影響到附近的環境及建筑。最后，這種技術可以對路基的沉降量進行科學有效地控制，基于此，土體在加固后不會出現密度改變的現象，更不會產生土體重量加大情況下進行加固，其沉降量也隨之增加的情況。

二、公路軟基加固中粉噴樁施工準備

1、計量儀器設備應在施工前進行配置，為計量裝置標定工作提供便利。對進場材料，如水泥等進行質量檢測，遵循各個斷面的具體情況，施工前進行室內配比試驗，對每米噴粉量進行確定。并遵循施工圖紙進行樁位平面布置圖的準確確定。施工人員通過鋼尺對各個粉噴樁樁位進行確定，隨后進行明確標識，一般選用在土層內插入竹簽的方式，誤差應控制在5厘米以下。與此同時，進行復測施工，為確保樁位的準確性提供可靠的保障。

2、水泥棚應搭設到施工現場，用土將水泥棚底部填高，與附近位置相比，高度應多出30到50厘米，并進行木板鋪設，隨后將一層彩條布鋪設到其上面，最后進行塑料薄膜鋪設，避免因潮濕影響水泥質量。

3、組裝、調試進場機械設備，保證進行機械的符合施工規定。完成全部施工準備工作后，進行書面開工申請的提交，同時由監理工程師進行試樁施工，確保各項參數符合相關規定。

三、公路軟基加固粉噴樁施工流程

1、定位

遵循設計規定，通過鋼尺在施工現場將粉噴樁樁位進行準確確定，并在土層內插入竹簽進行標記，一般誤差控制在5厘米以下。隨后機具向樁位移動，確保鉆頭與竹簽相對，對機架垂直度進行復核，確保鉆桿傾斜度在1%以下，鉆尖與樁位相對。

2、空壓機啟動

雙螺旋攪拌頭高度與設計樁底標高相符后，則停止鉆進。鉆頭可原地旋轉，不能停鉆。鉆機反向轉動，送灰機啟動后開始送灰施工，鉆頭提升作業可在水泥到達噴灰口進行，遵循相關規定，對電機速度進行調節，可同時進行噴粉、攪拌及提升工作，確保充分攪拌軟土與固化材料。

3、攪拌

送灰停止時，應確保提升鉆頭高度與設計標高相符，正向旋轉鉆頭，進行復攪、復噴作業，遵循施工要求確定復攪、復噴深度。當提升鉆頭高度與地面距離在30到50厘米時，發送器孔內噴射粉料作業可停止，完成成樁作業。此時因裝置屬于封閉回路，施工中不會出現空中噴射、飛散粉體的現象。在噴射土體的最后環節，噴粉作業可在攪拌鉆頭與地面距離30厘米的位置停止施工，避免地面有粉粒溢出。

4、空壓機關閉

完成復攪施工后，應及時將空壓機關閉，將全部管道壓力消除，鉆機主電機停機，移位鉆機，根據以上施工流程，進行下一樁位施工。

四、公路軟基加固粉噴樁施工質量控制

1、施工前應進行成樁工藝性試驗，根數控制在5根以上，各項工藝參數確定后，向監理單位進行上報及確認，只有這樣才能進行施工作業。在大范圍粉噴樁施工前期，必須對工藝性試樁單樁、復合地基進行承載力試驗，進而對其設計參數進行確定。

2、在粉噴樁施工中，應確保選擇的機械設備性能能夠對粉噴樁相關施工要求進行最大限度地滿足，如噴粉的均勻性、樁的完整性等。攪拌機械必須進行灰度自動記錄儀的配置，并確保其在有效使用期內。成樁施工中，如出現停漿狀況，應確保接樁重疊后進行再次施工，接樁長度必須控制在0.5米以下。如停機在3小時以上，必須將輸漿管道拆除，并進行清理，補樁施工可在原樁位附近進行。

3、漿液配置好后應避免離析現象的出現，確保漿液供給的連續性，并指派專人對固化劑用量、外加劑用量及泵送漿液時間進行準確、詳細地記錄。施工過程中，應對加固料總量、樁長、復拌長度等進行確定，并對成樁質量進行檢定。如出現質量不符合施工規定的情況，必須及時選用與之相適應的方式進行處理，一般選用補樁等方式。

4、不能隨意將施工過程中出現的不合理加固料進行排放。必須立即回收處理施工過程中漿體噴射攪拌樁漫出的漿液，避免對環境造成嚴重污染。如樁頭位置出現破損情況，為避免對樁完整性造成影響，必須將樁頭切除，其機械一般選用截樁機等。

五、結束語

綜上所述，公路作為道路交通的重要方式，在其發展過程中，不僅是國民經濟增長的基礎，還與人們的生活、工作關系密切，軟土路基作為公路建設的主要病害問題，在施工過程提高軟基處理技術尤為重要，粉噴樁復合加固技術作為軟土地基化學加固的主要表現形式，在軟土地基處理中能夠有效地增強路基的整體性、水穩性及強度，這種技術的廣泛應用可以有效地提高施工的整體質量。