淺析粉噴樁施工技術(shù)在公路軟土地基處治中的應(yīng)用

柯慧丹 鄭瑞清

（河南高速公路監(jiān)理咨詢有限公司，河南 鄭州 450100）

公路運輸在國民經(jīng)濟發(fā)展的過程中占據(jù)著重要的地位，為了有效的提高公路工程的通行能力，對于建設(shè)施工的質(zhì)量提出了更高的要求。路基施工對公路工程的質(zhì)量有著決定性的影響，尤其是軟土地基在強度和穩(wěn)定性方面存在一定的不足之處，因此在施工過程中需要根據(jù)道路工程的實際情況，采取適當?shù)氖┕ぜ夹g(shù)對軟土地基進行處理，嚴格按照施工工藝和流程進行施工，規(guī)范施工操作行為，來提高公路路基的承載能力和使用壽命，滿足日益增長的通行需求，充分發(fā)揮公路工程在拉動沿線經(jīng)濟增長方面的作用。

1 粉噴樁加固機理

粉噴樁加固土體的原理為充分混合原位土和固化劑，通過固化劑與附近土體內(nèi)的水分進行結(jié)合，以此產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，最終將混合水泥土凝結(jié)、硬化，形成一個整體，這種加固方法，不單單能夠提升土體自身強度，還能對樁周土層起到穩(wěn)固作用。目前，在我國道路工程建設(shè)中，粉噴樁在地基處理中得到了廣泛應(yīng)用，且優(yōu)點多多，具體如下：1）可充分利用原狀土，通過膠結(jié)材料，如水泥、石灰等，粉噴樁可對原狀土的力學(xué)性能進行有效改善；2）粉噴樁只需在轉(zhuǎn)機內(nèi)將原狀土和水泥進行攪拌即可，一般不會影響周圍建筑物；3）路基力學(xué)性能可通過膠結(jié)材料摻加、樁間距合理控制等措施得以改善，且與設(shè)計要求相符；4）待粉噴樁成型之后，復(fù)合地基的重度和原狀土的重度差距較小，一般不會導(dǎo)致下臥層下沉；5）相比鋼筋混凝土樁，粉噴樁的成本較低；6）按照施工需求及土質(zhì)實際情況，可合理選擇粉噴樁的類型，常見的包括正方形、矩形、梅花形等。

2 工程概況

某公路工程位于地勢相對低洼的地帶，在部分路段存在厚度不一的軟塑狀粉質(zhì)黏土，為了有效的提高路基的承載能力，避免軟土層對公路工程的施工質(zhì)量造成影響，必須采取相應(yīng)的處理措施。經(jīng)技術(shù)人員研究決定，在黏土層厚度小于5m的路基地帶，對其進行清淤作業(yè)之后，換填強度優(yōu)良的填料。在黏土厚度較大的路段采用粉噴樁技術(shù)進行施工，經(jīng)過對現(xiàn)場沉降情況勘測之后，設(shè)計樁體直徑為50cm，樁體的間距為1.5m，粉噴樁設(shè)置的深度應(yīng)保證能貫穿軟弱土層，從而起到良好的加固作用。

3 粉噴樁施工技術(shù)在公路軟土地基處治中的應(yīng)用

1）施工場地處理。首先將施工現(xiàn)場的碎石、雜物等垃圾清理干凈，避免在施工范圍存在障礙物，對于低洼地帶應(yīng)及時進行填平，回填的土質(zhì)應(yīng)與現(xiàn)場的土質(zhì)保持一致，中間不得含有雜土。清理完成后還需進行碾壓工作，保證其壓實程度不小于85%。其次對施工現(xiàn)場的各項參數(shù)進行測量，詳細了解施工現(xiàn)場的具體情況，勘測施工路段的地質(zhì)條件，并將特殊路基地帶標注出來，在后期施工時采取相應(yīng)的處理措施。根據(jù)設(shè)計方案的要求，在施工現(xiàn)場用鋼尺對每根樁的位置進行確定，并做好相應(yīng)的標記工作，具體樁位的誤差應(yīng)控制在5cm的范圍內(nèi)。在施工時還需做好樁位的復(fù)測工作，避免出現(xiàn)標記移動的現(xiàn)象，影響樁體位置的準確性。2）成樁試驗。為了有效的提高粉噴樁施工的質(zhì)量，一般情況下還需進行成樁試驗，確定施工過程中所需的各項參數(shù)，為后期施工提供相應(yīng)的支持，試驗的樁位數(shù)大在5根以上。同時對試驗施工中遇到的問題進行記錄，在施工結(jié)束后分析問題出現(xiàn)的原因，有針對性的提出相應(yīng)的解決措施，避免在正式的施工中出現(xiàn)此類問題。3）鉆機就位。待鉆機到達指定位置之后，應(yīng)先對鉆機的水平度進行檢測，確保安裝完成后的鉆機處于水平穩(wěn)定的狀態(tài)，其次是檢測鉆桿的垂直程度，其中所存在的偏差應(yīng)控制在1.5%的范圍內(nèi)。在支座處安裝面積較大的鋼板，保證鉆機安裝的穩(wěn)定性，避免在鉆進的過程中出現(xiàn)鉆機移動的現(xiàn)象，對樁體位置的準確定造成影響。在鉆機運作的過程中，應(yīng)定期對其垂直度進行檢查，若存在偏移的問題則應(yīng)及時調(diào)整。4）預(yù)攪下沉。在攪拌成樁的過程中，水泥的用量應(yīng)略大于一根成樁所需要的量，禁止使用固結(jié)成塊或者含有雜物的水泥。隨后可開展攪拌下鉆作業(yè)，采用旋轉(zhuǎn)鉆進的方式，根據(jù)成樁試驗中確定的鉆進速度進行施工，一般情況下鉆進速度應(yīng)控制在2.8m/min。在下鉆的過程中主要是對周邊的軟土進行攪拌，為了防止在鉆進的過程中噴射口被軟土堵塞，需要在旋轉(zhuǎn)時采用高壓噴氣。待鉆進的深度到達樁底位置，可適當放緩速度，將其調(diào)整至0.3—0.4m/min。5）攪拌成樁施工。鉆機到達施工方案設(shè)計要求的樁底標高之后，調(diào)整鉆機進行反向旋轉(zhuǎn)，同時將運行速度控制在0.8m/min以內(nèi)進行提升，開啟器械設(shè)備噴粉，其中送粉的壓力保持在0.25—0.4MPa之間。當鉆機提升至距樁頂30cm時應(yīng)停止噴粉施工，改由空氣壓縮的方式進行施工。

4 公路軟基處理中粉噴樁施工質(zhì)量控制措施

1）加強對機械設(shè)備的檢測。機械設(shè)備是粉噴樁施工能夠順利進行的關(guān)鍵，因此，無論是在施工的準備階段還是在施工過程中，都需要加強對機械設(shè)備的檢測，及時發(fā)現(xiàn)機械設(shè)備存在的問題，對不合格的部件進行更換，同時對機械設(shè)備進行定期的維護和保養(yǎng)，確保機械設(shè)備在施工過程中能夠正常運作。其次是對于器械設(shè)備參數(shù)的設(shè)定，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件和工程建設(shè)要求，設(shè)定合理參數(shù)，保證粉噴樁施工的質(zhì)量。2）復(fù)攪控制。為了保證粉噴樁的成樁質(zhì)量，在進行攪拌成樁作業(yè)中要進行復(fù)攪作業(yè)，大量的工程實踐已經(jīng)證明復(fù)攪作業(yè)的重要性。在進行復(fù)攪的過程中，嚴格控制鉆桿的提升速度和沉降速度，保證泥漿能夠與周圍土體攪拌充分。在復(fù)攪完成之后，要保證樁體頂部的平整，對頂部的凹陷進行填埋處理。3）做好成樁質(zhì)量檢測工作。在粉噴樁施工完成之后，施工單位應(yīng)重視成樁質(zhì)量檢測工作。成樁過程中常見的問題有樁體位置較淺、噴灰不均勻、樁體牢固程度不足等。因為粉噴樁的施工數(shù)量較多，運用抽樣檢測方式，檢測數(shù)量不低于粉噴樁總量的2%。通過鉆探取芯對粉噴樁進行質(zhì)量檢測，按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范對樁體進行取芯，選取合適規(guī)格的鉆機，在取芯的過程中保持鉆機平衡，避免因為操作失誤導(dǎo)致樁體損壞，通過對取芯質(zhì)量的檢測確定成樁質(zhì)量。對于檢測不合格的樁體要及時上報監(jiān)理部門，進行重新噴樁或者樁體修復(fù)作業(yè)。4）建立質(zhì)量保證體系。在粉噴樁施工過程中，應(yīng)建立一套完整的質(zhì)量保證體系，這一體系貫穿于施工的各個環(huán)節(jié)，包括施工前的準備、施工流程控制以及后期質(zhì)量檢測控制。施工單位定期組織技術(shù)人員對施工現(xiàn)場進行質(zhì)量檢測，建立嚴格的獎懲制度，對于質(zhì)量檢測合格的部門給予獎勵，對質(zhì)量檢測不合格的部門進行通報批評，并責(zé)令其進行整頓。建立起一套嚴格的質(zhì)量保證體系，將所有施工人員的納入質(zhì)量管理體系之中，全面提高施工質(zhì)量，保證軟土地基加固的穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語

綜上所述，公路作為道路交通的重要方式，在其發(fā)展過程中，不僅是國民經(jīng)濟增長的基礎(chǔ)，還與人們的生活、工作關(guān)系密切。軟土路基作為公路建設(shè)的主要病害問題，在施工過程提高軟基處理技術(shù)尤為重要，粉噴樁復(fù)合加固技術(shù)作為軟土地基化學(xué)加固的主要表現(xiàn)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(wěn)性及強度。這種技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以有效地提高施工的整體質(zhì)量。