■劉 陽，李晉雅 ■河南省第三公路工程有限公司，河南 鄭州 450000

1 粉噴樁的簡(jiǎn)述

粉體噴射深層攪拌法即粉噴樁的總稱，是深層加固處理技術(shù)中的一種，主要是通過專用的深層粉體噴射攪拌機(jī)，將水泥、石灰粉等粉狀加固料通過壓縮空氣向地基深部噴入，憑借攪拌機(jī)的回轉(zhuǎn)鉆頭葉片，有效混合加固料和原位軟土，就地?cái)嚢鑿亩a(chǎn)生水穩(wěn)性、整體性以及一定強(qiáng)度的樁體，狀體內(nèi)的加固料和軟土形成一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，構(gòu)成軟土硬結(jié)，使樁體和樁間土一同構(gòu)成復(fù)合地基，從而發(fā)揮地基加固的作用。

2 軟基處理中粉噴樁的作用

2．1 置換作用

與樁間土相比，復(fù)合地基中樁體的強(qiáng)度和模量都相對(duì)較大，在荷載作用下，樁頂應(yīng)力超出樁間土表面應(yīng)力。樁能夠?qū)⒑奢d傳遞至較深土層中，使樁間土承擔(dān)的荷載減少。該方法的運(yùn)用會(huì)憑借樁的作用，提升復(fù)合地基的承載力，減小變形問題的產(chǎn)生。該作用又被稱之為置換作用或樁體效應(yīng)。

2．2 擠密、振密作用

水泥粉噴樁對(duì)樁間土不會(huì)產(chǎn)生擠密或振密作用，而對(duì)于松散粉細(xì)砂、松散填土以及粉土而言，運(yùn)用非排土和振動(dòng)成樁工藝能夠減少樁間土的孔隙比，增加密實(shí)度，使樁間土的強(qiáng)度和模量得到有效提高。例如:振沖碎石樁、振動(dòng)沉管擠密碎石樁以及振動(dòng)沉管CFG樁，都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生良好的擠密作用。

2．3 排水作用

在復(fù)合地基中，像碎石樁、砂樁等樁體都會(huì)有良好的透水性存在。水泥粉噴樁自身的透水性較差，無法發(fā)揮排水作用，但水泥粉能夠?qū)σ欢〝?shù)量的土中水進(jìn)行吸收，降低了土的含水量，從而使樁間土的強(qiáng)度得到有效提升。

2．4 減載作用

與天然土相比，水泥粉噴樁體重相對(duì)較大，所以，不僅不具備減載作用，而且還會(huì)時(shí)少量荷載得到增加。該問題在設(shè)計(jì)和施工地基粉噴樁時(shí)所必須關(guān)注的。通常情況下，要求粉噴樁從軟土層穿透。若無法穿透，則必須對(duì)增加自重而影響下層軟土沉降量等問題。

2．5 樁對(duì)土的約束作用

在群樁復(fù)合地基中，樁對(duì)樁間土產(chǎn)生阻止土體側(cè)向變形的作用。相同荷載條件下，無側(cè)向約束時(shí)土的側(cè)向變形較大，增大了豎向變形。由于樁約束了土體的側(cè)向變形，使側(cè)向變形減小，從而顯著降低了復(fù)合地基的沉降變形問題。

3 軟土路基處理中粉噴樁的施工要點(diǎn)

(1)對(duì)粉噴樁施工前的組織設(shè)計(jì)工作做好，對(duì)施工技術(shù)人員的崗位職責(zé)和操作規(guī)程進(jìn)行制定。(2)為了使水泥粉噴樁的長(zhǎng)度得到嚴(yán)格控制，要求平整場(chǎng)地，使高差控制在±5mm即可。(3)選用水泥或具有代表性的軟土，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)設(shè)計(jì)摻灰量下的水泥無側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求相符之后即可對(duì)施工摻灰量進(jìn)行確定。(4)在具有代表性的軟土路段下開展工藝性試驗(yàn)樁，通常樁數(shù)應(yīng)超過10根，通過試驗(yàn)樁，使機(jī)械性能、樁基下沉、鉆機(jī)下沉和提升速度、地層情況、復(fù)攪工藝以及下沉和提升遇到的阻力等因素進(jìn)行掌握。通過檢測(cè)認(rèn)可后確定成樁質(zhì)量特別是樁強(qiáng)度均勻性的影響等技術(shù)參數(shù)，使其作為正式施工依據(jù)得到應(yīng)用。(5)為了確保噴灰量的均勻性及充分?jǐn)嚢?，必須開展恒壓噴灰施工，運(yùn)用慢擋開展提鉆噴灰作業(yè)，而鉆進(jìn)和復(fù)攪施工中則需要改為速擋。(6)對(duì)噴灰和?；視r(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，禁止有中斷噴灰問題產(chǎn)生。若出現(xiàn)停電、電機(jī)機(jī)械故障等因素導(dǎo)致噴灰中斷時(shí)，應(yīng)開展復(fù)噴施工，要求復(fù)噴重疊孔段應(yīng)保持在超過1m。(7)當(dāng)土層有中較低含水量產(chǎn)生時(shí)，水泥粉噴樁的樁身會(huì)呈現(xiàn)出疏松狀態(tài)，有較低的強(qiáng)度產(chǎn)生。所以，對(duì)于硬殼層等較干土層而言，在施工時(shí)，應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行加水，使含水量控制在45%～60%以內(nèi)，為樁身的均勻和密實(shí)得到有效保障。當(dāng)土層中有較大含水量存在時(shí)，會(huì)降低樁體的強(qiáng)度，在施工中若出現(xiàn)較大含水量土層，則應(yīng)對(duì)摻灰量實(shí)施適量增加。選用90d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度作為加固土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，通?？煽刂圃?.8～2.0mpa。處理后的復(fù)合地基承載力可達(dá)到160～180kpa，甚至?xí)鲈摲秶?/p>

4 粉噴樁的施工質(zhì)量控制

(1)人員的控制。開展崗位責(zé)任制，做到定機(jī)、定崗、定人和定責(zé)。沒處施工現(xiàn)場(chǎng)都需要對(duì)一名機(jī)長(zhǎng)進(jìn)行確定，制定出詳細(xì)的機(jī)長(zhǎng)、操作手以及自檢人員的崗位責(zé)任制。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工和質(zhì)檢人員開展培訓(xùn)工作，從干部到職工都應(yīng)做到強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，凡事參與粉噴樁施工的人員，在上崗之前，都必須對(duì)相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施了解、掌握，使崗位責(zé)任得到明確，避免未經(jīng)培訓(xùn)即上崗的現(xiàn)象產(chǎn)生。將質(zhì)檢人員對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生的控制作用得到充分發(fā)揮，采用施工隊(duì)、項(xiàng)目部全過程對(duì)成型后的每根樁實(shí)施工地自檢，全部合格之后即可向監(jiān)理組上報(bào)并開展抽檢工作。

(2)機(jī)械設(shè)備的控制。作為確保施工質(zhì)量的前提，設(shè)備在入場(chǎng)時(shí)應(yīng)必須做到以下幾方面要求:①良好的性能。②良好的機(jī)架穩(wěn)定性。③先進(jìn)的稱量工具和能夠自動(dòng)打印噴粉量。

(3)施工材料的控制。只有施工材料合格才能確保工程達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，在施工過程中對(duì)材料管理臺(tái)賬進(jìn)行建立健全，施工中運(yùn)用的水泥應(yīng)通過檢驗(yàn)合格之后即可入場(chǎng)，入場(chǎng)后的水泥應(yīng)根據(jù)批量實(shí)施報(bào)檢，由監(jiān)理工程師抽檢合格之后即可投入施工。應(yīng)在高處進(jìn)行水泥堆放，且下面應(yīng)與地面存在20cm的間距，要求下面有良好的通風(fēng)效果，水泥堆放場(chǎng)地的四周應(yīng)處于排水暢通的狀態(tài)，避免陰雨天氣下有積水問題產(chǎn)生。

(4)施工場(chǎng)地的控制。平整施工場(chǎng)地，禁止有積水產(chǎn)生。在施工段兩側(cè)設(shè)置排水設(shè)施，清晰辨別出平面上的布樁位置，且有準(zhǔn)確的樁位存在。

(5)粉噴樁機(jī)上應(yīng)存在明顯的反光標(biāo)記，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理需要認(rèn)可所標(biāo)記的刻度。在夜間施工時(shí)應(yīng)設(shè)置照明設(shè)施，確保樁架上的標(biāo)記刻度達(dá)到清晰、醒目。

(6)熟練的機(jī)械操作，以及均勻的噴粉。水泥劑量和復(fù)攪深度應(yīng)能與要求相滿足。在噴粉時(shí)，應(yīng)一次性將粉量噴足。對(duì)于較長(zhǎng)樁長(zhǎng)的樁而言，應(yīng)運(yùn)用措施，使樁身下端每米的水泥劑量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)。

(7)對(duì)鉆孔下鉆深度、停灰面以及噴粉高程實(shí)施嚴(yán)格控制，確保粉噴樁的深度和噴粉量與設(shè)計(jì)要求相符。深度誤差應(yīng)小于5cm，噴入水泥的誤差則不能超過1%。

(8)設(shè)置專人記錄攪拌機(jī)每次的下沉和提升時(shí)間，使時(shí)間誤差控制在小于5s。在提升之前，應(yīng)具備等待送粉至樁底的時(shí)間，避免有提升卻未噴粉的情況產(chǎn)生。

5 結(jié)語

綜上所述，作為一種效果明顯且經(jīng)濟(jì)的軟基處理加固技術(shù)，粉噴樁有較為廣闊的適用范圍存在，且發(fā)展?jié)摿^強(qiáng)。粉噴樁施工工藝較為復(fù)雜，最為關(guān)鍵的則是施工質(zhì)量的控制。因此在施工過程中，應(yīng)開展嚴(yán)格控制、運(yùn)用具有針對(duì)性的質(zhì)量控制措施，做到發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，只有這樣才能使粉噴樁處理軟基的施工質(zhì)量和處理效果得到有效保障。

［1］劉松玉，錢國(guó)超，章定文．粉噴樁復(fù)合地基理論與工程應(yīng)用［M］．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009．

［2］陳明．公路地基處理［M］．南京:東南大學(xué)出版社，2008．