胡軍飛
摘? 要:在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下,公路交通發(fā)展的步伐越來越快,在促進(jìn)社會進(jìn)步中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在公路軟土路基施工中,粉噴樁加固技術(shù)具有非常關(guān)鍵的作用,通過恰當(dāng)?shù)姆绞胶褪┕し绞?,增?qiáng)軟土路基的固定性。本文對粉噴樁技術(shù)的原理、特點(diǎn)以及在施工中的具體應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的分析與探討,為實際的施工工作提供一定的參考。
關(guān)鍵詞:公路施工;軟土路基;粉噴樁;質(zhì)量控制
中圖分類號:U416? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,公路建設(shè)在中國眾多行業(yè)中占據(jù)著越來越關(guān)鍵的位置。粉噴樁技術(shù)在公路軟土路基施工中起著非常關(guān)鍵的作用,其能夠增強(qiáng)地基的堅固度與承載力,有效控制路基的沉降量,防止因各種原因出現(xiàn)的變形問題,提高路基的整體質(zhì)量。因此,需要明確這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),在實際施工中進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn),加快施工進(jìn)度,提升公路建設(shè)的質(zhì)量。
1 粉噴樁施工技術(shù)的原理及特點(diǎn)
粉噴樁又稱加固土樁,主要利用深層攪拌機(jī),加固處理路基,是使路基的質(zhì)量得到保證的一種施工技術(shù)。在具體的施工過程中,利用專業(yè)的攪拌設(shè)備,對石灰材料與水泥材料進(jìn)行攪拌融合,噴入地基之后,提高軟土與固化材料的融合度。另外,通過固化劑的化學(xué)作用和物理作用,使土基進(jìn)行不斷的固結(jié),提高地基的完整性、穩(wěn)定性,增強(qiáng)地基的強(qiáng)度和堅硬度。
1.1 粉噴樁處理軟土路基的基本原理
在對軟土地基進(jìn)行處理的過程中,利用粉噴樁技術(shù)的原理并不復(fù)雜,主要是固化劑,比如水泥、石灰等,在物理和化學(xué)作用下,使土基的強(qiáng)度得到不斷的提高。在具體的施工過程中,粉噴樁地基加固的原理包括以下幾個方面:
(1)置換作用。在施工的過程中,深層土體能夠接收到來自粉噴樁所承受的荷載量,在荷載量傳遞到深層土體的過程中,樁與樁之間的承載負(fù)荷能夠得到有效減少,在置換作用下,使復(fù)合地基的承載力不斷提高,地基的變形量得到有效控制。
(2)墊層作用。在實際的施工過程中,粉噴樁可以利用噴注粉體的方式,通過連續(xù)的攪拌,最終形成形式固定的樁位,在攪拌的過程中,樁與樁之間還能增加一個復(fù)合層,起到一定的保護(hù)作用。
(3)緊密作用。通常來講,就地攪拌是粉噴樁常用的攪拌方式,在攪拌的時候,以噴注量的大小為參考,適量的添加或者減少水泥粉,一般情況下不需要額外增加水分,控制攪拌的力度,使兩者能夠充分融合。在這種方式下,能夠防止周圍土體出現(xiàn)膨脹或坍塌現(xiàn)象,使周圍的土層能夠更加緊密。
1.2 粉噴樁的特點(diǎn)
在具體的施工過程中,粉噴樁有一些明顯的特點(diǎn),具體如下:
(1)在實際的操作過程中,粉噴樁的施工工藝比較簡單,易于掌握和操作,能夠以非??斓乃俣冗M(jìn)行固結(jié),并且施工效率比較高,能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的施工環(huán)境,應(yīng)用的比較廣泛。
(2)粉噴樁在施工過程中不會產(chǎn)生明顯的噪聲,振動的幅度較小,能夠降低對周圍的影響,因此,在城市建筑密集的地方能夠得到良好的應(yīng)用。
(3)在粉噴樁施工過程中,可以根據(jù)自身的結(jié)構(gòu)需求,靈活選擇合適的加固形式,要與實際情況相符合。采用粉噴樁的方式,可以提高鋼筋混凝土樁基的應(yīng)用度,通過減少鋼材的數(shù)量,使工程造價成本不斷降低。
2 粉噴樁加固施工技術(shù)在具體施工過程中的應(yīng)用
2.1 施工準(zhǔn)備工作
開展粉噴樁施工時,施工平臺的填筑是最開始的環(huán)節(jié),施工平臺土的具體厚度根據(jù)實際情況,采用合攏法進(jìn)行填筑,一般控制在3m左右。平臺的填筑按照路線縱向方向逐漸向兩頭中間靠攏,然后選擇合適的振動壓路機(jī)進(jìn)行靜壓,完成之后開始粉噴樁施工。施工人員、施工材料、機(jī)械設(shè)備、施工方案等也是前期準(zhǔn)備工作的重要內(nèi)容。
選擇施工材料的時候,需要結(jié)合實際情況,對硅酸鹽水泥的型號進(jìn)行確認(rèn),采取合理的措施對施工材料進(jìn)行處理,如果水泥中含有塑料布和紙屑等雜質(zhì),需要對其進(jìn)行剔除,保證水泥的質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。選擇機(jī)械設(shè)備時也需要考慮多種細(xì)節(jié),對鉆機(jī)、攪拌機(jī)、粉體壓縮機(jī)以及其他動力設(shè)備型號進(jìn)行確認(rèn),嚴(yán)禁不合格的產(chǎn)品進(jìn)入施工現(xiàn)場,確保選擇的機(jī)械設(shè)備能夠良好的運(yùn)行,發(fā)揮出應(yīng)有的作用,保證施工的順利進(jìn)行。
2.2 施工過程分析
(1)鉆機(jī)定位施工。結(jié)合預(yù)先設(shè)計的圖紙,根據(jù)圖紙中的具體內(nèi)容,對現(xiàn)場進(jìn)行測量放樣,放線處理時,中線和邊線需要重點(diǎn)關(guān)注。完成上述工作之后,開始對各個樁進(jìn)行放樣施工,為樁位的鉆孔施工提供一定的便利。然后使鉆機(jī)能夠準(zhǔn)確就位,提高鉆機(jī)就位的正確率,對鉆機(jī)的水平狀態(tài)和垂直狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格的控制,使垂直度的誤差控制在1.5% 以內(nèi)。
(2)鉆進(jìn)施工。完成鉆機(jī)定位施工后,開始進(jìn)行鉆井的施工,包括電機(jī)啟動、送氣施工和依次鉆進(jìn)施工,嚴(yán)格按照規(guī)定的順序進(jìn)行。在鉆進(jìn)的時候,遵循正轉(zhuǎn)預(yù)攪下沉的原則,使鉆進(jìn)的速度不斷提高,通常情況下,Ⅳ檔或V檔的速度是鉆進(jìn)施工的正常速度;鉆機(jī)的電壓需要控制在360V~390V,60A~90A是電流需要控制的范圍;控制鉆機(jī)的下鉆速度在0.8m/min~1.5m/min,控制鉆速在44r/min~70r/min。
(3)粉體計量控制施工。為了使粉噴樁施工的質(zhì)量得到最大限度的保證,需要使噴粉更加均勻,水泥用量更加合理,對相關(guān)粉體進(jìn)行嚴(yán)格的計量工作。具體的施工方式包括鉆機(jī)深度和電子計量秤相結(jié)合等,對噴粉量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,保證噴粉量能夠滿足施工的需求,避免出現(xiàn)噴粉中斷的現(xiàn)象,提高噴粉的質(zhì)量。
(4)成樁施工。當(dāng)鉆機(jī)的鉆進(jìn)深度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后,對鉆桿進(jìn)行嚴(yán)格的控制,使其固定在原位在1min~2min,之后開始噴粉施工。如果孔洞的底部留有不小心噴射出的加固料,可以對反轉(zhuǎn)鉆桿進(jìn)行操作,使噴灰和攪拌施工同時進(jìn)行,相應(yīng)施工所用的加固料噴射到固定位置,使其達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),維持反轉(zhuǎn)的控制速率在0.8m/min~1.2m/min。加固料從料罐到送灰口的運(yùn)送需要耗費(fèi)一定的時間,所以需要留出2s~3s 的時間提升鉆桿,完成之后開始進(jìn)行噴粉的提升施工工序。當(dāng)提升的高度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)高度后,繼續(xù)進(jìn)行噴粉工作,以慢速在原地攪拌施工,攪拌的時間控制在1min~2min為宜。
2.3 粉噴樁施工要點(diǎn)
(1)成樁試驗需要在粉噴樁施工之前進(jìn)行,對試驗的結(jié)果進(jìn)行分析,根據(jù)分析的數(shù)據(jù)對接下來的粉噴樁施工工作提供科學(xué)的指導(dǎo),促進(jìn)施工的正常進(jìn)行。
(2)鉆機(jī)鉆孔的過程是連續(xù)的,施工人員需要嚴(yán)密操作每一個環(huán)節(jié),對鉆機(jī)鉆桿的孔位和垂直度進(jìn)行管控,使其不超過1.5%,在這個范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制,保證存在的孔位偏差小于5cm。
(3)在施工開始前,需要對灰漿泵輸漿量進(jìn)行確定,預(yù)估灰漿經(jīng)輸漿管到達(dá)攪拌機(jī)噴漿口的時間,對起吊設(shè)備提升速度進(jìn)行檢測,保證一系列施工參數(shù)的精確無誤,遵照具體的設(shè)計要求,經(jīng)過相關(guān)的工藝性成樁試驗后,選擇最合適的施工工藝。
(4)每個工序的進(jìn)行都需要經(jīng)過嚴(yán)密的考核,在施工正式開始前,施工人員需要對各類施工材料的質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行仔細(xì)的檢查,如果噴粉設(shè)備出現(xiàn)雜物,需要及時進(jìn)行清理,觀察噴嘴和鉆頭是否出現(xiàn)磨損狀況,如果存在這種情況,需要及時更換設(shè)備,保證其能夠符合實際施工的需要。
(5)在鉆孔的過程中,需要對汽水分離器當(dāng)中殘存的積水及時進(jìn)行清理,避免送粉通道內(nèi)流入水分,造成一定程度的堵塞現(xiàn)象。如果噴粉真的堵塞在通道內(nèi),需要對噴口位置處存在的堵塞物及時進(jìn)行清除,避免在施工的時候,施工人員的口中或者眼中出現(xiàn)粉體,對人員自身造成傷害,提高粉噴樁施工的整體質(zhì)量。
2.4 處理后路基沉降、穩(wěn)定性觀測
沉降、穩(wěn)定性觀測是檢測粉噴樁施工效果的最佳途徑,同時也能對路基的質(zhì)量進(jìn)行檢測,判斷路基是否出現(xiàn)異常,對提高路基的質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。對于有些工程而言,可以采取設(shè)置沉降環(huán)的方法,在路基中心線與路肩基底處確定觀測點(diǎn)的具體位置,在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下,結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況,對觀測點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行確定。同時,在路基填土施工中,借助分層的方式,每完成一層的填筑,就及時對穩(wěn)定性與沉降度進(jìn)行觀測,觀測需要每天進(jìn)行一次。填土施工完成后,需要繼續(xù)進(jìn)行觀測,時間間隔為兩周。在觀測的過程中,需要對樁體進(jìn)行保護(hù),保證樁體的完好性,符合施工的正常需要。
3 施工質(zhì)量控制
3.1 施工工序的控制
在施工過程中,需要嚴(yán)格對每個施工的工序進(jìn)行把控,對每個環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的檢查,保證每道工序在合理合法的范圍內(nèi)進(jìn)行,提高施工過程的準(zhǔn)確性和安全性,增強(qiáng)施工的質(zhì)量。
3.2 鉆機(jī)的控制
在鉆機(jī)下降的過程中,嚴(yán)格的監(jiān)管鉆機(jī)的水平狀態(tài)和垂直狀態(tài),減小與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的誤差,提高鉆機(jī)下降的準(zhǔn)確性,保證施工的質(zhì)量。
3.3 控制噴粉的計量
在計量的過程中,使其與當(dāng)前的路況相適應(yīng),以勻速運(yùn)量噴射噴粉,使噴粉工作更加順利,避免出現(xiàn)噴粉不均勻的現(xiàn)象。另外,當(dāng)鉆頭與地面的距離在500mm左右時,及時停止噴粉工作,清理傳輸管道內(nèi)的異物。
3.4 樁體的控制
當(dāng)整個施工完成后,需要對樁體的外形、大小、材質(zhì)、質(zhì)量等進(jìn)行檢驗,保證樁體的質(zhì)量能夠符合施工的具體要求。另外,對樁體進(jìn)行靜載試驗,為粉噴樁技術(shù)奠定良好的基礎(chǔ)。
結(jié)語
綜上所述,粉噴樁技術(shù)在公路軟土路基加固中具有非常關(guān)鍵的作用,需要明確這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),在實際的應(yīng)用中進(jìn)行推廣,提高公路建設(shè)的質(zhì)量。針對實際施工中出現(xiàn)的一系列問題,必須做好施工前的準(zhǔn)備工作,做好鉆機(jī)定位、鉆進(jìn)、粉體計量控制、成樁、粉噴樁等施工工作,并進(jìn)行路基沉降穩(wěn)定性觀測,結(jié)合實際情況,通過一系列綜合措施,增強(qiáng)粉噴樁技術(shù)的應(yīng)用效果,為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出積極有益的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]陽曉明.粉噴樁施工技術(shù)在高速公路軟土路基中的應(yīng)用研究[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(7):236-237.
[2]安智.粉噴樁施工技術(shù)在高速公路軟土路基中的應(yīng)用[J].華東公路,2017(5):45-66.
[3]涂文勝.高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)[J].交通世界,2016(33):89-91.
[4]韋世明.粉噴樁在公路軟土路基中的應(yīng)用[J].珠江水運(yùn),2016(17):68-69.
[5]蔣輝,王艷龍.粉噴樁施工技術(shù)在高速公路軟土路基中的應(yīng)用研究[J].建材與裝飾,2016(49):58.
[6]王珍妮.粉噴樁施工技術(shù)在高速公路軟土路基中的應(yīng)用研究[J]. 交通世界,2016(28):102-103.