徐禮華

（江西省撫州市公路事業(yè)發(fā)展中心黎川分中心，江西撫州 344000）

0 引言

公路項(xiàng)目在現(xiàn)場(chǎng)施工中，易遇到的地質(zhì)條件就是軟土路基，如果沒有選擇合適的處理措施，會(huì)對(duì)公路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的影響，甚至?xí)?dǎo)致交通事故。軟土路基最主要的缺陷就是沉降量較大，承載性和強(qiáng)度性能不足，難以滿足道路通行的需要。在具體的施工中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)軟土路基的處理，滿足交通通行標(biāo)準(zhǔn)。

1 粉噴樁軟基處理原理

粉噴樁施工需要應(yīng)用專業(yè)的設(shè)備，通過壓縮空氣將粉體加固材料（水泥等）噴射到地基結(jié)構(gòu)內(nèi)，從而到達(dá)土層結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行強(qiáng)制攪拌處理，以達(dá)到整體結(jié)構(gòu)性能的要求。經(jīng)過攪拌后的粉體加固材料會(huì)將周邊土體內(nèi)的水分吸收，并經(jīng)過物理、化學(xué)的反應(yīng)，形成符合強(qiáng)度要求的加固樁體，形成復(fù)合地基的結(jié)構(gòu)。經(jīng)過處理完成后的土體較之原土的承載性能提升比較明顯，且土體壓縮性不斷減小，抗側(cè)變形量也在提升。對(duì)橋頭部位上的軟土地基進(jìn)行粉噴樁加固施工，通過擠壓性作用形成樁基結(jié)構(gòu)，預(yù)防發(fā)生橋頭跳車的問題，還能加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，總體性能符合要求[1]。

粉噴樁加固技術(shù)有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)：第一，粉噴樁施工工藝的要求不高，現(xiàn)場(chǎng)操作比較簡(jiǎn)單。在具體的應(yīng)用過程中，粉噴樁的強(qiáng)度固結(jié)速度比較快，施工作業(yè)的效率比較高。第二，現(xiàn)場(chǎng)施工階段產(chǎn)生的振動(dòng)作用比較小，噪聲也比較低，特別是在城市或者建筑物密集的區(qū)域內(nèi)建設(shè)施工，應(yīng)用效果非常好。第三，在現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)節(jié)，粉噴樁施工技術(shù)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況做出調(diào)整，選擇靈活的加固方式，施工價(jià)值比較高，總體效益比較明顯。第四，與鋼筋混凝土樁相比，在應(yīng)用中，粉噴樁的施工材料成本比較低，所以項(xiàng)目的總體成本比較小，工程經(jīng)濟(jì)效益較高。

2 工程概況

某公路項(xiàng)目按照一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，總長(zhǎng)32km，分為5 個(gè)標(biāo)段施工，選擇其中一個(gè)長(zhǎng)度為5.642km 的標(biāo)段展開分析，發(fā)現(xiàn)其屬于軟土地基的形式，對(duì)于施工產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在該工程項(xiàng)目的施工中，應(yīng)用粉噴樁的施工技術(shù)，先處理軟土地基的問題，提高結(jié)構(gòu)性能。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域內(nèi)軟基層厚度1.8～14.3m，主要是淤泥、黏土等，含水量在32%～47%，壓縮系數(shù)為0.23～1.04，液性系數(shù)為0.82～1.14。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的判斷分析，發(fā)現(xiàn)軟基的問題較為嚴(yán)重，不利于項(xiàng)目施工，必須加強(qiáng)對(duì)軟基結(jié)構(gòu)的處理，選擇合理有效的施工措施，以消除軟基結(jié)構(gòu)對(duì)項(xiàng)目施工的影響。項(xiàng)目最終決定應(yīng)用粉噴樁施工工藝進(jìn)行施工。

3 粉噴樁在公路軟土路基處理中的應(yīng)用

3.1 粉噴樁技術(shù)方案

在粉噴樁技術(shù)開始施工前，確定最佳的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案極為重要，需要考慮軟基的特性、處理標(biāo)準(zhǔn)等，以確定施工方案，從而提高設(shè)計(jì)水平。在該工程的實(shí)施中，應(yīng)用粉噴樁聯(lián)合填土預(yù)壓、碎石墊層聯(lián)合土工格柵等方式進(jìn)行施工，以達(dá)到結(jié)構(gòu)處理標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)目的淤泥層厚度在1.05m 左右，需要全部清理干凈，工作量比較大。在軟土路基的處理中，總計(jì)設(shè)置16000 根粉噴樁，土工布、土工格柵的使用量巨大，墊層選擇應(yīng)用碎石、砂墊層結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度性能合格。在軟土路基的施工過程中，保證軟土路基的施工進(jìn)度合理開展，并達(dá)到公路工程的使用效果。

3.2 粉噴樁技術(shù)的實(shí)施

為了能夠在公路路基處理中發(fā)揮出粉噴樁加固優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化施工工藝流程，加強(qiáng)施工工藝的管理控制。結(jié)合此次工程的施工要求，粉噴樁加固技術(shù)施工要點(diǎn)如下：

第一，選擇符合工程要求的施工材料，并且準(zhǔn)備充足的施工材料，確保粉噴樁在軟土地基處理中產(chǎn)生足夠的效果。在此次公路項(xiàng)目的實(shí)施中，主要是從摻灰量、水泥加入比例方面控制，以達(dá)到結(jié)構(gòu)性能的要求。水泥的強(qiáng)度與固化效果符合工程的要求，加強(qiáng)軟土地基的控制，應(yīng)用普通硅酸鹽水泥材料，摻灰量應(yīng)結(jié)合軟土地基的性質(zhì)進(jìn)行確定，此次工程為每延米50kg 加入控制，根據(jù)施工方案的要求，樁體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度合格，粉噴樁的施工效果符合標(biāo)準(zhǔn)[2]。

第二，粉噴樁在施工中，主要的技術(shù)參數(shù)包含樁體長(zhǎng)度、設(shè)置間距、單樁承載力、地基承載性能等方面分析，每項(xiàng)參數(shù)都必須滿足要求才能符合工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在該工程的實(shí)施中，軟土地基處理中，粉噴樁長(zhǎng)度按照10m、11m、12m、13m 進(jìn)行設(shè)置，樁體間距按照1.1m、1.2m 布置。水泥材料的強(qiáng)度性能極為重要，關(guān)系到粉噴樁的施工效果，抗壓強(qiáng)度為0.8～1.2MPa 即可，確保承載性能合格。應(yīng)用粉噴樁在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中，地基承載性能應(yīng)達(dá)到106～144kPa 的要求，提升結(jié)構(gòu)承載性能，確保不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)的問題。在每項(xiàng)參數(shù)都確定后，可以為粉噴樁的施工提供基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)中，各項(xiàng)材料性能和參數(shù)都要符合要求，每項(xiàng)參數(shù)達(dá)到工程的標(biāo)準(zhǔn)，如果發(fā)現(xiàn)指標(biāo)不符合要求，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行返修處理，使得粉噴樁的質(zhì)量性能合格，達(dá)到軟土地基加固處理的效果。粉噴樁在現(xiàn)場(chǎng)施工中，合理的設(shè)置以達(dá)到結(jié)構(gòu)加固效果，從而使軟土路基加固性能和質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。該工程選用梅花形設(shè)置的方式，如圖1 所示。

圖1 粉噴樁布局示意圖

3.3 粉噴樁施工工藝

根據(jù)工程施工方案的要求，加強(qiáng)粉噴樁施工效果，有序組織落實(shí)軟土地基加固效果，工藝流程如圖2所示。

圖2 粉噴樁施工工藝流程

3.3.1 施工準(zhǔn)備

第一，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)清理、整平處理。

第二，執(zhí)行設(shè)計(jì)方案進(jìn)行測(cè)量放樣，精度符合要求，標(biāo)高尺寸合格，并根據(jù)需要放線，確保準(zhǔn)確性合格，提高粉噴樁施工效果。

第三，使用鋼尺測(cè)量樁體中心，并設(shè)置十字線。

第四，測(cè)量工作完成并自檢合格后，監(jiān)理工程復(fù)檢，達(dá)標(biāo)后即可開展施工。

3.3.2 樁機(jī)就位

第一，樁機(jī)安裝到施工部位上，對(duì)正樁位。

第二，樁機(jī)對(duì)正樁位之后，位置精度合格，調(diào)節(jié)鉆頭狀態(tài)，達(dá)到對(duì)正的效果。

第三，保證樁機(jī)平臺(tái)、鉆桿、導(dǎo)向架精度合格，提高結(jié)構(gòu)精度水平。

第四，使用線墜控制樁身，達(dá)到精度的要求，不會(huì)影響鉆進(jìn)質(zhì)量[3]。

3.3.3 成樁施工

（1）鉆進(jìn)作業(yè)

開啟空壓機(jī)設(shè)備，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度調(diào)節(jié)鉆進(jìn)速度，避免對(duì)鉆頭造成過大的傷害。鉆機(jī)正傳沿著垂直方向鉆進(jìn)，直到達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高為止，鉆機(jī)在樁底停留30s 的時(shí)間才能進(jìn)行提鉆。不能在鉆入樁底后立即噴粉，應(yīng)在提鉆的環(huán)節(jié)開始噴粉作業(yè)，以達(dá)到結(jié)構(gòu)加固的效果，提高樁體成型的質(zhì)量。如果施工時(shí)機(jī)把握不當(dāng)，容易導(dǎo)致施工后發(fā)生塌陷的問題，出現(xiàn)路基沉降的病害問題。

（2）提鉆噴粉攪拌

在提鉆環(huán)節(jié)，應(yīng)用粉體發(fā)送設(shè)備直接進(jìn)行噴粉處理，并且通過設(shè)備與土體充分的攪拌，達(dá)到混合均勻的效果。在噴粉操作中，工作人員觀察電子稱重設(shè)備的數(shù)據(jù)，保障記錄準(zhǔn)確性，按照該參數(shù)進(jìn)行電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的調(diào)整，使得提鉆與噴粉作業(yè)同步實(shí)施。提鉆到設(shè)計(jì)?；业奈恢弥?，保持連續(xù)旋轉(zhuǎn)1～2min 進(jìn)行充分的攪拌。如果因?yàn)槟承┮蛩貙?dǎo)致噴粉無法連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)及時(shí)查明原因，并進(jìn)行必要的處理，確保兩個(gè)部位的連接性能合格，達(dá)到工程的要求。在提鉆階段應(yīng)保證管道壓力達(dá)到規(guī)定的要求，確保不會(huì)因?yàn)閴毫^大而對(duì)周邊土體產(chǎn)生過大的擠壓作用。提鉆到規(guī)定樁頂標(biāo)高以上50cm 左右的位置，及時(shí)停止噴粉處理，但攪拌要繼續(xù)進(jìn)行[4]。

（3）復(fù)拌

復(fù)拌工作的目標(biāo)是形成混合均勻的土體結(jié)構(gòu)，形成穩(wěn)定的整體。樁體結(jié)構(gòu)表面上部1/3 樁長(zhǎng)內(nèi)復(fù)拌2次、復(fù)噴1 次，整個(gè)樁體復(fù)拌1 次。在加固施工區(qū)間，各個(gè)部位攪拌數(shù)量在20 次以上，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)混合均勻的效果。在復(fù)拌工作結(jié)束后，土、水、粉體達(dá)到混合均勻的標(biāo)準(zhǔn)，樁體成型效果合格。有些樁體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度大、含水量比較高，樁體質(zhì)量控制難度較大，所以應(yīng)該采用多噴多攪的方式，將鉆機(jī)鉆入樁底，提升鉆機(jī)的速度要盡量降低，然后再進(jìn)行噴粉、攪拌處理。在上述工作處理后，持續(xù)性鉆進(jìn)、復(fù)攪復(fù)噴作業(yè)到樁體，然后是提升、再次攪拌，最終使成型效果合格。多次進(jìn)行攪拌處理，合格后停止空壓機(jī)的運(yùn)行，并且減壓放氣，鉆機(jī)在停灰面旋轉(zhuǎn)1min 左右，并再次提升至離地面20cm 的距離，進(jìn)行單樁成樁作業(yè)。

（4）機(jī)械移位

單樁作業(yè)成型之后，按照工藝方案的要求將樁機(jī)移動(dòng)到下一位置上，執(zhí)行設(shè)計(jì)方案開展施工，最終成為樁體結(jié)構(gòu)[5]。

4 粉噴樁施工質(zhì)量控制措施

第一，現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)該加強(qiáng)控制，施工前做好地質(zhì)勘查工作，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件展開調(diào)查和分析，獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息，分析試驗(yàn)結(jié)論，判定是否達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如果發(fā)現(xiàn)存在質(zhì)量問題，要及時(shí)做出調(diào)整，確保施工方案的可行性。為確?，F(xiàn)場(chǎng)施工不會(huì)存在水分淤積的問題，應(yīng)選擇合適的排水措施，以減小排水量，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)施工強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)要求。

第二，粉噴樁現(xiàn)場(chǎng)施工要對(duì)加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，保證細(xì)節(jié)部分的質(zhì)量合格，工程的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，比如鉆進(jìn)深度、速度等，嚴(yán)格控制以達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測(cè)過程中如果發(fā)生偏差，應(yīng)及時(shí)糾正處理，防止對(duì)粉噴樁質(zhì)量造成不利的影響。在軟土路基鉆進(jìn)的過程中，應(yīng)結(jié)合施工進(jìn)度有效清理鉆桿，防止發(fā)生堵塞的問題。

第三，現(xiàn)場(chǎng)由專人進(jìn)行監(jiān)督檢查，并做好攪拌機(jī)下沉以及各項(xiàng)工作管理。在提升攪拌機(jī)階段，將水泥粉輸入樁底；鉆頭提升到距離地面0.3～0.5m 之間時(shí)，不能再噴粉作業(yè)，但是還需要進(jìn)行連續(xù)攪拌。重復(fù)攪拌的階段不能噴粉，否則會(huì)因?yàn)橛倌嗟挠绊憣?dǎo)致孔壁出現(xiàn)孔洞，造成結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性不合格。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的質(zhì)量問題，并采取應(yīng)對(duì)措施，通常要在12h 內(nèi)完成補(bǔ)噴處理。新噴的結(jié)構(gòu)和原結(jié)構(gòu)要保持重合性，形成整體的結(jié)構(gòu)。在噴粉難度較高的部位，應(yīng)及時(shí)做出判定和調(diào)整[6]。

第四，粉噴樁現(xiàn)場(chǎng)施工存在特殊情況，要及時(shí)采取處理措施?，F(xiàn)場(chǎng)人員發(fā)現(xiàn)的問題要及時(shí)上報(bào)管理人員和監(jiān)理人員，以便采取有效的應(yīng)對(duì)措施。如果發(fā)生灰管堵塞或者噴漿不足的情況，鉆頭應(yīng)提升到地面以下30cm 位置并停止作業(yè)，通過人工回填處理，進(jìn)行夯實(shí)施工，達(dá)到結(jié)構(gòu)密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。此外，加強(qiáng)粉噴樁施工位置的控制，做好標(biāo)記工作，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

第五，粉噴樁在現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)，水泥儲(chǔ)罐容量必須滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的標(biāo)準(zhǔn)要求，單樁用灰量為+50.0kg為宜。如果存放不足導(dǎo)致無法連續(xù)施工，要及時(shí)暫停施工，準(zhǔn)備充足材料后再施工[7-8]。

5 結(jié)語

綜上所述，公路軟土路基在施工中，粉噴樁施工是主要的施工方式，經(jīng)過該方式進(jìn)行軟土地基的處理可以使其達(dá)到結(jié)構(gòu)性能的要求，確保結(jié)構(gòu)承載性能合格。施工人員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況展開分析和控制，提高項(xiàng)目施工水平，促進(jìn)公路地基性能的提高，為公路運(yùn)行水平提升奠定基礎(chǔ)。