郭燕

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

0 引言

在公路工程施工過程中，對(duì)軟土路基的施工應(yīng)做好科學(xué)合理的布置，進(jìn)行規(guī)范、高效的施工作業(yè)。文章基于具體案例，分析粉噴樁技術(shù)在公路軟土路基中的應(yīng)用。做好軟土路基處理后，進(jìn)行靜載試驗(yàn)，結(jié)果表明經(jīng)處理的軟土路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性得到顯著提升，符合施工要求，該案例的成功經(jīng)驗(yàn)可為同類工程提供一定的參考。

1 粉噴樁技術(shù)概述

粉噴樁技術(shù)是一種在公路軟土路基工程中常用的地基處理方法，能夠改善軟土路基的承載力和穩(wěn)定性。該技術(shù)主要是通過在軟土路基中注入水泥、石灰等混凝土材料，形成一系列垂直排列的固化樁體，從而提升地基的強(qiáng)度和剛度。

進(jìn)行粉噴樁施工前，應(yīng)先對(duì)軟土路基進(jìn)行勘察和測(cè)量，確定施工的位置和深度，再使用特殊的噴射設(shè)備將混凝土材料（水泥、石灰等）與水混合后，通過高壓氣流將混合物噴射到地基中，形成固化樁體。在噴射過程中，混凝土顆粒與土壤顆粒互相混合，形成均勻的固結(jié)體，可提升地基的整體強(qiáng)度。

粉噴樁技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于施工效率高、工程周期短、對(duì)周圍環(huán)境干擾小等。并且，施工過程中無需挖土、填土，可以有效減少對(duì)周邊環(huán)境和交通的影響。此外，粉噴樁技術(shù)可以根據(jù)地基情況和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行靈活調(diào)整，實(shí)現(xiàn)定制化的地基處理方案，有較大的適用性和靈活性[1]。

2 公路軟土路基處理粉噴樁技術(shù)施工要求

第一，進(jìn)行粉噴樁技術(shù)施工前，必須進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察和工程測(cè)量，以了解軟土路基的分布情況、性質(zhì)特點(diǎn)和變異性。根據(jù)勘察結(jié)果，合理確定粉噴樁的布置密度、深度和間距等參數(shù)。

第二，混凝土材料應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并在施工前進(jìn)行充分試驗(yàn)，確保其強(qiáng)度、流動(dòng)性和穩(wěn)定性滿足要求。

第三，高壓噴射設(shè)備需要具備穩(wěn)定的壓力和流量控制能力，確保混凝土材料均勻、穩(wěn)定地噴射到地基中。操作人員需要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，熟練掌握設(shè)備操作技巧，確保施工安全、順利進(jìn)行。

第四，在粉噴樁的施工過程中需要進(jìn)行噴射壓力、噴射速度、噴射深度等監(jiān)測(cè)，確保每根樁體的質(zhì)量都符合設(shè)計(jì)要求。

第五，粉噴樁施工過程中要注意控制施工間隙，避免因樁體間隙過大而影響整體效果。在施工過程中，應(yīng)保持均勻的施工速度，防止因噴射不均勻引發(fā)質(zhì)量問題[2]。

3 技術(shù)工藝

3.1 工程概況

江西某高速公路工程長(zhǎng)度為170km，該項(xiàng)目穿越了一片廣泛分布軟土路基的區(qū)域，該區(qū)域軟土路基面積廣大，地理特征和地質(zhì)條件復(fù)雜。軟土路基存在較大的沉降和變形風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)公路工程的穩(wěn)定性和安全性帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。工程團(tuán)隊(duì)認(rèn)為粉噴樁技術(shù)是一種適合的解決方案，可以顯著提升軟土路基的承載能力，減少沉降和變形，故決定采用該技術(shù)。公路軟土路基粉噴樁技術(shù)的具體工藝流程如圖1 所示。

圖1 粉噴樁技術(shù)施工流程

3.2 測(cè)量放樣

在工程現(xiàn)場(chǎng)選擇一些基準(zhǔn)點(diǎn)，將全站儀安放在穩(wěn)定的位置，并使用三腳架進(jìn)行固定。通過全站儀的望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)，同時(shí)觀察全站儀顯示屏上的相關(guān)數(shù)據(jù)，如水平角、垂直角和距離等。根據(jù)測(cè)量需求，選擇單次測(cè)量或連續(xù)測(cè)量模式。全站儀穩(wěn)定后，記錄望遠(yuǎn)鏡指向的方向角、垂直角和距離等信息。將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，利用測(cè)量軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算。根據(jù)計(jì)算得到的目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)，使用絲線、刷漆等工具，在地面或建筑物上進(jìn)行標(biāo)記，以確定樣點(diǎn)位置和尺寸。放樣完成后，使用全站儀重新測(cè)量已放樣點(diǎn)，檢查放樣的準(zhǔn)確性和精度。如有偏差需要進(jìn)行調(diào)整，確保放樣結(jié)果與設(shè)計(jì)要求一致[3]。

3.3 鉆機(jī)就位

通過全站儀進(jìn)行測(cè)量放樣等處理，確保樁位精度等達(dá)標(biāo)。明確樁位后，通過水準(zhǔn)儀等設(shè)備測(cè)量標(biāo)高，做好相應(yīng)參數(shù)記錄后進(jìn)行規(guī)范化施工。根據(jù)工程需要和施工計(jì)劃，確保該位置平整、穩(wěn)固，能夠承受鉆機(jī)的重量和震動(dòng)。在選定位置進(jìn)行基礎(chǔ)支撐施工，通常需要進(jìn)行地基處理，如挖坑、填土或澆筑混凝土基礎(chǔ)。確?；A(chǔ)平整、牢固。將鉆機(jī)的固定鋼架安裝在基礎(chǔ)上，保證其水平性與牢固固定。使用起重機(jī)等設(shè)備，將鉆機(jī)的主體設(shè)備逐步吊裝到預(yù)定位置。確保吊裝過程平穩(wěn)，避免碰撞或出現(xiàn)其他損壞。根據(jù)鉆機(jī)的配置，安裝各種附件和配件，如操作臺(tái)、操作桿、控制系統(tǒng)等，確保安裝正確、緊固可靠。連接鉆機(jī)的電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)，確保其正常運(yùn)行。檢查線路和管道的連接是否牢固，排除漏電和漏油等問題。安裝完成后，進(jìn)行鉆機(jī)鉆進(jìn)、提升、回轉(zhuǎn)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等各項(xiàng)操作檢查。樁機(jī)就位如圖2 所示。

3.4 鉆孔施工

在地基鉆進(jìn)過程中，應(yīng)合理調(diào)整各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，以確保施工過程嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范，從而保證粉噴樁技術(shù)施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

第一，鉆進(jìn)前，確保所選用的鉆桿符合設(shè)計(jì)要求，并進(jìn)行檢查和清潔。將鉆桿連接好，確保其垂直放置，以避免后續(xù)施工中出現(xiàn)偏差問題。

第二，啟動(dòng)鉆機(jī)設(shè)備，根據(jù)軟土路基的特性和鉆桿的情況調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，包括鉆進(jìn)速度、壓力等。

第三，將鉆頭放置在預(yù)定的鉆孔位置，開始鉆進(jìn)作業(yè)。在鉆進(jìn)過程中，鉆機(jī)設(shè)備會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆頭，穿透軟土路基，逐漸形成鉆孔。

第四，在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄鉆孔的深度，直至達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)深度。

第五，鉆進(jìn)過程中會(huì)產(chǎn)生泥漿，需要及時(shí)清理和處理，以保持鉆孔的清潔和穩(wěn)定。并且，泥漿排放應(yīng)符合環(huán)保要求，防止對(duì)周圍環(huán)境造成污染。

第六，在鉆進(jìn)過程中，定期檢查鉆桿的狀態(tài)和鉆進(jìn)的質(zhì)量，確保鉆進(jìn)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，如果發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和修復(fù)。達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)深度后，停止鉆進(jìn)作業(yè)，將鉆桿和鉆頭從鉆孔中取出。鉆孔作業(yè)如圖3 所示。

圖3 鉆孔作業(yè)

3.5 鉆桿提升施工

在公路軟土路基處理中采用粉噴樁技術(shù)的施工過程中，必須對(duì)粉噴、鉆桿以及攪拌等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，以確保施工的穩(wěn)定性和規(guī)范性。為了提高施工的環(huán)保性，鉆頭提升至距離地面50cm 時(shí)，應(yīng)停止向孔內(nèi)噴粉。在具體操作中，需要嚴(yán)格控制各項(xiàng)質(zhì)量要求，特別是鉆桿提升速度，通常應(yīng)保持在0.5～0.8m/s 的范圍內(nèi)[4]。提升施工如圖4 所示。

圖4 提升施工

3.6 噴粉施工

鉆孔深度達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)后，可開始粉噴施工。在噴粉過程中，務(wù)必采用粉體發(fā)送器，并對(duì)送氣壓力進(jìn)行嚴(yán)格控制，通常應(yīng)保持在標(biāo)準(zhǔn)的0.4MPa 水平。同時(shí)，也要嚴(yán)格控制噴粉量，并特別注意水泥的適量使用，以確保粉噴樁施工的穩(wěn)定性和高效性。在具體操作中，需要保持送粉與提升操作的同步進(jìn)行。若在噴粉過程中發(fā)現(xiàn)套管存在堵塞或漏氣情況，應(yīng)立即停止施工并進(jìn)行必要的調(diào)整。

4 粉噴樁技術(shù)在公路軟土路基中的應(yīng)用效果

經(jīng)過對(duì)軟土路基處理的詳細(xì)分析，可以得出粉噴樁技術(shù)在此工程中表現(xiàn)出色，成功地將路基強(qiáng)度提升至預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目運(yùn)營三年后進(jìn)行路基檢測(cè)，結(jié)果顯示未出現(xiàn)任何下沉現(xiàn)象，表明該技術(shù)的綜合效益較高。

5 粉噴樁技術(shù)施工注意事項(xiàng)

第一，進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，必須嚴(yán)格按照既定的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作，確保鉆孔深度、角度和位置等參數(shù)精準(zhǔn)無誤。若鉆孔參數(shù)存在誤差，可能導(dǎo)致樁的安全性和承載能力不足，甚至引發(fā)后期使用過程中的不穩(wěn)定性隱患。因此，在鉆孔過程中，施工人員必須保持高度的責(zé)任心，確保每個(gè)鉆孔都能滿足設(shè)計(jì)要求，為后續(xù)的粉噴施工打下可靠的基礎(chǔ)。

第二，在粉噴施工中，需要嚴(yán)格控制粉體發(fā)送器的送氣壓力，一般維持在0.4MPa 左右，過高的壓力可能導(dǎo)致噴粉過多，影響樁的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

第三，噴粉量和水泥用量的合理配比不僅直接影響著粉噴樁的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，還關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量和持久性。因此，在噴粉樁施工過程中，必須準(zhǔn)確控制噴粉量和水泥用量，根據(jù)實(shí)際工程需要進(jìn)行精確配比，以確保施工效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，為工程的成功交付奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

第四，在噴粉過程中，送粉和提升操作必須保持同步。

第五，套管作為噴粉樁施工的關(guān)鍵裝置之一，直接影響粉體的輸送和噴射效果。套管堵塞的導(dǎo)致粉體無法正常送達(dá)鉆孔內(nèi)，會(huì)影響樁體的均勻性和強(qiáng)度，甚至可能導(dǎo)致施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)；漏氣情況則會(huì)影響送粉的穩(wěn)定性和均勻性，使粉噴樁的質(zhì)量無法得到保障。因此，發(fā)現(xiàn)套管堵塞或漏氣情況時(shí)，施工人員必須迅速停止施工，進(jìn)行疏通處理或調(diào)整設(shè)備，確保套管正常運(yùn)作，保障施工順利進(jìn)行。

第六，粉噴樁技術(shù)施工應(yīng)按照從外圍到中間的順序進(jìn)行，平面施工可允許的偏差應(yīng)在±5cm 區(qū)間內(nèi)，垂直度偏差應(yīng)控制在1.5%內(nèi)[5]。

6 結(jié)語

綜上所述，粉噴樁技術(shù)在公路軟土路基施工中有重要作用，但粉噴樁技術(shù)涉及的操作流程較多，且成本較高，施工質(zhì)量與安全性的管控難度較大。因此，施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的探究和實(shí)踐，在明確技術(shù)要求和做好技術(shù)把控的前提下，進(jìn)行規(guī)范化的施工，進(jìn)而提高工程的綜合效益。