王建軍

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西晉城 048000)

0 引言

粉噴樁加固軟土地基是一種行之有效的方法，其具有施工工期短、無公害、施工過程無噪聲、不排污、工后沉降小、對(duì)相鄰建筑物無不利影響等顯著優(yōu)點(diǎn)，但粉噴樁施工工藝復(fù)雜、技術(shù)難度較大，而且造價(jià)相對(duì)較高。

1 粉噴樁簡(jiǎn)介

粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式，它利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過特制的攪拌機(jī)就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間發(fā)生的物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。

粉噴樁一般用于處理表層軟土厚度大于3 m～4 m的軟土地基。適宜的土類為淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高的軟粘土。由于粉噴樁加固軟基效果顯著、施工工期短且工后沉降小，目前被廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、市政工程、民用建筑與機(jī)場(chǎng)等的軟基處理中。

2 粉噴樁在高速公路軟土地基處理中的具體應(yīng)用

2.1 工程概況

某高速公路標(biāo)段軟土主要分布在山間洼地、水田及水塘地段，由于地勢(shì)低洼、地下水豐富或地表積水，長(zhǎng)期受水浸泡，而造成土質(zhì)軟化及有機(jī)物的淤積，主要以淤泥、淤泥質(zhì)粘土、飽和粘性土為主，多呈軟塑狀，范圍大小不一，厚度一般為0.5 m～6.0 m，局部大于6.0 m。軟土地基普遍力學(xué)強(qiáng)度較低，為中～高壓縮性土。

本工程粉噴樁設(shè)計(jì)參數(shù)為:樁徑50 mm，排距1.3 m，間距1.5 m，樁長(zhǎng)以穿透軟、流塑層進(jìn)入硬塑層不少于50 cm為原則，通常為6 m～8 m，用于粉噴樁的水泥為325號(hào)普通硅酸鹽袋裝水泥。根據(jù)地基含水量的大小，采用水泥噴入量為45 kg/m～60 kg/m。含水量在40%以下時(shí)，水泥用量為45 kg/m;含水量在40%～60%之間，水泥用量為50 kg/m;含水量在60%～70%之間，水泥用量為55 kg/m;含水量大于70%時(shí)，水泥用量為60 kg/m。設(shè)計(jì)要求水泥土28 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.5 MPa。

2.2 主要施工工藝流程

測(cè)量放樣→機(jī)具就位、調(diào)整→預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)深度→噴粉攪拌提升至離地面30 cm處→重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)深度→重復(fù)攪拌提升至離地面30 cm處→關(guān)閉攪拌機(jī)具→鉆機(jī)移位。

2.3 施工技術(shù)要點(diǎn)

1)場(chǎng)地清理、整平。

在軟基處理范圍內(nèi)，清除地表有機(jī)土、耕植土及松散土層，清表深度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定，必須確保清表工作滿足技術(shù)規(guī)范要求。對(duì)清表后地面做整平處理，局部留有坑洼地方采用粘性土回填，軟基處理范圍初步整平后采用20 t振動(dòng)機(jī)靜壓一遍，確保機(jī)具就位安裝平穩(wěn)，不產(chǎn)生局部沉降。同時(shí)做好路基兩側(cè)縱向排水設(shè)施，保證排水暢通，以降低地表水。

2)測(cè)量放樣。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，采用全站儀測(cè)量放出軟基處理范圍，木樁定位以做出明顯標(biāo)識(shí);按設(shè)計(jì)圖紙粉噴樁樁位平面布置圖中樁位間距要求，采用鋼卷尺丈量定出每根粉噴樁具體樁位，并采用木樁插入土層做標(biāo)識(shí)。

3)機(jī)具就位在場(chǎng)地內(nèi)組裝鉆機(jī)，并進(jìn)行開鉆前調(diào)試工作，確保鉆機(jī)各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到正常狀態(tài)。移動(dòng)鉆機(jī)至施工樁位定位、對(duì)中，并調(diào)整鉆機(jī)水平穩(wěn)定。

4)預(yù)攪下沉。

啟動(dòng)攪拌鉆機(jī)，鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度。施工中，為不致堵塞噴射口，不噴射材料而是噴射壓縮空氣，鉆進(jìn)一定深度啟動(dòng)一次，將泥砂從噴射口吹出。

鉆孔深度以鉆機(jī)上刻度盤指示為準(zhǔn)，樁長(zhǎng)誤差不得大于10 cm，垂直度偏差不得大于1.5%。

5)提升鉆桿、噴粉攪拌。

當(dāng)鉆機(jī)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后，啟動(dòng)攪拌鉆機(jī)及噴粉裝置，鉆頭呈反向邊旋轉(zhuǎn)邊噴灰邊提升，使土體和粉體充分拌和，提升速度一般按0.5 m/min控制，當(dāng)噴粉攪拌提升至離地面30 cm時(shí)，粉噴機(jī)停止噴粉只攪拌，同時(shí)采取復(fù)攪措施。

6)復(fù)攪。

為保證樁體的強(qiáng)度和噴粉均勻性，對(duì)樁體需進(jìn)行復(fù)攪措施，第二次攪拌施工不噴粉，攪拌深度為整個(gè)樁體深度，復(fù)攪施工鉆桿下沉及提升速度與第一次噴粉攪拌相同，施工工藝與噴粉攪拌施工工藝一致。

7)提出鉆桿，移位至下一個(gè)施工點(diǎn)。

2.4 施工注意事項(xiàng)

1)水泥用量的多少是粉噴樁質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，施工中，水泥摻量嚴(yán)格控制不小于設(shè)計(jì)量;施工中若發(fā)現(xiàn)噴粉量不足，應(yīng)整樁復(fù)打，復(fù)打的噴粉量應(yīng)不小于設(shè)計(jì)量。

2)嚴(yán)格控制噴粉標(biāo)高和停粉標(biāo)高，在提升過程中不得中斷噴粉，確保樁體有效長(zhǎng)度，嚴(yán)禁在未噴粉的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。

3)鉆機(jī)鉆進(jìn)深度滿足設(shè)計(jì)要求，要求樁底應(yīng)嵌入地基硬層，以進(jìn)入持力層50 cm為止;當(dāng)鉆桿鉆頭提升至地面以下30 cm時(shí)，送灰器停止噴粉，并采用人工回填粘性土壓實(shí)。

4)為保證樁體的強(qiáng)度和噴粉的均勻性，整個(gè)樁體在第一次噴粉攪拌結(jié)束后對(duì)樁頂2 m范圍復(fù)噴一次，并對(duì)整個(gè)樁體需進(jìn)行第二次復(fù)攪措施，只攪拌不噴粉，確保固化料與地基土均勻拌和。

5)在噴粉攪拌施工中，若遇停電、機(jī)器故障等原因，造成噴粉中斷時(shí)必須進(jìn)行復(fù)打，復(fù)打應(yīng)重疊孔段大于1.0 m。

6)施工設(shè)備必須配置良好的粉料計(jì)量裝置、壓力表、樁孔深度刻度盤等計(jì)量裝置，嚴(yán)禁不合格設(shè)備的投入使用。

7)儲(chǔ)灰缸單次儲(chǔ)粉量應(yīng)不小于一根樁的用量加50 kg，當(dāng)儲(chǔ)量不足時(shí)，不得進(jìn)行下一根樁的鉆孔施工。

8)鉆孔施工中，應(yīng)及時(shí)檢查鉆頭直徑磨損量不大于1.0 cm，否則應(yīng)及時(shí)更換鉆頭，且不宜采用直徑過大的鉆頭，以小于53 cm為宜。

9)粉噴樁施工應(yīng)由外圍向中間順序進(jìn)行打樁施工，樁的平面位置偏差控制在±5 cm，垂直度偏差不大于1.5%。

10)每天認(rèn)真校核樁機(jī)的領(lǐng)料數(shù)量及施工樁位，檢查樁機(jī)的每批領(lǐng)料數(shù)量與該機(jī)完成的噴粉延米量是否相符;現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)資料的填寫必須真實(shí)、準(zhǔn)確，做到完美無缺、及時(shí)整理歸檔。

2.5 故障的排除與防治

1)卡鉆。a.實(shí)行慢速鉆進(jìn);b.改進(jìn)鉆頭;c.如位置較淺，可用其他方法疏松土層后再鉆;d.如果提升鉆桿時(shí)卡鉆，則應(yīng)暫停噴粉，待正常后再噴粉。

2)噴粉不暢或堵塞。a.檢查空壓機(jī)運(yùn)行情況，調(diào)整氣源壓力，處理輸氣源壓力，處理輸氣的密封不嚴(yán)，確保正常輸氣;b.清除固化料中的雜物和大顆粒，改用合格水泥，提出鉆頭清理噴嘴;c.噴粉不暢時(shí)，操縱噴粉閥門由關(guān)到開，由開到關(guān)，反復(fù)多次。

3)斷樁。a.水泥應(yīng)妥善保管，防止受潮，固化料使用前過篩，確保合格水泥使用;b.經(jīng)常檢查管道，確保輸灰暢通;c.噴灰計(jì)量要準(zhǔn)確，供分氣壓要準(zhǔn)確;d.提升鉆桿前要噴灰1 min～2 min后均勻攪拌提升;e.鉆頭或輸灰管道堵塞，應(yīng)立即停樁清理;f.對(duì)已斷樁應(yīng)將上部斷樁打除后，以水泥砂漿補(bǔ)樁或鄰位打樁。

4)空心樁。當(dāng)土層含水量低于20%時(shí)，宜采用鉆孔時(shí)適當(dāng)注水或根據(jù)監(jiān)理工程師指令改用噴漿攪拌樁工藝。

2.6 質(zhì)量檢查

1)在鑿除樁頭時(shí)，應(yīng)對(duì)粉噴樁數(shù)量、樁位、樁徑等進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)漏樁、樁位、樁徑偏差大時(shí)，應(yīng)立即采取補(bǔ)救措施。

2)成樁7 d后進(jìn)行取樣檢測(cè)，按照2%～5%的頻率分別割取5 cm×5 cm×5 cm的標(biāo)件進(jìn)行標(biāo)養(yǎng)，測(cè)定7 d及28 d齡期的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

3)樁頂強(qiáng)度檢測(cè)一般可采用16的鋼筋、長(zhǎng)度2 m的平頭鋼筋垂直放入樁頂，如用人力能壓入10 cm(28 d齡期)，則表明樁頭質(zhì)量有問題，一般可先挖除，再填入100號(hào)素混凝土和砂漿。

4)成樁28 d后，應(yīng)使用帶鉆頭的輕便觸探器，在樁身中心鉆取水泥加固土樣，觀察其攪拌均勻性，并按1%～2%頻率測(cè)定28 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

5)成樁28 d后樁身強(qiáng)度檢測(cè)合格后方可進(jìn)行路基土填筑施工。

［1］毛國元.深層水泥攪拌樁處理軟基施工控制與質(zhì)量檢測(cè)［J］.交通科技與經(jīng)濟(jì)，2006(5)：31-32.

［2］顏海建.粉噴樁加固軟土地基［J］.路基工程，2006(5)：67-68.

［3］文云芝.粉噴樁在軟土地基中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2013，39(36)：69-70.