摘要：粉噴樁是進行軟基處理的一種有效形式，本文結合鄭民高速公路開封段土建2標粉噴樁處理軟基的施工實踐，總結介紹了粉噴樁應用于高速公路軟基處理的施工準備、施工工藝、施工控制、質量檢驗等控制環節。

　　關鍵詞：軟基處理;粉噴樁;施工

　　1粉噴樁固結原理

　　粉噴樁是利用水泥粉體作為固化劑，通過專用的粉噴特制攪拌機械用壓縮空氣將粉體噴到軟弱地層中，在地基深部就地將軟土和固化劑強制拌和，通過水泥的水解化作用，產生物理和化學反應將軟土硬結而提高地基強度。這種方法適用于處理軟土，處理效果顯著，處理后可很快投入使用。對快速提高軟土地基承載能力，減少地基沉降量有明顯效果。水泥加固體的強度取決于被加固土的性質，如含水量，有機質含量等，以及水泥的標號、品種、摻入量等。

　　2 使用范圍和特點

　　粉噴樁適用于粘性土、粉土、淤泥質土、雜填土以及天然含水量大于30%的軟弱地基加固處理，在高填方路段和橋頭連接處或者深度在10米以內的軟基效果更為明顯。粉噴樁加固軟土地基與其他形式的地基加固處理有著以下特點：①采用鉆頭攪拌鉆進成孔，對地基及附近建筑物擾動小，噪音小、污染少，無需排污;②以粉體做固結料，利用地基內水分水化反應，增強了地基符合承載力，固結效果好，地基不需預壓即可得到較高的地基復合強度;③施工作業簡便，配套機械操作簡單，施工速度快，可顯著縮短工期

　　3 工程概述

　　本標段為鄭州至民權高速公路開封段土建二標，本標段走線屬黃河沖積平原，淺層為亞粘土和亞砂土，厚度大，地下水位高，呈軟塑狀，并夾有多層流塑狀中高壓縮性粘土和亞粘土，屬軟弱地基土。除此外，淺層土中還有飽和亞砂土和砂土可能液化層，液化判定結果，多為液化土，其埋深多在5-6米。設計對軟弱土地基采取粉噴樁加固處理。

　　本標段開封南互通式立交E匝道橋橋頭地基處理也采用粉噴樁，樁徑：50cm。樁長：單根長度為12m均要求全部穿過軟塑土層，樁底應達到持力層內，樁距：按正三角形布置，施工的水泥為大于32.5級的普通硅酸鹽水泥，樁體水泥摻入量不小于50kg/m。樁身強度：90d齡期無側限抗壓強度不低于1600Kpa，處理的目的是為了減小路基工后沉降量，保證路基穩定，解決橋頭與路基銜接處跳車病害。根據E匝道橋位處的地質鉆探資料顯示，粉噴樁依次穿過的地層分別是粉砂、粉土、粘土、粉質粘土、到達細砂層。設計采用粉噴樁處理里程為EK0+362.2～EK0+387.2，EK0+499.8～EK0+524.8，共計處理長度50m。粉噴樁共計916根。

　　4 粉噴樁的施工經過

　　施工前為了確定鉆進速度、提升速度、提升時的管道壓力及噴灰時管道壓力等技術參數 以及掌握水泥攪拌的均勻程度，掌握下鉆及提升的困難程度，確定合適的技術處理措施首先進行了試樁，試樁經室內配合比設計采用425#普通硅酸鹽水泥，其參入量為每延米53公斤，試樁在2010年5月21日上午8:30開始，樁機采用二臺PH-5A型，噴灰空壓機采用3W1.6/10型設備。試樁9根，試樁長12.5米，復拌3米，樁頭預留50厘米，下午13:20結束。2010年6月7日聘請河南省交院工程測試咨詢有限公司對成樁進行了檢測，檢測方法主要是對樁身采用鉆孔取芯，取芯范圍為樁身上部3米，現場觀察描述其芯樣及鉆進情況，并取代表性芯樣做無側限抗壓強度，經試驗有3根樁芯樣完整性不好，水泥噴粉不均勻。經分析認為電流值與提升速度控制不好，水泥用量偏小，因此增加實際摻灰量到每延米55公斤，調整電流值與提升速度。2010年6月20日開始施工，7月25日結束，施工結束經河南省交院工程測試咨詢有限公司對成樁按密實度抽查5%進行檢測，合格率100%，優良率92.5%。符合質量要求。

　　5 施工工藝

　　5.1 工藝流程

　　樁位放樣→鉆機就位→檢驗、調整鉆機→正循環鉆進至設計深度→打開高壓噴粉機噴灰→反循環提鉆攪拌→至工作基準面以下0.3m→重復攪拌下鉆并噴灰至設計深度→反循環提鉆至地表→成樁結束→施工下一根樁。

　　5.2　測量放樣

　　依據坐標高程系及路基中樁進行粉噴樁樁位的放樣，放樣時根據設計圖紙及路線中樁、控制樁，按圖紙要求布置樁位，現場用鋼卷尺結合全站儀定出每一根樁的樁位，用竹簽插入土層標定位置，樁位偏差不得大于5cm，并繪制樁位點狀布置圖，對樁位進行編號。

　　5.3 工藝性試樁

　　試樁的目的是提供滿足設計要求噴粉量的各種操作參數，通過試樁可確定施工工藝參數有：管道壓力，灰泵壓力，鉆進深度、鉆進速度、空壓機的壓力范圍、噴粉攪拌的提升速度、水泥用量、重復攪拌速度的參數，確定下鉆和提升的難易程度。本次試樁確定的施工工藝參數為：

　?、?鉆進速度0.5-0.8 m/min

　?、?提升速度0.5-1.2m/min。

　?、?原位土攪拌次數 大于25

　?、?水泥摻入量55kg/m，

　?、?攪拌轉速 30-80 m/min

　?、?送灰管內的空氣壓力為0.3~0.5Mpa。

　　5.4鉆機就位

　　鉆機按放線位置準確就為后，用經緯儀測定鉆機的垂直度，鉆機架上必須設置標準的刻度尺。

　　5.5開鉆

　　鉆機就位后，開始送氣，鉆進。鉆機深度有鉆機上的標尺來控制，達到設計深度停鉆。

　　5.6噴粉

　　鉆至設計深度停機后，可開始噴粉約3秒中后提升鉆桿，水泥從料罐經送灰口開始噴灰，嚴禁在沒噴灰情況下提升鉆桿。在提升時要嚴格注意灰罐壓力，在地面以下3米的壓力應控制在0.25-0.3左右，并留意噴粉計量器是否有規律的變動，如發現管道不暢，灰罐壓力增大，說明鉆頭的送灰孔可能堵塞，必須進行處理。而且送灰時不能間斷，提升要勻速，以保證混合料的均勻性。當鉆桿提升到距地面0.3米時可停止噴粉。

　　5.7復拌

　　鉆桿提升到距地面0.3米時停止噴粉，接著可進行復拌，復拌深度一般不小于設計樁長的三分之一，且不小于5米。

　　6 施工質量控制要點

　　6.1人員 ：實行崗位責任制，做到定機、定人、定崗、定責。每處施工現場確定一名機長，制定詳細的操作手、機長、自檢人員崗位責任制。對現場施工和質檢人員進行培訓，從干部到職工都強化質量意識，凡參加粉噴樁施工的人員上崗前首先要了解、掌握、重溫有關施工技術規范，明確崗位責任，做到未經培訓不得上崗。充分發揮質檢人員對工程質量的控制作用，對成型后的每根樁實行施工隊、項目部全過程工地自檢，全部合格后方可報請監理組抽檢。

　　6.2 設備:設備是保證施工質量的前提，進場的粉噴樁機必須達到以下要求：a、性能良好;b、機架穩定性良好;c、配備先進的稱量工具和能自動打印噴粉量。

　　6.4 材料:只有合格的材料才能保證合格的工程，施工中建立健全材料管理臺帳，施工中使用的水泥應經過檢驗合格后方可進場，進場后的水泥應按批進行報檢，報請監理工程師抽檢合格后方可投入使用。水泥要堆放在高處，且下面應離地面約20cm，使下面有良好的通風效果，堆放水泥的場地四周要排水暢通，保證陰雨天氣無積水現象

　　6.5　施工場地:施工場地應平整，不得有積水，在施工段兩側要有排水設施。平面上的布樁位置要清晰可辨，樁位要準確。

　　6.6、粉噴樁機上要有明顯的反光標記，標記的刻度要經現場監理認可。夜間施工要有照明設施，使鉆架上的標記刻度清晰、醒目。

　　6.7　機械操作要熟練，噴粉要均勻，水泥劑量及復攪深度應滿足要求。噴粉時最好一次性噴足噴粉量。對于樁長較長的樁，應采取措施，保證樁身下端每米的水泥劑量達標。

　　6.8嚴格控制鉆孔下鉆深度，噴粉高程及?；颐妫_保粉噴樁深度和噴粉量達到設計要求。深度誤差不大于5cm，水泥噴入量的誤差應小于1%.

　　6.9攪拌機每次下沉或提升的時間必須有專人記錄，時間誤差不大于5s，提升前要有等待送粉達樁底的時間，防止出現提升卻未噴粉的情況。

　　6.10鉆進提升時的管道壓力不宜過大，以防止鉆孔淤泥向孔壁四周擠壓形成空洞。為確保粉噴樁的施工質量，當鉆頭提升至地面高程下25cm時，應停止噴灰只攪拌，同時采取復攪措施。第二次攪拌時不噴粉，嚴格控制噴粉時的鉆桿提升速度，確保每根樁的噴粉均勻性。如發生意外影響樁身質量時，應在12h內采取補噴措施，補噴重疊長度不小于1米，特別困難時以電流表讀數明顯變化為準。否則應重新打設，新樁距報廢樁的距離不能大于樁距的15%，并填在施工記錄中備查。

　　6.11對輸灰管要經常檢查，不得泄露及堵塞，輸灰管道的長度以60米左右為宜，不得超過70米。對使用的鉆頭要定期檢查，其直徑磨耗量不大于1cm，但也不宜采用直徑過大的鉆頭(以小于50cm為宜)。

　　6.12施工中及時、認真填寫原始記錄，不允許事后編寫。每天資料都應做好簽認、匯總工作，發現問題及時改正。

　　7 質量檢驗

　　檢測工作由具有相應資質的檢測單位檢測。本項目委托河南省交院工程測試咨詢有限公司對成樁按密實度抽查5%進行檢測，

　　7.1 低應變動態質量檢測

　　本檢測辦法的主要內容就是對樁的完整程度的檢測與診斷，即判定樁身是否完好，噴粉是否均勻等等，最終給定綜合判定結果。

　　7.2 取芯與標準貫入試驗相結合，該方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長度，對攪拌樁取芯后留下的空間應采用同等強度的水泥砂漿回灌密實。

　　7.3 復合地基靜載荷試驗

　　采用接近于復合地基實際工作條件的試驗方法，測定復合地基的軸向承載力，為設計提供基礎設計的校核依據，確保工程質量和復合地的使用安全。依據《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)的有關規定，試驗加荷可分為8~12個等級，總加荷量不應少于設計要求值的2倍，或達到地基極限承載力。每加一級荷載，在加載前后各讀記壓板沉降一次，以后每半小時讀記一次，當一小時的沉降觀測不超過0.1mm，可認為已達到相對穩定，即可加下一級荷載。本項目規定，當出現如下條件之一時，即可終止加載：

　　① 沉降量急劇增大，土被擠出或壓板周圍出現明顯的裂縫。

　?、?累計的沉降量已大于壓板寬度或直徑的6%。

　　③ 總加載量已為設計要求的兩倍。

　　8 結束語

　　公路軟基處理屬于隱蔽工程，如施工質量不好，一旦被路堤等構筑物所覆蓋，便構成隱患且不好檢查及補救。因此，緊抓施工環節，嚴格施工過程的管理非常重要，只有在施工過程中嚴格控制才能確保工程質量。