粉噴樁在高速公路軟基處理中的應(yīng)用

張四清

(新疆交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院)

粉噴樁在高速公路軟基處理中的應(yīng)用

張四清

(新疆交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院)

介紹了粉噴樁處理軟基施工技術(shù)，說明了施工質(zhì)量檢測技術(shù)。

高速公路;軟基處理;粉噴樁;試樁

1 工程概況

本工程為高速公路某標(biāo)段，起止樁號為 K69+000～K71+400，該標(biāo)段公路長度為2.4 km，施工范圍為標(biāo)段內(nèi)所有的路基、橋涵及路面底基層、基層。標(biāo)段內(nèi)主線有大橋1座7～25 m衛(wèi)河大橋、涵洞1座、分離式立交通道橋1座、箱型通道3座。該工程沿線基本呈連續(xù)分布，有特征明顯的軟弱地基土，局部可見有機(jī)質(zhì)而且有腥臭味，地基的承載力較低介于70～100 kPa。軟弱土層厚度在2.0～8.5 m范圍之間，土層的含水量高、強(qiáng)度低、壓縮性高，較易造成路基產(chǎn)生過大變形及沉降，由于互通區(qū)內(nèi)地基承載力較低，主線、部分匝道之高填方路堤、橋頭路堤、涵洞、通道處路段，經(jīng)計(jì)算后沉降不能滿足要求，需進(jìn)行特殊路基處理。本工程主要采用粉噴樁(干法)處理，及土工格柵+砂礫墊層復(fù)合地基處理，粉噴樁總長24 240 m。

2 粉噴樁處理軟基施工技術(shù)

2.1 原地表清理

進(jìn)行施工前，場地應(yīng)整平，清除地表雜物。本標(biāo)段橋頭路基段原先為黃河河務(wù)局防護(hù)帶，樹木砍伐后，對樹根進(jìn)行挖出，場地低洼處應(yīng)回填粘性土料進(jìn)行平整穩(wěn)壓。場地平整標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高高出50 cm，攪拌樁仍施工至地面。待施工完成時(shí)，將樁身質(zhì)量較差的部分挖去，并對場地進(jìn)行平整。對進(jìn)場的機(jī)具設(shè)備進(jìn)行組裝和調(diào)試，確保機(jī)具的完好率，保證滿足施工要求。

2.2 工藝性試樁

為了解噴射的合理配方，必須取現(xiàn)場各層土樣，在室內(nèi)按不同配比進(jìn)行試驗(yàn)，優(yōu)選出最合理的配比，查明噴射固結(jié)體的直徑和強(qiáng)度，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的可靠性和安全性。正式施工前按照設(shè)計(jì)要求先進(jìn)行工藝性試驗(yàn)，其目的在于提供滿足設(shè)計(jì)要求噴粉量的各種操作參數(shù)(粉噴樁常用施工工藝參數(shù)附后)，并驗(yàn)證加固料的攪拌均勻程度及樁質(zhì)量，了解下鉆及提升的阻力情況并采用相應(yīng)的措施，確保成樁質(zhì)量，每個(gè)處理段工藝性成樁實(shí)驗(yàn)根數(shù)不少于5根，室內(nèi)水泥土實(shí)驗(yàn)數(shù)量不少于5組，水泥土室內(nèi)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于900 kPa，90 d齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得低于2.4 MPa。試樁位置在設(shè)計(jì)樁位范圍以外進(jìn)行。

2.3 鉆機(jī)就位

施工前測放出粉噴樁布置范圍輪廓線、路線中心線及樁位中心線，通過尺量及拉線法進(jìn)行復(fù)核，并用引出標(biāo)記。在施工中應(yīng)經(jīng)常檢查樁位標(biāo)記是否被移動，確保粉噴樁樁位的準(zhǔn)確性。定出路基的中心線或通道涵洞的中心樁，對需要加固處理的范圍從中心向四周按照設(shè)計(jì)要求定點(diǎn)布樁，鉆機(jī)在樁位上就位。鉆機(jī)就位時(shí)必須調(diào)平，對準(zhǔn)樁中心線，要求用水平尺來測定粉噴機(jī)械的水平，用經(jīng)緯儀或垂球測定鉆進(jìn)架垂直，以確保成樁的垂直度。鉆井架上必須設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)且有顯著的濃度標(biāo)志尺。

2.4 開鉆鉆進(jìn)

鉆機(jī)就位后啟動主電機(jī)下鉆，待攪拌鉆接近地面時(shí)，啟動空壓機(jī)送氣，繼續(xù)鉆進(jìn)。送氣的目的可使鉆進(jìn)順利進(jìn)行，負(fù)載扭矩減小和防止鉆頭噴口堵塞。隨著鉆進(jìn)，加固的土體在原位受到攪動，以便和固化劑(水泥)充分拌和。鉆到設(shè)計(jì)孔深時(shí)，停止鉆進(jìn)，鉆頭反轉(zhuǎn)，但不提升，實(shí)際工作中鉆進(jìn)深度D由深度尺盤D=H+A1+A2的確定。其中H為設(shè)計(jì)加固深度;A1為攪拌鉆頭噴射口與地面平行時(shí)濃度尺盤的讀數(shù)，可事先調(diào)整為A1=0;A2為機(jī)身調(diào)平后，樁機(jī)橫移槽距地面的高度。

2.5 提升并噴粉

打開送料閥門，關(guān)閉送氣閥門，噴送加固粉料水泥從料罐送到灰口有一定的時(shí)間延遲(3～5 min)，在沒有噴粉情況下不得進(jìn)行提升作業(yè)。確認(rèn)加固粉料已到樁底后，提升攪拌鉆頭。為便于控制成樁質(zhì)量，一般不得使用高速檔提升，在提升時(shí)要密切注意灰罐的壓力。在地面以下5.0 m的噴粉壓力應(yīng)控制在0.25～0.3 MPa，同時(shí)注意噴粉計(jì)量器的數(shù)字是否有規(guī)律的變動，如發(fā)現(xiàn)管道不暢通，同時(shí)灰罐壓力不小于0.45 MPa，就說明鉆頭的送灰孔已經(jīng)堵塞，必須現(xiàn)場處理，不得出現(xiàn)斷樁、縮樁。送灰時(shí)的粉體不能有間隔，也不能時(shí)多時(shí)少，時(shí)有時(shí)無，以保證充分拌和和混合料的均勻性。

3 施工質(zhì)量檢測技術(shù)

對于粉噴樁施工中必須對其進(jìn)行檢測，主要檢測樁位、樁長、噴灰量、復(fù)攪長度。對每批進(jìn)場水泥，應(yīng)作抽檢，并不得有受潮結(jié)塊或其他雜物。樁身強(qiáng)度檢測采用在攪拌樁中心鉆孔取樣，鉆孔直徑不得小于108 mm。水泥土90 d齡期無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得低于2.4 MPa，檢測頻率為1% ～2%。對每個(gè)場地進(jìn)行2～3處原位靜荷載試驗(yàn)，檢查復(fù)核地基的承載力，并作好記錄。施工過程嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求施工。結(jié)合實(shí)踐，筆者總結(jié)了關(guān)于粉噴樁樁距、樁長、噴漿量、樁體強(qiáng)度，鉆桿傾斜度應(yīng)符合要求。另外成樁14 d后，應(yīng)當(dāng)開挖出樁頭并將樁頭鑿平，進(jìn)行外觀檢查，同時(shí)，采用動測法對樁身平均強(qiáng)度及單樁極限承載力和容許承載力進(jìn)行檢測。成樁28 d后，通過鉆芯取樣，換算出樁身90 d的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。

［1］林濤，張景禎.軟基處理中的粉噴樁施工技術(shù)研究［J］.城市道橋與防洪，2011，28(9):118-119.

［2］王俊霞.粉噴樁在太長高速公路軟基處理中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2011，27(1):31-33.

［3］何福林.滬寧高速公路軟基的粉噴樁處理［J］.中國公路學(xué)報(bào)，2011，31(7):57-58.

U416.1

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1008-3383(2012)04-0029-01

2011-12-01

張四清(1957-)，男，新疆烏魯木齊人，助理工程師，從事公路設(shè)計(jì)工作。