有關(guān)粉噴樁復(fù)合地基處理中的應(yīng)用

       摘要：筆者通過本文工程中的實(shí)例，簡介粉噴樁復(fù)合地基的特點(diǎn)，包括設(shè)計方法、施工工藝以及質(zhì)量控制要點(diǎn)，可供技術(shù)人員參考。

　　關(guān)鍵詞：粉噴樁；復(fù)合地基；施工工藝；質(zhì)量控制

　　1引言

　　某省地處沿海、沿江的水網(wǎng)地區(qū)，地質(zhì)條件復(fù)雜，道路路基經(jīng)常要穿越軟土地區(qū)，軟基處理得好壞將直接影響到路基的穩(wěn)定性、工程整體營運(yùn)質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性。目前軟基處理方法主要有塑料排水板、攪拌樁（粉噴樁與深層攪拌樁）、土工合成材料加筋、等（超）載預(yù)壓等，粉噴樁因具有工期短、工后沉降小等特點(diǎn)，在我省高速公路軟基處理中得到了廣泛應(yīng)用。

　　2水泥粉噴樁的特點(diǎn)

　　水泥粉噴樁是以水泥干粉作為固化劑，通過專用設(shè)備由壓縮氣體將粉體輸送到地基中，與需加固的軟土強(qiáng)行拌合，使粉體與地基軟土充分發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，從而形成堅(jiān)硬、連續(xù)的水穩(wěn)性樁體，大幅提高軟土地基承載力，以達(dá)到加固的目的，對于粉細(xì)砂地基還可防止砂土液化，有效改善不良地基。

　　粉噴樁具有如下特點(diǎn)：①加固成本低，由于利用了原狀土，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，加入12%～20%的水泥固化劑，比其它地基加固法成本低；②地基加固后無附加荷載；③樁體強(qiáng)度較高，其抗壓強(qiáng)度主要與土的種類、含水量、水泥滲入比、養(yǎng)護(hù)齡期及外加劑等因素有關(guān)；④干法施工，無需水源，不需排污，無污染；⑤粉噴樁在土體中幾乎不增加體積，故不產(chǎn)生側(cè)向擠土，因此粉噴樁施工時對鄰近環(huán)境和設(shè)施無影響，甚至可以緊貼相鄰基礎(chǔ)施工；⑥由于樁體是由攪拌葉片轉(zhuǎn)動提升并且葉片對土產(chǎn)生向下的擠壓作用而形成，故樁體多為層狀結(jié)構(gòu)，類似于巖石中的層理現(xiàn)象；⑦攪拌葉片轉(zhuǎn)動時，離心力的作用使土粒甩向邊緣，同時水泥粉由中軸一小孔高壓噴出，故樁體邊緣部分?jǐn)嚢枳畛浞�，�?qiáng)度比中心部分要高。粉噴樁適用于建筑物地基、公路地基、邊坡抗滑、深基坑支護(hù)、防滲帷幕及海堤地基等加固工程。

　　3工程實(shí)例

　　廣東省惠州市羅陽鎮(zhèn)曙光路為城市快速路，全長2265m，雙向8車道，設(shè)計車速80kmh，起于廣汕公路（324國道），止于惠博沿江路，路基全寬60m。軟基加固場地位于324國道與惠博沿江路交叉處，交通便利，線路地形較為復(fù)雜，附近為待遷廠房和村舍。地表主要為魚塘、稻田、河溝和人工雜填土，下部淤泥層較厚。部分路基需要進(jìn)行軟基處理。

　　4水泥粉噴樁設(shè)計與施工

　　4.1粉噴樁設(shè)計

　　粉噴樁采用三角形布置，樁徑500mm，設(shè)計樁長8.0m，樁距1.2m，樁身水泥摻入量16%，置換率15%。經(jīng)計算單樁承載力特征值為110kN，復(fù)合地基承載力特征值130kNm，計算沉降量110mm，符合規(guī)范要求。

　　4.2室內(nèi)配比試驗(yàn)

　　粉噴樁軟基處理效果很大程度上取決于配比的選擇是否適合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)條件，施工方和監(jiān)理方在施工前都必須根據(jù)設(shè)計提供的地質(zhì)資料，選取典型地段鉆探取樣，按有關(guān)規(guī)范要求做室內(nèi)配比試驗(yàn)。

　　⑴粉噴樁加固料采用32.5R普通硅酸鹽水泥，其用量按土的天然含水率W0確定，其參考值如下：

　　W0≤50%的為；W0＝51%～70%的為；W0＞70%的為60～65kgm。

　�、萍庸烫幚硗恋膹�(qiáng)度應(yīng)以無側(cè)限抗壓強(qiáng)度衡量，試件養(yǎng)護(hù)齡期為7d、28d、90d，要求R28≥0.8MPa，R90≥1.2MPa。

　　4.3現(xiàn)場工藝性試樁

　　為了確定各種操作技術(shù)參數(shù)，粉噴樁施工前施工單位必須考慮到不同的地質(zhì)情況，根據(jù)室內(nèi)配比進(jìn)行工藝性試樁，并達(dá)到以下要求：

　　⑴滿足設(shè)計水泥噴入量的各種技術(shù)參數(shù)，鉆進(jìn)速度V≤，平均提升速度Vp≤，攪拌速度R≈，鉆進(jìn)、復(fù)攪與提升時管道壓力P＝0.1～0.2MPa，噴灰時P＝0.25～0.4MPa。

　�、聘鶕�(jù)水泥攪拌樁的均勻程度，掌握下鉆及提升的困難程度，確定合適的技術(shù)處理措施，成樁試驗(yàn)樁數(shù)不宜少于5根。

　　4.4現(xiàn)場施工工藝

　　粉噴樁施工場地應(yīng)事先平整，清除樁位處地面、地下的障礙物如石塊、樹根等，并進(jìn)行清表處理。場地低洼時應(yīng)先填粘性土，溝塘處需打設(shè)粉噴樁，應(yīng)優(yōu)先考慮抽水、清淤及整平等。主要施工工藝為：攪拌機(jī)就位→預(yù)攪下沉→噴粉攪拌提升至離地面0.3m處，重復(fù)攪拌下沉和再次攪拌提升→關(guān)閉攪拌機(jī)（→鋪筑砂礫墊層→鋪設(shè)土工布→填筑路堤）。

　　5施工質(zhì)量控制

　　5.1根據(jù)工藝試樁確定的各種操作技術(shù)參數(shù)制定施工要點(diǎn)，供現(xiàn)場操作人員遵守。嚴(yán)格控制鉆孔下鉆深度、噴粉高程及�；颐�，確保粉噴樁長度和噴粉量達(dá)到規(guī)定要求，深度誤差不得大于5cm，水泥損耗量平均不得大于。粉噴樁要穿透軟弱土層到達(dá)強(qiáng)度相對較高的持力層并深入其內(nèi)50cm，持力層深度除根據(jù)地質(zhì)資料外，還應(yīng)根據(jù)鉆進(jìn)時電流表讀數(shù)值來確定，當(dāng)鉆桿鉆進(jìn)時電流表讀數(shù)明顯上升，說明已進(jìn)入硬土層，如能持續(xù)50cm以上則說明已進(jìn)入持力層。攪拌機(jī)每次下沉或提升的時間必須有專人記錄，時間誤差不得超過5s，提升前要留有送粉到達(dá)樁底的時間，防止出現(xiàn)提升而未噴粉的情況，具體時間隨機(jī)械類型與送灰管長度而確定。

　　5.2在樁上部L范圍內(nèi)應(yīng)復(fù)攪一次，其長度不足5m的按5m施工。特需要注意的是對于軟土天然含水量大于70%的地段，復(fù)攪長度應(yīng)貫穿軟土層。

　　5.3鉆進(jìn)提升時管道壓力不宜過大，以防鉆孔淤泥向孔壁四周擠壓形成空洞。

　　5.4成樁過程中如發(fā)生意外影響樁身質(zhì)量時，應(yīng)在12h內(nèi)采取補(bǔ)噴措施，補(bǔ)噴重疊長度宜不小于1.0m。特別困難時以電流表讀數(shù)明顯變化為準(zhǔn)，否則應(yīng)重新打設(shè)，新樁距報廢樁的距離不能大于樁距的15%。

　　5.5對輸灰管要經(jīng)常檢查，不得存在泄漏及堵塞現(xiàn)象，管道長度宜為60m左右，不得超過80m。對使用的鉆頭要定期檢查，其直徑磨損量不得大于1cm，但鉆頭直徑宜控制在53cm以下。

　　6質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收

　　6.1質(zhì)量檢測

　　施工過程中必須隨時檢查噴灰量、樁長、復(fù)攪長度以及是否進(jìn)入硬土層等，如施工中有異常情況，應(yīng)記錄其處理方法及措施。淺部開挖樁頭的深度宜為50cm，目測檢查攪拌的均勻情況，量測成樁直徑，抽查樁數(shù)為1%～2%，粉噴樁施工質(zhì)量允許偏差應(yīng)符合規(guī)范要求。

　　6.2驗(yàn)收

　　成樁28d后在樁體上部（樁頂以下0.5m，1.0m，1.5m）處截取3段樁體進(jìn)行現(xiàn)場樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，抽查樁數(shù)為1‰～2‰，必要時由業(yè)主安排進(jìn)行全樁長取芯，以檢測粉噴樁的質(zhì)量。