高速公路粉噴樁施工工藝及處治方法
關鍵詞：樁；基礎；施工
一、什么是粉噴樁
粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式，也叫加固土樁。深層攪拌法是加固飽和軟粘土地基的一種新穎方法，它是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過特制的攪拌機械就地將軟土和固化劑(漿液狀和粉體狀)強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理一化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的優(yōu)質地墓。粉噴樁就是采用粉體狀固化劑來進行軟基攪拌處理的方法。
粉噴樁最適合于加固各種成因的飽和軟粘土，目前國內常用于加固淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高的粘性土。
二、設計要求
粉噴樁的設計樁徑為50cm，樁邊距1.0m，在平面上呈梅花形布置（詳見附件），不采用正方形布置。粉噴樁樁頂鋪設50cm厚砂礫石墊層，樁頂不需伸入墊層內。持力層深度除根據(jù)地質資料外，還應根據(jù)鉆進時電流表的讀數(shù)值來確定，當鉆桿鉆進時電流表讀數(shù)明顯上升，說明已進入持力層，樁長須穿透軟土層并深入持力層內50cm。粉噴樁處理后的單樁承載力須大于250KN，地基承載力不小于250KN。
三、粉噴樁的施工
1. 施工設備
嚴禁使用非定型產(chǎn)品或自行改裝設備；進場設備必須配備性能良好的能顯示鉆桿鉆進時電流變化的電流表，顯示管道壓力的壓力表和計量水泥噴入量的電子秤或流量計。
2. 室內配比實驗
粉噴樁處理軟基效果為何，很大程度上取決于配比的選擇是否適合當?shù)毓こ痰刭|條件。各標段承包人和監(jiān)理單位在施工前必須根據(jù)設計地質資料和動力攪拌資料，按有關規(guī)范要求做室內配比試驗。
?、?nbsp;粉噴樁加固料宜采用425#普通硅酸鹽水泥，水泥用量因天然含水量而異，按以下方法配比：W1≤50%，水泥用量50kg /m；50%＜W1≤70%，水泥用量為55kg/m；W1＞70%，水泥用量為60kg/m～65kg/m。
?、?nbsp;加固處理的強度，應以無側限抗壓強度衡量，試件養(yǎng)護齡期為7d，28d，90d，要求R28≥0.8MPa，R90≥1.2MPa。
3. 現(xiàn)場工藝性試樁
根據(jù)室內配比進行工藝性試樁，試樁應達到下列要求。
?、?nbsp;鉆進速度V≤1.5m/min；平均提升速度Vp≤0.8m/min；攪拌速度R≈30轉/min；鉆進、復攪與提升時管道壓力：0.1MPa≤P≤0.2MPa；噴灰時管道壓力：0.25MPa≤p≤0.40MPa。
② 確定合適的技術處理措施，掌握水泥攪拌的均勻程度，掌握下鉆及提升的困難程度，成樁試驗的樁數(shù)不少于5根。
[Page] 4. 施工工藝
進行粉噴樁的場地需清表處理，做好抽水、清淤及整平工作。主要施工工藝為：放樣→粉體噴射攪拌機械就位→預攪下沉→噴粉攪拌提升至離地面30cm處→重復攪拌下沉→重復攪拌提升至離地面30cm處→關閉攪拌機械→鋪筑砂礫墊層→鋪設土工布→填筑路堤。路面工程在完成粉噴樁施工不少于60天后才能進行。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5秒，提升前要有等待送粉到樁底的時間，防止出現(xiàn)提升卻未噴粉的情況。
四、施工質量控制注意事項
1. 關于復攪與提升：在樁頂部1/3范圍內應重復攪拌一次,高度至少大于5m。鉆進提升時管道壓力不宜過大，以防淤泥向孔壁四周擠壓形成空洞。
2. 關于補噴和廢樁問題：如發(fā)生意外影響樁身質量時，應在水泥終凝前采取補噴措施，補噴重疊長度≤1.0m。補噴無效時須重新打樁，新樁與廢樁的間距≥20cm。
3. 輸灰管須經(jīng)常檢查，不得泄漏及堵塞，管道長度以60m為宜。對鉆頭定期檢查，直徑磨耗量≤1cm，鉆頭直徑≯ 53cm。
4. 在灌注樁兩側布設粉噴樁位時，應預留鉆孔灌注樁施工位置，預留凈距為140cm。
5. 成樁施工順序從四周邊開始向中心進行，相鄰兩根樁必須跳躍間打。
6. 砂礫墊層必須在樁體強度達到70%時方可鋪筑。
7. 監(jiān)理處必須對粉噴樁施工進行全過程旁站，按實際發(fā)生數(shù)量進行計量。
五、方案的實施
1. 軟土基底處理準備工作
處理前，事先開挖臨時排水溝，縱向開挖臨時降水溝，用以降低地表水，便于基底草皮清除施工，草? 皮清除完畢后，整個軟土處理區(qū)填筑80em山砂土， 整平并輕度碾壓，以保證粉噴樁機及其配套設施的進場，以及所需材料的進場、堆放。然后根據(jù)設計需要，進行處理面積等放祥和樁位布點。
2. 粉噴樁施工
根據(jù)設計要求，樁位呈等邊三角形布置，中心間距1.5m，樁徑為50em，樁長為6m。設計噴粉量為 36kS／m-58kS／m。根據(jù)路基平均填土高度自重計算天然土重，經(jīng)室內配合比選定，按50k9／m噴粉量施工。
施工前首先要進行成樁試驗，數(shù)量不宜少于5根，以取得滿足設計噴人量的各項技術參數(shù)，掌握下鉆和提升的阻力情況。施工中要控制瞬時噴粉量和攪拌均勻性，且一氣呵成，每根樁開鉆后連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴粉。為滿足攪拌達到強度均勻性，上部3m進行復攪，速度控制1.0m／min-1.2m／min，樁頭攪拌時間應適當延長，以保護樁頭均勻密實，地面80cm填土不計人樁長。
粉噴樁施工過程中，還要注意樁距、垂直度控制，施工完畢后分別進行一定數(shù)量的樁體開挖，取芯進行抗壓檢驗，必須滿足設計要求。
[Page] 3. 路基填筑施工
填筑前鋪設一層50cm砂礫墊層并碾壓密實，路基填筑所需土石方材料來自附近山頭路基挖方段，每層不超過30em，為確保沉降后的路基寬度和設計邊圾跋卑，施工時兩側加寬各50tm，并留出路．拱和橫坡，采用40t重型壓路機震動壓實。
六、沉降和穩(wěn)定觀測
在路基設計中心線和路肩基底同時埋設沉降杯，沉降和穩(wěn)定觀測同步進行。在施工期間，每填筑 一層，觀測一次，填土間歇期間每天觀測一次，每一區(qū)域填筑完畢后每周觀測二次，在整個觀測期間，要注意觀測樁的保護，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，確保測量數(shù)據(jù)的連續(xù)性，觀測數(shù)據(jù)可直接用于計算由于沉降而補加的填方量。
七、結束語
1. 粉體攪拌樁可以有效地減少被加固土體的壓縮量，而當下部尚存在的軟土厚度較大，其沉降量并不能減少；
2.粉體攪拌樁能有效地調整橫斷面差異沉降，有助于控制不均勻沉降；
3. 粉體攪拌樁有較高的剛度，抗側向變形能力較強，對本例中山間的軟基尤為適用；
4. 粉體攪拌樁處理過的路基能承受較快的加荷速率，能較好地滿足工期較嚴的要求；
5. 路基填土過程中，在滿足取土場土質能夠達到設計壓實度的情況下，在基底天然承載力所要求的填土高度內，不宜使用沖擊力過大的壓路機，可適當增加碾壓遍數(shù)，盡量使處理后的基底樁間土相對固結穩(wěn)定，增加抗剪能力。
6. 粉體攪拌樁不能改善地基排水條件，但通過吸水固結可提高樁間土的結構性，同時樁頂鋪墊砂層可便于地基排水，從而可適當加速樁間土的固結，減少工后沉降。
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