浅析粉喷桩施工技术在公路软土地基处治中的应用

柯慧丹 郑瑞清

（河南高速公路监理咨询有限公司，河南 郑州 450100）

公路运输在国民经济发展的过程中占据着重要的地位，为了有效的提高公路工程的通行能力，对于建设施工的质量提出了更高的要求。路基施工对公路工程的质量有着决定性的影响，尤其是软土地基在强度和稳定性方面存在一定的不足之处，因此在施工过程中需要根据道路工程的实际情况，采取适当的施工技术对软土地基进行处理，严格按照施工工艺和流程进行施工，规范施工操作行为，来提高公路路基的承载能力和使用寿命，满足日益增长的通行需求，充分发挥公路工程在拉动沿线经济增长方面的作用。

1 粉喷桩加固机理

粉喷桩加固土体的原理为充分混合原位土和固化剂，通过固化剂与附近土体内的水分进行结合，以此产生一系列的物理化学反应，最终将混合水泥土凝结、硬化，形成一个整体，这种加固方法，不单单能够提升土体自身强度，还能对桩周土层起到稳固作用。目前，在我国道路工程建设中，粉喷桩在地基处理中得到了广泛应用，且优点多多，具体如下：1）可充分利用原状土，通过胶结材料，如水泥、石灰等，粉喷桩可对原状土的力学性能进行有效改善；2）粉喷桩只需在转机内将原状土和水泥进行搅拌即可，一般不会影响周围建筑物；3）路基力学性能可通过胶结材料掺加、桩间距合理控制等措施得以改善，且与设计要求相符；4）待粉喷桩成型之后，复合地基的重度和原状土的重度差距较小，一般不会导致下卧层下沉；5）相比钢筋混凝土桩，粉喷桩的成本较低；6）按照施工需求及土质实际情况，可合理选择粉喷桩的类型，常见的包括正方形、矩形、梅花形等。

2 工程概况

某公路工程位于地势相对低洼的地带，在部分路段存在厚度不一的软塑状粉质黏土，为了有效的提高路基的承载能力，避免软土层对公路工程的施工质量造成影响，必须采取相应的处理措施。经技术人员研究决定，在黏土层厚度小于5m的路基地带，对其进行清淤作业之后，换填强度优良的填料。在黏土厚度较大的路段采用粉喷桩技术进行施工，经过对现场沉降情况勘测之后，设计桩体直径为50cm，桩体的间距为1.5m，粉喷桩设置的深度应保证能贯穿软弱土层，从而起到良好的加固作用。

3 粉喷桩施工技术在公路软土地基处治中的应用

1）施工场地处理。首先将施工现场的碎石、杂物等垃圾清理干净，避免在施工范围存在障碍物，对于低洼地带应及时进行填平，回填的土质应与现场的土质保持一致，中间不得含有杂土。清理完成后还需进行碾压工作，保证其压实程度不小于85%。其次对施工现场的各项参数进行测量，详细了解施工现场的具体情况，勘测施工路段的地质条件，并将特殊路基地带标注出来，在后期施工时采取相应的处理措施。根据设计方案的要求，在施工现场用钢尺对每根桩的位置进行确定，并做好相应的标记工作，具体桩位的误差应控制在5cm的范围内。在施工时还需做好桩位的复测工作，避免出现标记移动的现象，影响桩体位置的准确性。2）成桩试验。为了有效的提高粉喷桩施工的质量，一般情况下还需进行成桩试验，确定施工过程中所需的各项参数，为后期施工提供相应的支持，试验的桩位数大在5根以上。同时对试验施工中遇到的问题进行记录，在施工结束后分析问题出现的原因，有针对性的提出相应的解决措施，避免在正式的施工中出现此类问题。3）钻机就位。待钻机到达指定位置之后，应先对钻机的水平度进行检测，确保安装完成后的钻机处于水平稳定的状态，其次是检测钻杆的垂直程度，其中所存在的偏差应控制在1.5%的范围内。在支座处安装面积较大的钢板，保证钻机安装的稳定性，避免在钻进的过程中出现钻机移动的现象，对桩体位置的准确定造成影响。在钻机运作的过程中，应定期对其垂直度进行检查，若存在偏移的问题则应及时调整。4）预搅下沉。在搅拌成桩的过程中，水泥的用量应略大于一根成桩所需要的量，禁止使用固结成块或者含有杂物的水泥。随后可开展搅拌下钻作业，采用旋转钻进的方式，根据成桩试验中确定的钻进速度进行施工，一般情况下钻进速度应控制在2.8m/min。在下钻的过程中主要是对周边的软土进行搅拌，为了防止在钻进的过程中喷射口被软土堵塞，需要在旋转时采用高压喷气。待钻进的深度到达桩底位置，可适当放缓速度，将其调整至0.3—0.4m/min。5）搅拌成桩施工。钻机到达施工方案设计要求的桩底标高之后，调整钻机进行反向旋转，同时将运行速度控制在0.8m/min以内进行提升，开启器械设备喷粉，其中送粉的压力保持在0.25—0.4MPa之间。当钻机提升至距桩顶30cm时应停止喷粉施工，改由空气压缩的方式进行施工。

4 公路软基处理中粉喷桩施工质量控制措施

1）加强对机械设备的检测。机械设备是粉喷桩施工能够顺利进行的关键，因此，无论是在施工的准备阶段还是在施工过程中，都需要加强对机械设备的检测，及时发现机械设备存在的问题，对不合格的部件进行更换，同时对机械设备进行定期的维护和保养，确保机械设备在施工过程中能够正常运作。其次是对于器械设备参数的设定，应根据施工现场的地质条件和工程建设要求，设定合理参数，保证粉喷桩施工的质量。2）复搅控制。为了保证粉喷桩的成桩质量，在进行搅拌成桩作业中要进行复搅作业，大量的工程实践已经证明复搅作业的重要性。在进行复搅的过程中，严格控制钻杆的提升速度和沉降速度，保证泥浆能够与周围土体搅拌充分。在复搅完成之后，要保证桩体顶部的平整，对顶部的凹陷进行填埋处理。3）做好成桩质量检测工作。在粉喷桩施工完成之后，施工单位应重视成桩质量检测工作。成桩过程中常见的问题有桩体位置较浅、喷灰不均匀、桩体牢固程度不足等。因为粉喷桩的施工数量较多，运用抽样检测方式，检测数量不低于粉喷桩总量的2%。通过钻探取芯对粉喷桩进行质量检测，按照相应的技术规范对桩体进行取芯，选取合适规格的钻机，在取芯的过程中保持钻机平衡，避免因为操作失误导致桩体损坏，通过对取芯质量的检测确定成桩质量。对于检测不合格的桩体要及时上报监理部门，进行重新喷桩或者桩体修复作业。4）建立质量保证体系。在粉喷桩施工过程中，应建立一套完整的质量保证体系，这一体系贯穿于施工的各个环节，包括施工前的准备、施工流程控制以及后期质量检测控制。施工单位定期组织技术人员对施工现场进行质量检测，建立严格的奖惩制度，对于质量检测合格的部门给予奖励，对质量检测不合格的部门进行通报批评，并责令其进行整顿。建立起一套严格的质量保证体系，将所有施工人员的纳入质量管理体系之中，全面提高施工质量，保证软土地基加固的稳定性。

5 结束语

综上所述，公路作为道路交通的重要方式，在其发展过程中，不仅是国民经济增长的基础，还与人们的生活、工作关系密切。软土路基作为公路建设的主要病害问题，在施工过程提高软基处理技术尤为重要，粉喷桩复合加固技术作为软土地基化学加固的主要表现形式，在软土地基处理中能够有效地增强路基的整体性、水稳性及强度。这种技术的广泛应用可以有效地提高施工的整体质量。