粉喷桩技术在公路软土路基处理中的应用

杨鹏飞 张会珍

摘 要：作为深层搅拌桩进行地基处理加固的重要方式，粉喷桩也可称为加固桩。其选用的固化剂材料以水泥、石灰为主，利用专用搅拌设备强制拌和软土与粉体材料，使两者充分混合并发生一系列物理化学反应，促使软土硬结，提高其稳定性、强度。目前在淤泥质土、淤泥及粉土地基施工中得到了广泛应用。为此，本文主要对公路软土路基处理中粉喷桩施工技术要点及质量控制措施进行了分析与探究。

关键词：粉喷桩；软土路基；质量控制

公路作为带状结构物，其涉及地质情况较多，往往穿越部分地质情况差的地区，此时需选用加固技术提高施工质量。软土地基作为公路不良地基的主要形式，其具有较高含水量及较大压缩性，且该地质抗剪强度小。为满足强度及变形需求，降低工后沉降差，必须根据工程实际情况选取切实可行的加固处理方法。粉喷桩作为加固公路软土地基的重要技术之一，其技术水平的高低将直接影响公路施工质量。将粉喷桩合理应用于软基处理中，可有效提升地基承载力，达到良好施工效果。

1 公路软基处理中粉喷桩技术要点分析

1.1 施工材料准备

粉喷桩施工过程中通常采用水泥作为主要的固化剂，应根据公路工程的实际情况确定所需材料的规格，材料进场之前按照规定要求进行质量验收，禁止使用质量不达标的水泥材料。为改善水泥土的使用性能，还应掺入适量的外加剂。在充分掌握各项原材料性能的基础上，确定水泥掺入比，合理确定水泥用量。通常情况下，水泥用量与桩身强度呈正比例关系，但若超过一定范围，伴随水泥用量的增加，其强度反而会逐渐降低，宜控制在7%—15%左右，并结合工程地质条件适当调整，在保证水泥土强度的前提下，有效节约成本，降低工程造价。

1.2 施工场地处理

为充分掌握工程地质构造，应按照要求进行勘测作业。结合粉喷桩施工特征，不仅要进行常规的土层勘察，还应当明确土层结构，是否存在弧石等大块障碍物，并采取相应的处理措施，避免影响正常施工。同时分析地下水质条件，判断其对水泥的侵蚀程度。随后全面清理施工范围内的杂物、碎石等，若存在低洼地带，应及时采用相同土质回填，其中不得存在杂质，并适当碾压密实，压实程度应达到85%以上。按照施工方案的要求测量现场各项参数，确定桩体位置，并将其明显标记出来，实际测量误差应控制在5cm以内。为保证桩体位置的准确性，在后期施工过程中需定期复测桩位，防止出现位移现象。

1.3 工艺性试桩

在粉喷桩施工过程中，技术参数是影响成桩质量的决定性因素，現阶段公路工程建设规模相对较大，沿线地质条件复杂，必须通过成桩试验确定施工参数，为后期施工提供积极指导。在成桩试验中应注意以下几点问题：第一，通过试验施工确定最大钻进深度，以检验是否满足设计要求；第二，校验水泥土配合比例及外掺剂用量，以提升桩体强度；第三，待试桩结束后，应检测其承载能力，根据检测结果对各项参数进行适当调整。为保证试验数据的准确性，试验数量应在5根以上，对于施工中存在的问题应及时记录，并分析解决对策，确保后期施工顺利进行。

1.4 搅拌成桩施工

（1）钻机就位。结合公路工程实际地质条件确定相应规格的钻机，应具有足够大的动力，确保浆液与周边土体充分搅拌均匀，钻头直径略大于桩径，同时将自动计量装置加设在钻机上，及时掌握钻进状态。由专门操作人员调试设备参数，适当储备易损零件，避免在施工过程中出现机械故障。由于公路工程建设周期相对较长，还应当加强设备保养及维护工作，以提升其使用性能。随后将钻机运送至指定位置，按照规定要求进行安装，确保处于水平稳定状态，检测钻杆垂直度，最大误差控制在1.5%以内。为防止施工中出现位移现象，可在支座下安装钢板，提升其稳定性。

（2）预搅下沉。按照设计方案的要求进行钻进施工，合理标定每根桩体的喷粉量，将下钻速度控制在条件允许范围之内，宜在2.8m/min以内，强制搅拌周边软土层。为避免喷射口堵塞，在旋转钻进时应适当喷气，防止影响后期施工，待钻进深度接近桩底部时，可适当放慢钻进速度，保证底部的稳定性。同时，在钻进过程中应定期检查钻头磨损程度，对于磨损严重的钻头应及时更换。

（3）复喷提升。初次搅拌完成后，由于外界客观因素限制，桩体极不均匀，应按照规范要求在整桩全长度内进行复搅作业，以提升桩体水泥土的均匀性。具体操作为：钻进至设计深度之后，反向旋转提升钻机，速度保持在0.8m/min左右，对灰罐压力进行严格控制，宜为0.25—0.4MPa，若喷粉压力过大，对孔壁周围的软土造成挤压，形成空洞现象，降低路基的整体性及稳定性。根据钻头提升速度适当调整喷粉快慢，使二者处于协调一致的状态，确保水泥土的均匀性。在喷粉施工过程中，不得出现中断现象，否则可能会导致断桩问题，影响路基加固效果，应当分析具体原因，并采取必要的补救措施，确保桩体的稳定性。

2 公路软基处理中粉喷桩质量控制措施

2.1 原材料质量控制措施

原材料对于粉喷桩施工质量影响巨大，因此需要加强对原材料的质量控制措施。在充分了解施工范围内软土层具体情况的基础之上，选择合适的施工材料。检查所采购材料的出厂合格证等相关证明，并按照规定的要求检测各项材料，对于质量检测不合格的材料禁止应用在道路施工的过程中。在原材料进入施工现场之后，做好材料的存放工作，避免在存放的过程中由于天气、自然环境等因素的影响出现固结、质变的问题。在施工开始前还需要进行土样试验、水泥土比例试验等，确保成桩的质量。

2.2 搅拌成桩质量控制措施

首先必须按照施工方案设计要求来确定桩体的位置，尽量减少在此过程中存在的误差，影响软土地基加固的效果。在搅拌成桩的过程中，应根据桩身具体的长度来确定每次入罐的材料用量，成桩完成之后检查固化剂的使用情况，当罐内留下的材料过多时，则需要对桩体进行复喷，避免出现桩体松散的问题。若由于停电后者机械故障等外界因素不得不中断喷粉作业时，需要采取整桩复打的措施进行处理，重叠的孔段应超过1m。待搅拌成桩施工完成之后，应按照相关的标准进行成桩质量检测工作。采用钻桩取芯的方式检测成桩的质量，根据桩身的直径合理的确定钻孔的大小，一般钻孔的直径应大于100mm。由于桩体的数量较多，可选用抽样检测，其中检查的频率控制在0.2%左右。

2.3 加强施工质量检测

在具体的施工过程中，应加强对于施工质量的检测工作，通过检测及时发现在施工过程中出现的问题，并采取相应的措施进行处理。对于质量检测的工作用贯穿于施工各个环节之中，在每个环节施工完成之后及时进行检测作业，质量验收合格之后方可进行下一步的施工。尽量减少由于人为操作失误造成的质量问题，从整体上提高软土地基的施工质量。

3 结束语

综上所述，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。

参考文献

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