公路桥梁工程中软土地基水泥粉喷桩施工技术

赵康喆

摘 要：在对公路路桥软土地基进行加固施工时经常用到的一项施工技术就是水泥粉喷桩，在进行软土地基加固施工时必须要符合施工规范的要求。在文章中，作者依据自己多年的工作经验并且结合了许多粉喷桩施工案例，探讨了怎样有针对性的控制公路路桥软土地基施工质量和保证其施工质量，期望能够为类似工程的施工提供必要的指导。

关键词：公路桥梁；软土地基；水泥粉喷桩；施工技术

地基的结構、牢固和性能在桥梁工程中起着至关重要的作用，在对桥梁工程进行设计时，经常会出现天然土质不良的现象，所以怎样有效加强桥梁工程地基和如何进行桩基施工成了一项需要解决的问题。在我国，水泥粉喷桩技术被广泛应用于涵洞和小型桥梁中，并且也运用了一定的时间，也取得了一些经验，是一种可靠、经济的地基加固技术。

1 工程概况

某公路大部分路段具有比较复杂的地质条件而且是大部分都处在丘陵河网地区，是施工区域有广泛的软土地基分布，下部的土层是砂层、亚粘土，比较有利于工程施工，但是表面附着了比较厚的淤泥层，不利于工程建设。软土层比较厚，在施工中是属于不良地基，具有透水性差、低强度和高压缩性的特点，需要进行加固处理。软土地基从上到下的分层是人工填土（灰色，可塑，厚度为0.7m-1.2m）、淤泥（灰黑色，流塑-软塑，厚度为17m-21m）、亚粘土（软塑，厚度大于5m）。

2 水泥粉喷桩技术原理

喷粉桩就是把水泥粉与空气气流混合起来，利用钻孔将其喷入到软土中。利用特制的钻头进行搅拌，将孔中的土充分进行扰动，并且利用含粉气流把粉和土充分进行搅拌，当搅拌均匀的时候要进行压实，这样就行成了粉喷桩。在这个过程当中利用了土粒与水泥的水化、水解反应以及一系列的物理化学反应，次年改成了水泥土桩，该土桩的特点是强度和刚度比较高，能够改变局部地基土的工程性质，形成复合地基。运用该方法对软土地基进行加固，施工的费用比较低，而且对环境的污染比较小，能够减少人力、物理，并且还具有防水、加固和支护的功能，广泛应用与软土地基施工中。

3 水泥粉喷桩技术在该工程中运用的可行性分析

（1）水泥粉喷桩技术具有节约劳动力、加快施工进度，减少劳动强度，而且不受施工场地限制的特点。（2）水泥粉喷桩技术能够节约工程成本，相对于其它施工技术来讲能够获得更大的利润。（3）水泥粉喷桩技术的施工工期相对于其它技术来讲要短，从时间上能够节约成本。（4）泥粉喷桩技术不会对周围人群及建筑物产生噪音干扰，具有环保性比较好。

4 公路水泥粉喷桩施工技术的运用

4.1 施工材料的实验工作

在进行施工时，粉喷桩水泥通常会选择325或者425规格的矿渣水泥以及普通硅酸盐水泥。在施工过程中必须选择符合施工设计要求的水泥的品种和标号。

在进行施工之前要对施工用到的水泥进行抽检，确保每一批水泥都达到施工规范的要求。在堆放水泥的时候尤其要注意防潮、防雨，避免水泥出现各种质量问题而影响施工的进度及工程的质量。

4.2 施工过程技术控制

4.2.1 粉体计量的控制

喷粉自身的均匀性和掺入其中的水泥都会对粉喷桩的质量产生巨大的影响，所以，施工人员在进行施工过程中必须要对粉体的计量质量进行严格控制。施工人员在计算每延米喷粉的数量、总灰量和深度的时候，通常将钻机深度和电子称重法两种计量方法有效的结合在一起。主要从以下两个方面对计量粉体进行控制：（1）保持喷粉均匀性的关键就是能够掌握好钻头的提升速度。在进行水泥喷入施工时要完全依赖于人工，不能够只是一味的去追求能够达到每米喷粉量的标准，对记录器数字进行虚拟伪造，导致出现喷粉不均匀的现象。（2）从开始喷灰到钻头中有灰出现的这段时间里，施工人员要将钻机钻到桩底，要进行一小段时间的预喷，才能够提钻，要根据管道的长度来确定预喷的时间。在喷灰过程中，施工人员进行机器操作的时候，要将管道输送水泥的速度控制在大约1m/s，当管道的长度大于40m时，就需要将它钻到桩底然后再进行喷粉提钻，这样在桩底少灰的实际长度就差不多有1m，在这个时候进行搅动不仅就会将桩底原状软土破坏掉，还能够逐步增大沉降量。

4.2.2 桩体打入持力层的控制

在施工时一定要将粉喷桩穿过软弱的土层打入到具有极高强度的持力层当中，通常将其进入到持力层里面50厘米当成是合格。然而在实际施工过程中，桩底设计标高与持力层在通常情况下是不一样的。所以，在施工时，施工现场经常会出现桩长和实际标高不达标的情况。当出现这种情况时会给后面的施工带来很多的不利影响，例如不能够保证排水的顺畅，在非常长的时间内，预压施工的温度都不会将下来；如果桩尖下面留有几米软土，就会产生很大的工后沉降。所以，粉喷桩施工的桩长必须要进入持力层才能够保证整个施工的质量。通常施工人员可以运用钻机钻到最深位置时电流表显示的度数和下降的速度来判断是否进入到持力层，将这两个数据与施工工艺试桩所得数值进行比较才能够得到合理准确的结论。一般情况下，额定电流值需要达到125%以上，下钻速度为0.5m/min。

4.2.3 复搅拌的控制

对水泥和土的搅拌是否均匀都会对粉喷桩桩体的强度产生非常大的影响，因此，在施工过程中，要在正常搅拌施工结束之后进行复搅，一般来讲，经过复搅之后的粉喷桩的施工质量要远远好于没有经过复搅的粉喷桩施工质量。钻头在通常情况下喷出的粉体呈现的是脉冲状，如果搅拌的不够好，就会在桩中出现层状的粉体，加上处理的不够及时，就会出现“夹生”现象，即便是在后期施工过程中加入大量的水泥也不能够很好的提高其强度。所以，在施工时有必要进行复搅，这样能够确保水、土、粉体进行充分接触、混合，形成符合施工规范的质量比较高的桩体。因此，施工人员在进行搅拌过程中，必须对搅拌叶旋转的速度和整个钻机的提升速度进行严格控制，要确保能够对全桩进行充分复搅并且要其均匀性符合要求，以此来确保桩体的质量。

4.3 成桩质量检测

在我国，对粉喷桩的成桩质量进行检验时主要依据以下四种方法：（1）静载试验（群桩、群桩复合、单桩、单桩复合）；（2）桩身抽芯；（3）弹性波动测法；（4）N10轻便探。第一种方法能够对粉喷桩的各种技术数据进行定量的确定和分析，后面的三种方法是对粉喷桩的施工质量进行定性的判定和分析。一般来说，静载试验方法是用来检测涵洞结构物或其他重要构筑物基础的，弹性波动测法和N10轻便探用来检测路基部分的成桩质量，在本工程中运用以上几种方法进行了检测分析，符合规范和设计的要求。

5 结束语

总之，在对公路工程施工过程中，粉喷桩施工技术的应用范围会越来越广泛，同时该技术能够节约整个工程的造价给公司带来非常可观的经济效益，所以在对公路进行实际施工时，一定要严格控制粉喷桩施工的整个过程，确保任何一道工序的质量都符合要求，并且在施工之前要严格控制施工原材料，确保粉喷桩施工能够取得最好的效果。

参考文献

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