粉喷桩技术在公路软基处理中的应用

吴军

摘 要：随着国民经济发展水平不断提高，公路工程建设的规模也在不断的扩大，所面临的施工环境也更加的复杂，对于其建设施工质量提出了更高的要求。其中软土地基的强度相对较低，在后期使用的过程中容易出现沉降的现象，影响公路工程的使用性能。因此，在施工的过程中应根据实际情况采取相应的措施对软土地基进行处理。本文主要分析了粉喷桩技术在软土地基处理中的应用，探究提高公路工程施工质量的有效措施。

关键词：公路工程；软基处理；粉喷桩技术

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）11-0126-02

粉喷桩技术主要是采用深层搅拌的方式对软土地基进行加固，其中主要用到的固化剂是水泥、石灰等材料，通过强制搅拌的方式将固化剂与周边软土充分结合在一起，改善原有基层的土地结构，使之固结成为具有一定整体性以及稳定性的复合地基，来有效的提高软土地基的强度和承载能力，防止由于地基沉降不均匀造成路面裂缝的产生，保证路基施工的质量能够满足公路工程的通行需求。

1 工程案例

标段内的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粘土，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，在粘土层厚度小于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。在粘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，设计樁体直径为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。

2 粉喷桩技术的施工工艺分析

2.1 施工前的准备工作

（1）施工机械准备。在粉喷桩技术施工的过程中，需要用到粉喷桩钻机、空压机等机械设备，施工单位应在充分了解施工现场的实际情况之后确定所需机械设备的规格和数量，并由专业人员对机械设备的性能进行检测，对于检测不合格的设备应及时更换，避免在施工时出现机械故障，不仅会延缓工程施工的正常进度，还会对路基施工的质量造成影响。

（2）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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。

2.5 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。为了保证粉喷桩的强度和成桩质量，需进行重复搅拌作业，在此过程中根据施工的实际情况合理的控制搅拌速度，使得固化剂能够均匀的混合在一起，有效的提高软土地基的稳定性能。待重复搅拌作业完成之后，关闭所有的机械设备，管道内的压力完全消散后方可移动机械设备至下一桩位继续施工。在粉喷桩施工完成之后，按照相关的技术标准对成桩的质量进行检测，对于成桩质量不符合要求的桩体及时采取相应的处理措施。

在搅拌成桩的过程中由于地质条件或者设备的影响，可能会出现一系列的问题。首先是喷粉不均的问题，这主要是由于管道连接的密闭性不严或者是材料粒径过大导致的，此时应对空管道连接的紧密性进行检查，适当调整空压机的压力，同时对喷头进行清理。其次是桩体疏松的问题，若施工范围内的土层含水量无法满足相关标准的要求，会导致固化剂与周边土层之间的固结程度造成影响。喷粉量不足也会导致桩体疏松的现象。针对这一问题，可在保证质量的基础上对含水量过低的路段进行适量的喷水，同时再次喷射固化剂，提高粉喷桩成桩的质量。另外，成桩施工的过程中还可能会出现断桩的问题，造成这种问题的因素有很多，应针对具体情况进行分析，查找问题出现的原因，并提出相应的解决措施。对于存在断桩问题的桩位，需要先对不完整的桩体进行清理，随后再按照相关的标准采取补桩处理的措施。

3 粉喷桩技术施工的质量控制措施

3.1 原材料的质量控制措施

原材料对于粉喷桩施工的质量有着重要的影响，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。

3.2 搅拌成桩的质量控制措施

首先必須按照施工方案设计的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，其具体的检测标准如表1所示。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。

3.3 加强施工质量的检测

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。

4 结语

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

[1]刘长妍.公路软基处理粉喷桩应用和质量控制[J].科技创新与应用，2017年04期.