浅谈高填方软土路基施工中水泥粉喷桩的应用

艾晓冬　艾晓义

摘要：自改革开放以来，我国公路工程建设规模越来越大，进而对公路工程质量提出了更高的要求。作为公路工程施工的重要组成部分，高填方软土路基施工过程中必须提高施工技术水平，加强施工质量控制力度。只有这样才能最大限度地提升高填方软土路基施工的质量，才能延长公路工程的使用周期。为此，本文主要对水泥粉喷桩在高填方软土路基施工的中概况、应用进行了分析与探究，以期为提高公路工程质量提供一个可靠的保障。

关键词：水泥粉喷桩；高填方软土路基；应用

一、水泥粉喷桩的作用机理

水泥粉喷桩加固地基属于深层搅拌法加固软土技术，近年来已广泛地应用于软土地基工程处理中，并取得了较好的经济效益和社会效益。粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂（浆液状和粉体状）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理—化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。其特点如下：

1、机具设备简单。全套设备结构紧凑，占地较少，能够在狭窄的现场施工，操作简便，管理方便。

2、施工简便快捷。利用粉喷桩机，采用钻头回转下沉至设计深度，提升、喷粉、复搅，即可完成桩体施工。

3、振动小，无污染。粉喷桩机和空气压缩机振动小，噪音低、不扬尘、无污染，对周围的建筑物不会产生振动影。向和噪音污染。

水泥粉喷桩适用于处理软弱土如淤泥，淤泥质土，粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120KPa的粘性土等地基。处理效果明显，处理后可很快投入使用。

二、水泥粉喷桩在高填方软土路基施工中的应用

1、施工准备

对现场的水泥等原材料进行试验工作，施工前根据每个断面的实际状况进行室内配比试验，确定每延米的喷粉量。施工现场配备各种计量仪器设备，做好计量装置的标定工作。根据施工图纸画出桩位平面布置图，并报请测量工程师批准。同时，还应在施工现场搭设水泥棚，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30cm～50cm，并铺设一层木板，然后铺设一层彩条布，最后再铺设一层塑料薄膜，以确保水泥不受潮变硬。一切准备工作结束后，提出书面开工申请，并请监理人员到场进行试桩，以确定成桩的各项技术参数。

2、表面清理

在公路工程施工前期，施工企业必须将地面表层的杂物清理干净，将低洼路段进行粘土回填，同时进行平整碾压，确保其压实效果。在地质条件不好的路段可以进行碎石垫层及砂土的设置，在较软地表的路段施工企业可以选取符合施工规范的技术进行有效处理，避免机械设备出现下沉现象。

3、测量放样

在放样过程中必须确保全部桩位的准确性，同时对桩位进行准确标识，确保桩位偏差要在5厘米以下。

4、定位

遵循設计规定，通过钢尺在施工现场将粉喷桩桩位进行准确确定，并在土层内插入竹签进行标记，一般误差控制在5厘米以下。随后机具向桩位移动，确保钻头与竹签相对，对机架垂直度进行复核，确保钻杆倾斜度在1%以下，钻尖与桩位相对。

5、空压机启动

双螺旋搅拌头高度与设计桩底标高相符后，则停止钻进。钻头可原地旋转，不能停钻。钻机反向转动，送灰机启动后开始送灰施工，钻头提升作业可在水泥到达喷灰口进行，遵循相关规定，对电机速度进行调节，可同时进行喷粉、搅拌及提升工作，确保充分搅拌软土与固化材料。

6、搅拌

送灰停止时，应确保提升钻头高度与设计标高相符，正向旋转钻头，进行复搅、复喷作业，遵循施工要求确定复搅、复喷深度。当提升钻头高度与地面距离在30到50厘米时，发送器孔内喷射粉料作业可停止，完成成桩作业。此时因装置属于封闭回路，施工中不会出现空中喷射、飞散粉体的现象。在喷射土体的最后环节，喷粉作业可在搅拌钻头与地面距离30厘米的位置停止施工，避免地面有粉粒溢出。

7、空压机关闭

完成复搅施工后，应及时将空压机关闭，将全部管道压力消除，钻机主电机停机，移位钻机，根据以上施工流程，进行下一桩位施工。

三、高填方软土路基施工中水泥粉喷桩质量控制

1、为确保高填方软土路基施工的质量，在施工过程中施工企业必须对其质量进行严格控制，才能有效提高公路工程的整体质量。选用水泥粉喷桩作为高填方软基处理方式前，必须将桩位标设置在桩中心位置，其桩位误差不能大于50毫米。施工完成后将桩位标还原，这样可以为后期验收工作提供便利。依据设计值明确确定桩顶、桩底的标高。将其桩顶控制在高于设计规定值0.3到0.5米的范围内。

2、高填方软土路基施工中必须重视施工材料的选择，在水泥原料选择中，施工企业必须严格遵循设计要求对其进行质量检测，控制好水泥的掺入量，并对每米桩喷粉量进行准确计算。在施工前期，施工企业必须指派专人对现场施工进行监督及控制，并进行及时记录。同时将施工场地的杂物彻底清理干净。

3、为避免对空气造成严重污染，在提升喷粉过程中必须在与地面相距0.5米的位置进行喷粉减压作业。在施工过程中，将喷灰防护装置设置在孔口。在提升喷粉施工中，要进行自动计量装置的配置。喷粉记录器主要由四个部分构成为控制箱、称重器、供粉泵及深度测量。这样可以对水泥桩的质量进行有效控制及检测。将钻机提升到路面，并进行钻机移位对孔。

4、检测钻机，主要检测内容包括：钻头尺寸与施工要求是否符合，空压机、喷粉机及仪表能否正常工作等。在钻机移动过程中必须确保对孔的准确性。将其误差合理控制在50毫米以下。在高填方软土路基施工过程中必须将每个钻孔都进行准确编号，并由一边开始进行有效作业。在施工过程中常常要对钻机进行适当调整，此时要应用支腿液压缸进行有效调整，将钻机主轴垂直度的误差控制在小于1%的范围内。依据施工规定，将主电动机启动，并严格按照1、2、3档的顺序进行逐级加速，正钻预搅下沉。在钻到与设计深度相近位置时，要对其速度进行有效控制，通常都会选用较慢的速度进行缓慢钻进，并确保钻机在原有位置进行1到2分钟的钻动作业。必须在预搅下沉到喷粉过程中，连续不断地将压缩空气输送到轴杆内，只有这样才能确保钻杆中间送风通道始终处于干燥状态。

四、结束语

综上所述，公路工程作为经济发展的重要支撑，其发展对国民经济的发展具有极大的影响力，随着国民经济的快速发展，我国公路工程事业也得到了极大的发展。高填方软土路基作为公路工程施工的重要组成部分，其施工技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量及安全性能。基于此，施工企业为进一步确保高填方软土路基的施工质量，必须在施工前期做好施工准备工作，与试桩具体状况相结合，合理制定施工方案。严格把关施工的每一个环节，只有这样才能确保高填方软土路基施工的质量。