粉喷桩加固公路软土路基施工技术及质量控制

胡军飞

摘  要：在经济的快速发展下，公路交通发展的步伐越来越快，在促进社会进步中发挥着至关重要的作用。在公路软土路基施工中，粉喷桩加固技术具有非常关键的作用，通过恰当的方式和施工方式，增强软土路基的固定性。本文对粉喷桩技术的原理、特点以及在施工中的具体应用进行了详细的分析与探讨，为实际的施工工作提供一定的参考。

关键词：公路施工;软土路基;粉喷桩;质量控制

中图分类号：U416          文献标志码：A

随着市场经济的快速发展以及科学技术的不断进步，公路建设在中国众多行业中占据着越来越关键的位置。粉喷桩技术在公路软土路基施工中起着非常关键的作用，其能够增强地基的坚固度与承载力，有效控制路基的沉降量，防止因各种原因出现的变形问题，提高路基的整体质量。因此，需要明确这一技术的优点，在实际施工中进行创新和改进，加快施工进度，提升公路建设的质量。

1 粉喷桩施工技术的原理及特点

粉喷桩又称加固土桩，主要利用深层搅拌机，加固处理路基，是使路基的质量得到保证的一种施工技术。在具体的施工过程中，利用专业的搅拌设备，对石灰材料与水泥材料进行搅拌融合，喷入地基之后，提高软土与固化材料的融合度。另外，通过固化剂的化学作用和物理作用，使土基进行不断的固结，提高地基的完整性、稳定性，增强地基的强度和坚硬度。

1.1 粉喷桩处理软土路基的基本原理

在对软土地基进行处理的过程中，利用粉喷桩技术的原理并不复杂，主要是固化剂，比如水泥、石灰等，在物理和化学作用下，使土基的强度得到不断的提高。在具体的施工过程中，粉喷桩地基加固的原理包括以下几个方面：

（1）置换作用。在施工的过程中，深层土体能够接收到来自粉喷桩所承受的荷载量，在荷载量传递到深层土体的过程中，桩与桩之间的承载负荷能够得到有效减少，在置换作用下，使复合地基的承载力不断提高，地基的变形量得到有效控制。

（2）垫层作用。在实际的施工过程中，粉喷桩可以利用喷注粉体的方式，通过连续的搅拌，最终形成形式固定的桩位，在搅拌的过程中，桩与桩之间还能增加一个复合层，起到一定的保护作用。

（3）紧密作用。通常来讲，就地搅拌是粉喷桩常用的搅拌方式，在搅拌的时候，以喷注量的大小为参考，适量的添加或者减少水泥粉，一般情况下不需要额外增加水分，控制搅拌的力度，使两者能够充分融合。在这种方式下，能够防止周围土体出现膨胀或坍塌现象，使周围的土层能够更加紧密。

1.2 粉喷桩的特点

在具体的施工过程中，粉喷桩有一些明显的特点，具体如下：

（1）在实际的操作过程中，粉喷桩的施工工艺比较简单，易于掌握和操作，能够以非常快的速度进行固结，并且施工效率比较高，能够适应复杂多变的施工环境，应用的比較广泛。

（2）粉喷桩在施工过程中不会产生明显的噪声，振动的幅度较小，能够降低对周围的影响，因此，在城市建筑密集的地方能够得到良好的应用。

（3）在粉喷桩施工过程中，可以根据自身的结构需求，灵活选择合适的加固形式，要与实际情况相符合。采用粉喷桩的方式，可以提高钢筋混凝土桩基的应用度，通过减少钢材的数量，使工程造价成本不断降低。

2 粉喷桩加固施工技术在具体施工过程中的应用

2.1 施工准备工作

开展粉喷桩施工时，施工平台的填筑是最开始的环节，施工平台土的具体厚度根据实际情况，采用合拢法进行填筑，一般控制在3m左右。平台的填筑按照路线纵向方向逐渐向两头中间靠拢，然后选择合适的振动压路机进行静压，完成之后开始粉喷桩施工。施工人员、施工材料、机械设备、施工方案等也是前期准备工作的重要内容。

选择施工材料的时候，需要结合实际情况，对硅酸盐水泥的型号进行确认，采取合理的措施对施工材料进行处理，如果水泥中含有塑料布和纸屑等杂质，需要对其进行剔除，保证水泥的质量达到规定要求。选择机械设备时也需要考虑多种细节，对钻机、搅拌机、粉体压缩机以及其他动力设备型号进行确认，严禁不合格的产品进入施工现场，确保选择的机械设备能够良好的运行，发挥出应有的作用，保证施工的顺利进行。

2.2 施工过程分析

（1）钻机定位施工。结合预先设计的图纸，根据图纸中的具体内容，对现场进行测量放样，放线处理时，中线和边线需要重点关注。完成上述工作之后，开始对各个桩进行放样施工，为桩位的钻孔施工提供一定的便利。然后使钻机能够准确就位，提高钻机就位的正确率，对钻机的水平状态和垂直状态进行严格的控制，使垂直度的误差控制在1.5% 以内。

（2）钻进施工。完成钻机定位施工后，开始进行钻井的施工，包括电机启动、送气施工和依次钻进施工，严格按照规定的顺序进行。在钻进的时候，遵循正转预搅下沉的原则，使钻进的速度不断提高，通常情况下，Ⅳ档或V档的速度是钻进施工的正常速度;钻机的电压需要控制在360V～390V，60A～90A是电流需要控制的范围;控制钻机的下钻速度在0.8m/min～1.5m/min，控制钻速在44r/min～70r/min。

（3）粉体计量控制施工。为了使粉喷桩施工的质量得到最大限度的保证，需要使喷粉更加均匀，水泥用量更加合理，对相关粉体进行严格的计量工作。具体的施工方式包括钻机深度和电子计量秤相结合等，对喷粉量进行严格的控制，保证喷粉量能够满足施工的需求，避免出现喷粉中断的现象，提高喷粉的质量。

（4）成桩施工。当钻机的钻进深度达到规定标准后，对钻杆进行严格的控制，使其固定在原位在1min～2min，之后开始喷粉施工。如果孔洞的底部留有不小心喷射出的加固料，可以对反转钻杆进行操作，使喷灰和搅拌施工同时进行，相应施工所用的加固料喷射到固定位置，使其达到规定的标准，维持反转的控制速率在0.8m/min～1.2m/min。加固料从料罐到送灰口的运送需要耗费一定的时间，所以需要留出2s～3s 的时间提升钻杆，完成之后开始进行喷粉的提升施工工序。当提升的高度达到标准高度后，继续进行喷粉工作，以慢速在原地搅拌施工，搅拌的时间控制在1min～2min为宜。

2.3 粉喷桩施工要点

（1）成桩试验需要在粉喷桩施工之前进行，对试验的结果进行分析，根据分析的数据对接下来的粉喷桩施工工作提供科学的指导，促进施工的正常进行。

（2）钻机钻孔的过程是连续的，施工人员需要严密操作每一个环节，对钻机钻杆的孔位和垂直度进行管控，使其不超过1.5%，在这个范围内进行有效控制，保证存在的孔位偏差小于5cm。

（3）在施工开始前，需要对灰浆泵输浆量进行确定，预估灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间，对起吊设备提升速度进行检测，保证一系列施工参数的精确无误，遵照具体的设计要求，经过相关的工艺性成桩试验后，选择最合适的施工工艺。

（4）每个工序的进行都需要经过严密的考核，在施工正式开始前，施工人员需要对各类施工材料的质量和设备运行状况进行仔细的检查，如果喷粉设备出现杂物，需要及时进行清理，观察喷嘴和钻头是否出现磨损状况，如果存在这种情况，需要及时更换设备，保证其能够符合实际施工的需要。

（5）在钻孔的过程中，需要对汽水分离器当中残存的积水及时进行清理，避免送粉通道内流入水分，造成一定程度的堵塞现象。如果喷粉真的堵塞在通道内，需要对喷口位置处存在的堵塞物及时进行清除，避免在施工的时候，施工人员的口中或者眼中出现粉体，对人员自身造成伤害，提高粉喷桩施工的整体质量。

2.4 处理后路基沉降、稳定性观测

沉降、稳定性观测是检测粉喷桩施工效果的最佳途径，同时也能对路基的质量进行检测，判断路基是否出现异常，对提高路基的质量具有至关重要的作用。对于有些工程而言，可以采取设置沉降环的方法，在路基中心线与路肩基底处确定观测点的具体位置，在相应标准规范下，结合施工现场的实际情况，对观测点数量进行确定。同时，在路基填土施工中，借助分层的方式，每完成一層的填筑，就及时对稳定性与沉降度进行观测，观测需要每天进行一次。填土施工完成后，需要继续进行观测，时间间隔为两周。在观测的过程中，需要对桩体进行保护，保证桩体的完好性，符合施工的正常需要。

3 施工质量控制

3.1 施工工序的控制

在施工过程中，需要严格对每个施工的工序进行把控，对每个环节进行详细的检查，保证每道工序在合理合法的范围内进行，提高施工过程的准确性和安全性，增强施工的质量。

3.2 钻机的控制

在钻机下降的过程中，严格的监管钻机的水平状态和垂直状态，减小与规定标准的误差，提高钻机下降的准确性，保证施工的质量。

3.3 控制喷粉的计量

在计量的过程中，使其与当前的路况相适应，以匀速运量喷射喷粉，使喷粉工作更加顺利，避免出现喷粉不均匀的现象。另外，当钻头与地面的距离在500mm左右时，及时停止喷粉工作，清理传输管道内的异物。

3.4 桩体的控制

当整个施工完成后，需要对桩体的外形、大小、材质、质量等进行检验，保证桩体的质量能够符合施工的具体要求。另外，对桩体进行静载试验，为粉喷桩技术奠定良好的基础。

结语

综上所述，粉喷桩技术在公路软土路基加固中具有非常关键的作用，需要明确这一技术的优点，在实际的应用中进行推广，提高公路建设的质量。针对实际施工中出现的一系列问题，必须做好施工前的准备工作，做好钻机定位、钻进、粉体计量控制、成桩、粉喷桩等施工工作，并进行路基沉降稳定性观测，结合实际情况，通过一系列综合措施，增强粉喷桩技术的应用效果，为国民经济的发展做出积极有益的贡献。

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