公路软土路基处理粉喷桩技术

郭燕

（江西省抚州市公路事业发展中心临川分中心，江西抚州 344000）

0 引言

在公路工程施工过程中，对软土路基的施工应做好科学合理的布置，进行规范、高效的施工作业。文章基于具体案例，分析粉喷桩技术在公路软土路基中的应用。做好软土路基处理后，进行静载试验，结果表明经处理的软土路基强度和稳定性得到显著提升，符合施工要求，该案例的成功经验可为同类工程提供一定的参考。

1 粉喷桩技术概述

粉喷桩技术是一种在公路软土路基工程中常用的地基处理方法，能够改善软土路基的承载力和稳定性。该技术主要是通过在软土路基中注入水泥、石灰等混凝土材料，形成一系列垂直排列的固化桩体，从而提升地基的强度和刚度。

进行粉喷桩施工前，应先对软土路基进行勘察和测量，确定施工的位置和深度，再使用特殊的喷射设备将混凝土材料（水泥、石灰等）与水混合后，通过高压气流将混合物喷射到地基中，形成固化桩体。在喷射过程中，混凝土颗粒与土壤颗粒互相混合，形成均匀的固结体，可提升地基的整体强度。

粉喷桩技术的优势在于施工效率高、工程周期短、对周围环境干扰小等。并且，施工过程中无需挖土、填土，可以有效减少对周边环境和交通的影响。此外，粉喷桩技术可以根据地基情况和设计要求进行灵活调整，实现定制化的地基处理方案，有较大的适用性和灵活性[1]。

2 公路软土路基处理粉喷桩技术施工要求

第一，进行粉喷桩技术施工前，必须进行详细的地质勘察和工程测量，以了解软土路基的分布情况、性质特点和变异性。根据勘察结果，合理确定粉喷桩的布置密度、深度和间距等参数。

第二，混凝土材料应符合国家标准，并在施工前进行充分试验，确保其强度、流动性和稳定性满足要求。

第三，高压喷射设备需要具备稳定的压力和流量控制能力，确保混凝土材料均匀、稳定地喷射到地基中。操作人员需要经过专业培训，熟练掌握设备操作技巧，确保施工安全、顺利进行。

第四，在粉喷桩的施工过程中需要进行喷射压力、喷射速度、喷射深度等监测，确保每根桩体的质量都符合设计要求。

第五，粉喷桩施工过程中要注意控制施工间隙，避免因桩体间隙过大而影响整体效果。在施工过程中，应保持均匀的施工速度，防止因喷射不均匀引发质量问题[2]。

3 技术工艺

3.1 工程概况

江西某高速公路工程长度为170km，该项目穿越了一片广泛分布软土路基的区域，该区域软土路基面积广大，地理特征和地质条件复杂。软土路基存在较大的沉降和变形风险，对公路工程的稳定性和安全性带来了严峻挑战。工程团队认为粉喷桩技术是一种适合的解决方案，可以显著提升软土路基的承载能力，减少沉降和变形，故决定采用该技术。公路软土路基粉喷桩技术的具体工艺流程如图1 所示。

图1 粉喷桩技术施工流程

3.2 测量放样

在工程现场选择一些基准点，将全站仪安放在稳定的位置，并使用三脚架进行固定。通过全站仪的望远镜瞄准基准点，同时观察全站仪显示屏上的相关数据，如水平角、垂直角和距离等。根据测量需求，选择单次测量或连续测量模式。全站仪稳定后，记录望远镜指向的方向角、垂直角和距离等信息。将测量得到的数据导入计算机，利用测量软件进行数据处理和计算。根据计算得到的目标点坐标，使用丝线、刷漆等工具，在地面或建筑物上进行标记，以确定样点位置和尺寸。放样完成后，使用全站仪重新测量已放样点，检查放样的准确性和精度。如有偏差需要进行调整，确保放样结果与设计要求一致[3]。

3.3 钻机就位

通过全站仪进行测量放样等处理，确保桩位精度等达标。明确桩位后，通过水准仪等设备测量标高，做好相应参数记录后进行规范化施工。根据工程需要和施工计划，确保该位置平整、稳固，能够承受钻机的重量和震动。在选定位置进行基础支撑施工，通常需要进行地基处理，如挖坑、填土或浇筑混凝土基础。确保基础平整、牢固。将钻机的固定钢架安装在基础上，保证其水平性与牢固固定。使用起重机等设备，将钻机的主体设备逐步吊装到预定位置。确保吊装过程平稳，避免碰撞或出现其他损坏。根据钻机的配置，安装各种附件和配件，如操作台、操作杆、控制系统等，确保安装正确、紧固可靠。连接钻机的电气系统和液压系统，确保其正常运行。检查线路和管道的连接是否牢固，排除漏电和漏油等问题。安装完成后，进行钻机钻进、提升、回转、液压系统、电气系统等各项操作检查。桩机就位如图2 所示。

3.4 钻孔施工

在地基钻进过程中，应合理调整各项技术参数，以确保施工过程严谨规范，从而保证粉喷桩技术施工质量达到标准要求。

第一，钻进前，确保所选用的钻杆符合设计要求，并进行检查和清洁。将钻杆连接好，确保其垂直放置，以避免后续施工中出现偏差问题。

第二，启动钻机设备，根据软土路基的特性和钻杆的情况调整钻进参数，包括钻进速度、压力等。

第三，将钻头放置在预定的钻孔位置，开始钻进作业。在钻进过程中，钻机设备会自动旋转钻头，穿透软土路基，逐渐形成钻孔。

第四，在钻进过程中，应进行实时监测、记录钻孔的深度，直至达到预定的设计深度。

第五，钻进过程中会产生泥浆，需要及时清理和处理，以保持钻孔的清洁和稳定。并且，泥浆排放应符合环保要求，防止对周围环境造成污染。

第六，在钻进过程中，定期检查钻杆的状态和钻进的质量，确保钻进的稳定性和准确性，如果发现问题，应及时进行调整和修复。达到预定的设计深度后，停止钻进作业，将钻杆和钻头从钻孔中取出。钻孔作业如图3 所示。

图3 钻孔作业

3.5 钻杆提升施工

在公路软土路基处理中采用粉喷桩技术的施工过程中，必须对粉喷、钻杆以及搅拌等关键环节进行严格的质量控制，以确保施工的稳定性和规范性。为了提高施工的环保性，钻头提升至距离地面50cm 时，应停止向孔内喷粉。在具体操作中，需要严格控制各项质量要求，特别是钻杆提升速度，通常应保持在0.5～0.8m/s 的范围内[4]。提升施工如图4 所示。

图4 提升施工

3.6 喷粉施工

钻孔深度达到预定标准后，可开始粉喷施工。在喷粉过程中，务必采用粉体发送器，并对送气压力进行严格控制，通常应保持在标准的0.4MPa 水平。同时，也要严格控制喷粉量，并特别注意水泥的适量使用，以确保粉喷桩施工的稳定性和高效性。在具体操作中，需要保持送粉与提升操作的同步进行。若在喷粉过程中发现套管存在堵塞或漏气情况，应立即停止施工并进行必要的调整。

4 粉喷桩技术在公路软土路基中的应用效果

经过对软土路基处理的详细分析，可以得出粉喷桩技术在此工程中表现出色，成功地将路基强度提升至预定标准。项目运营三年后进行路基检测，结果显示未出现任何下沉现象，表明该技术的综合效益较高。

5 粉喷桩技术施工注意事项

第一，进行钻孔作业时，必须严格按照既定的设计要求进行操作，确保钻孔深度、角度和位置等参数精准无误。若钻孔参数存在误差，可能导致桩的安全性和承载能力不足，甚至引发后期使用过程中的不稳定性隐患。因此，在钻孔过程中，施工人员必须保持高度的责任心，确保每个钻孔都能满足设计要求，为后续的粉喷施工打下可靠的基础。

第二，在粉喷施工中，需要严格控制粉体发送器的送气压力，一般维持在0.4MPa 左右，过高的压力可能导致喷粉过多，影响桩的质量和稳定性。

第三，喷粉量和水泥用量的合理配比不仅直接影响着粉喷桩的强度和稳定性，还关系到整个工程的质量和持久性。因此，在喷粉桩施工过程中，必须准确控制喷粉量和水泥用量，根据实际工程需要进行精确配比，以确保施工效果达到预期目标，为工程的成功交付奠定坚实的基础。

第四，在喷粉过程中，送粉和提升操作必须保持同步。

第五，套管作为喷粉桩施工的关键装置之一，直接影响粉体的输送和喷射效果。套管堵塞的导致粉体无法正常送达钻孔内，会影响桩体的均匀性和强度，甚至可能导致施工质量不达标；漏气情况则会影响送粉的稳定性和均匀性，使粉喷桩的质量无法得到保障。因此，发现套管堵塞或漏气情况时，施工人员必须迅速停止施工，进行疏通处理或调整设备，确保套管正常运作，保障施工顺利进行。

第六，粉喷桩技术施工应按照从外围到中间的顺序进行，平面施工可允许的偏差应在±5cm 区间内，垂直度偏差应控制在1.5%内[5]。

6 结语

综上所述，粉喷桩技术在公路软土路基施工中有重要作用，但粉喷桩技术涉及的操作流程较多，且成本较高，施工质量与安全性的管控难度较大。因此，施工单位应加强对该技术的探究和实践，在明确技术要求和做好技术把控的前提下，进行规范化的施工，进而提高工程的综合效益。