公路软基处理中双向粉喷搅拌桩施工技术的应用

张征+郭英杰

摘 要：软土路基施工质量的优劣直接影响着公路通行能力，做好软基处理工作，不仅能够对当前投入困难有效解决，还能满足日益增长的交通需求。根据工程实际施工情况，双向粉喷搅拌桩施工技术的应用，可有效提升公路工程软基施工的承载能力、降低不均匀沉降。为此，必须提高施工技术水平，规范施工流程，做好施工质量控制工作，只有这样才能实现公路工程建设的社会效益与经济效益。

关键词：软基处理；双向粉喷搅拌桩；施工流程

目前，公路建设在软土地基上的越来越多，为确保公路施工质量，就要对软土地基的特征及施工现场的环境进行综合考虑，选用最佳的施工方式。现阶段在公路软基处理中主要应用的方式有：化学加固法、深层密实法、换填垫层法、加固路基法、反压护道法、排水固结法等。各个处理技术都有自己的特点及不同的适应范围，在施工过程中应依据实际情况选用与之相适应的软土处理技术。双向粉喷搅拌桩加固技术是一种化学加固法，其固化剂主要选用水泥，在搅拌后可以硬化软土，在强化其整体性及水稳性的时，一定要具备较高的强度。且具备施工速度快、沉降小等特点，并有对地基承载力增强的效果，将地基下沉情况进行最大限度的降低。同时要尽可能避免路基失稳现象的发生，对土体的侧向形变进行有效控制，基于此，在公路软基处理中粉喷桩复合加固技术得到了广泛地应用。

一、公路工程软基处理双向水泥粉喷搅拌施工流程

1、施工放样

测量器具与设备是公路工程施工测量的主要机械设备，根据设计规定在实地进行道路具体标定，为公路路基施工作业提供便利。恢复中线测量、测设施工控制桩、测设路基边桩及边坡等都是路基施工测量的主要任务。完成测量放线工作后，应对路基施工人员进行技术交底。

2、场地清理

施工前期需对地下障碍物进行排查与清理，如石块、树根、地下管线等，以此避免工期、质量影响。当地面土质质量较低、承载力不足时，需进行砂砾石垫层铺筑，以便于施工机械场地车辆行驶需求。同时需按照施工需求进行水泥堆放台修建，应高于原地面50厘米左右，随后进行水泥棚搭建，避免水泥出现变质、受潮现象。

3、施工机械

选取具备自动记录、打印能力的粉喷桩桩机进行试桩施工，根据工程案例分析，本工程选取PH—5B机械。相比一般粉喷桩机工作原理，双向搅拌喷粉桩机具有极大的不同。双向搅拌粉喷桩机施工中可同时进行下钻、喷粉作业，向设计标高位置下钻后可及时提升，与地面距离50厘米后送气施工可停止，钻头达到地面后成桩，该施工工艺无需进行复拌施工。

4、桩机对位

按照设计要求对加固机体位置进行确定，钻机井架需进行深度标志尺设置，为桩机施工流程观测提供便利，调平施工需在钻机就位后进行，通过水平尺对粉喷机械水平进行准确测量，通过锤球对钻机井架垂直度进行测定，确保搅拌轴的垂直度，一般偏差需控制在1%以内。

桩机与桩位对准时，允许偏差需控制在5厘米以下。位移过程中，桩机常常损坏桩位，对桩机对位准确度造成严重影响，这种情况下，需重视桩间距，也可将一根长竹篙系在桩机，确保其垂直桩机，随后通过卷尺将钻杆中心和相同排列桩间距进行准确测量，以此对准桩位，防止漏桩情况的产生。

5、下钻

钻机就位后，搅拌钻机启动并实施送气施工。钻头50厘米下钻时，实施送粉施工，避免钻头因固化剂出现堵塞现象。钻头需同时进行旋转、钻进施工，其旋转速度可通过内外钻杆动力发动装置加以控制。钻进施工中，顺时针外钻杆旋转破土，软弱土层内钻进速度可选取4档（每分钟0.85米），逆时针内钻杆旋转喷粉，相比设计喷粉量，内钻杆喷粉量需控制在80%以上。要求钻进速度等同于外钻杆旋转速度，内钻头需均匀搅拌水泥、土。选取3档（每分钟0.35米）施工坚硬土层，要求缓慢下钻，避免机械损坏。

6、钻进结束、喷粉提升

下钻到设计标高位置并钻至50到100厘米硬层后可停止钻进施工，设计标高位置内外钻杆无需提升作业，20到30秒为停止时间，以此充分拌和水泥与土，提高桩底施工质量。加固料由料罐向送灰口运送时，具备相应时间延迟情况，此时钻进提升不能在没有喷粉的情况下进行，避免钻头提升时钻头堵塞现象的出现。钻头以反向形式旋转、提升，达到再次搅拌水泥与土的作用，以此为成桩质量提供可靠保证。

提升过程中需对提升速度加以控制，并重视灰罐压力情况，选取4挡（每分钟0.65分钟）提升速度，确保喷粉计量器数字变化的规律性，如管道不通顺及灰罐压力加大，表明堵塞现象已出现于钻头送灰孔内，此时需做好处理工作。送灰粉体需具有连续性，以此确保混合料拌和的均匀度符合施工规定。

7、提升结束

钻头与地面距离为50厘米时，发送器则可停止喷粉作业，以此成桩。因装置回路属于封闭性装置，回路输送时，空气内不会出现粉体喷散现象，降低对空气的污染程度，避免钻头堵塞。

8、停机、移位

搅拌钻头提升至桩顶50厘米后，无需进行提升施工，应在原位进行2分钟转动，确保桩头具有良好的密实度。搅拌钻头提升高度高于地面时，需将主电机、泥浆泵关闭，认真做好施工记录工作。通过桩机液压系统，向下一个桩位移动桩机，并进行有效施工。

二、公路工程软基处理双向粉喷搅拌桩施工质量控制

双向粉喷搅拌桩作为公路工程软基处理的重要技术之一，将其广泛应用于软基施工，可有效改善地基状况、提高路基强度与刚度。为此，施工企业必须在充分了解双向粉喷搅拌桩施工技术的基础上，做好施工准备工作，只有这样才能规范施工工艺，才能达到工程建设经济效益最大化。

1、水泥等材料质量的严格控制。根据设计规定选取与施工要求相符的水泥品种，并做好防雨、防潮措施，防止因放置时间过长，导致水泥受潮变质。

2、做好质量检测工作。成桩一周后，相关施工单位需进行开挖自检，0.5到2米之间为开挖深度，以此对成桩具体状况、搅拌均匀性、桩径等进行测量、确定，选取N10輕便触探检测方式，2%为最低检测频率。其中搅拌桩施工质量允许偏差值如表2所示。成桩28天后，截取桩顶1米以下设计规定龄期试件进行桩身无侧限抗压强度试验，需控制在1.18Mpa以上，2%为最低检查频率，数量需控制在2根以上。

三、结束语

综上所述，随着科学技术的不断进步，我国公路工程事业得到了极大的发展，软基地基作为公路施工中的重要病害问题，其处理技术水平的高低将直接影响整个工程的质量。双向粉喷搅拌桩作为公路工程软基处理的主要技术之一，在公路工程建设中得到了广泛应用与推广。为有效提升工程施工质量，必须做好施工准备、施工流程及质量控制等工作，只有这样才能推动公路工程事业的快速发展。

参考文献

[1] 刘泽甫. 变截面双向水泥土搅拌桩在徐济高速公路软基处理中的应用[J]. 公路交通科技（应用技术版）. 2010（S1）.

[2] 罗大生，陈星光，张可能，肖超. 钉形水泥土双向搅拌桩单桩承载特性的试验研究[J]. 公路交通科技（应用技术版）. 2012（06）.

[3] 蒋立志；；粉喷桩在高速公路软土路基处理中的分析应用[J]；中外建筑；2011年07期.

[4] 张超；；粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J]；广东建材；2011年08期.

[5] 易耀林，刘松玉，赵玮，孙鹤，陈文震，李汉光. 变径双向水泥土搅拌桩施工技术[J]. 岩土工程学报. 2010（S2）.