小议粉喷桩在公路软基处理中的应用

黄少杰

摘 要：粉喷桩加固技术具有施工速度快、沉降小等特点，能够有效增强地基承载力，控制土体侧向形变，最大限度减少地基沉降，避免路基失稳。为此，在公路工程软土地基处理中得到了广泛应用及推广。本文在充分掌握粉喷桩加固作用及特点的基础上，对公路软基处理中粉喷桩施工准备、施工流程及质量控制进行了分析与探究。

关键词：粉喷桩；公路工程；软基处理；加固作用

目前公路建设在软土地基上的越来越多，为确保公路的施工质量，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。现阶段在高速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。粉喷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。基于此，在公路软基处理中粉喷桩加固技术得到了广泛地应用。

1 粉喷桩加固作用及特点

1、作用

粉喷桩又被称为加固土桩，是采用深层搅拌法进行加固地基的一种方式。作为一种新型饱和软粘土地基加固的方式，深层搅拌法的固化剂以水泥、石灰等材料为主，将固化剂（粉体状和浆液状）及软土在专业的搅拌机械中进行搅拌，利用两者之间一系列物理化学反应的发生，对软土整体性及水稳性进行有效加强，实现其地基的优化，确保公路工程的质量。粉喷桩进行软基搅拌处理的方式主要是采用粉体状固化剂来进行有效处理。喷入软土的水泥对地基处理的效果具有一定的影响作用，在土质与施工环境的影响下，桩体提高的强度比例与水泥产量比不完全相同。因此掺入水泥的用量不能太少，如掺入量过少，就会导致水泥和土体颗粒之间的反应太小，其固化效果不能满足施工的需要，通常情况下水泥掺入比要在5%以上。

2、特点

粉喷桩具有成本低、操作简单、适用范围大等特点外，还具有以下特点：第一，固化剂使用易充分吸收水分的水泥做成，利于实现固化反应，因此处理后骨节效果好，桩体承载力也远高于浆喷柱。第二，粉喷桩与周围的土体发生作用形成的复合地基，对土体加固的压缩量仅为0.6%左右，且其承载力强、复合变形模量高。，第三，施工噪音低、振动小、对周围环境及建筑没有太多负面影响。第四，此法能够有效控制沉降量，因为加固后的土体在密度上几乎不会发生变化，也不会出现在加固土体的重量增加时伴随着附加沉降增加的现象。

2 粉喷桩加固公路软基的施工准备

1、计量仪器设备应在施工前进行配置，为计量装置标定工作提供便利。对进场材料，如水泥等进行质量检测，遵循各个断面的具体情况，施工前进行室内配比试验，对每米喷粉量进行确定。并遵循施工图纸进行桩位平面布置图的准确确定。施工人员通过钢尺对各个粉喷桩桩位进行确定，随后进行明确标识，一般选用在土层内插入竹签的方式，误差应控制在5厘米以下。与此同时，进行复测施工，为确保桩位的准确性提供可靠的保障。

2、水泥棚应搭设到施工现场，用土将水泥棚底部填高，与附近位置相比，高度应多出30到50厘米，并进行木板铺设，随后将一层彩条布铺设到其上面，最后进行塑料薄膜铺设，避免因潮湿影响水泥质量。

3、组装、调试进场机械设备，保证进行机械的符合施工规定。完成全部施工准备工作后，进行书面开工申请的提交，同时由监理工程师进行试桩施工，确保各项参数符合相关规定。

3 粉喷桩加固公路软基的施工流程

1、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。

2、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。

3、定位

遵循设计规定，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。

4、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。

5、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厘米時，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。

6、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。

4 粉喷桩加固公路软基施工质量控制

1、施工前应进行成桩工艺性试验，根数控制在5根以上，各项工艺参数确定后，向监理单位进行上报及确认，只有这样才能进行施工作业。在大范围粉喷桩施工前期，必须对工艺性试桩单桩、复合地基进行承载力试验，进而对其设计参数进行确定。

2、粉喷桩施工中，应确保选择的机械设备性能能够对粉喷桩相关施工要求进行最大限度地满足，如喷粉的均匀性、桩的完整性等。搅拌机械必须进行灰度自动记录仪的配置，并确保其在有效使用期内。成桩施工中，如出现停浆状况，应确保接桩重叠后进行再次施工，接桩长度必须控制在0.5米以下。如停机在3小时以上，必须将输浆管道拆除，并进行清理，补桩施工可在原桩位附近进行。

3、浆液配置好后应避免离析现象的出现，确保浆液供给的连续性，并指派专人对固化剂用量、外加剂用量及泵送浆液时间进行准确、详细地记录。施工过程中，应对加固料总量、桩长、复拌长度等进行确定，并对成桩质量进行检定。如出现质量不符合施工规定的情况，必须及时选用与之相适应的方式进行处理，一般选用补桩等方式。

4、不能随意将施工过程中出现的不合理加固料进行排放。必须立即回收处理施工过程中浆体喷射搅拌桩漫出的浆液，避免对环境造成严重污染。如桩头位置出现破损情况，为避免对桩完整性造成影响，必须将桩头切除，其机械一般选用截桩机等。

5 结束语

综上所述，在公路工程软基处理中广泛应用粉喷桩处理技术，不仅可以缩短工期、降低工程沉降度，还可以为整个工程施工提供便利。目前我国公路软基处理中，还存在管理力度不足、技术水平低等问题，为有效提高公路工程软基处理效果，施工企业必须选用行之有效的管理方式，提高粉喷桩施工技术，加大质量控制力度，严格按照施工规范进行科学合理地施工，只有这样才能推动企业的不断进步及迅速发展。

参考文献

[1]钟道本，粉喷桩在桥头软基处理中的应用[J]，企业科技与发展，2012（16）

[2]林维江，隋孝民，粉喷桩在地基处理施工中的控制[J]，铁道勘察，2012（04）

[3]鲍德志，浅谈粉喷桩应用于公路施工的监理措施[J]，黑龙江科技信息，2011（04）

[4]王中仓，王福平，水泥粉喷桩处理软土地基施工控制[J]，科协论坛，2013（04）endprint