公路软基处理中粉喷桩施工技术的应用

余磊

摘 要：自改革开放以后，我国公路工程建设规模越来越大。软土地基作为公路工程施工的主要病害，将粉喷桩合理应用于软基处理中，可有效提升地基承载力，达到良好施工效果。为此，施工单位必须在充分了解粉喷桩加固机理的基础上，严格按照施工现场实际情况，规范施工工艺，只有这样才能最大限度提高工程整体质量。关键词：软基处理；粉喷桩；工程概況粉喷桩是水泥粉体喷射搅拌桩的简称，是指利用专门搅拌喷射设备，将粉体加固材料，如水泥等，通过压缩空气喷射的方法向软弱地层需加固部位喷射，并充分搅拌岩土和加固材料，进而形成强度较高的柱状加固桩体，即复合地基，以此满足加固软土地基的作用。通常情况下，都会在淤泥质粘土、粉性土等地基内广泛使用粉喷桩法，其有效加固深度需控制在15m以内，且以50cm作为最大粉喷桩直径，要求在15%～20%之间控制掺加水泥用量。1 工程概况某公路工程位于地势相对低洼的地带，在部分路段存在厚度不一的软塑状粉质粘土，为了有效的提高路基的承载能力，避免软土层对公路工程的施工质量造成影响，必须采取相应的处理措施。经技术人员研究决定，在粘土层厚度小于5m的路基地带，对其进行清淤作业之后，换填强度优良的填料。在粘土厚度较大的路段采用粉喷桩技术进行施工，经过对现场沉降情况勘测之后，设计桩体直径为50cm，桩体的间距为1.5m，粉喷桩设置的深度应保证能贯穿软弱土层，从而起到良好的加固作用。2 公路软基处理中粉喷桩施工技术要点分析2.1 施工场地处理首先将施工现场的碎石、杂物等垃圾清理干净，避免在施工范围存在障碍物，对于低洼地带应及时进行填平，回填的土质应与现场的土质保持一致，中间不得含有杂土。清理完成后还需进行碾压工作，保证其压实程度不小于85%。其次对施工现场的各项参数进行测量，详细了解施工现场的具体情况，勘测施工路段的地质条件，并将特殊路基地带标注出来，在后期施工时采取相应的处理措施。根据设计方案的要求，在施工现场用钢尺对每根桩的位置进行确定，并做好相应的标记工作，具体桩位的误差应控制在5cm的范围内。在施工时还需做好桩位的复测工作，避免出现标记移动的现象，影响桩体位置的准确性。2.2 成桩试验为了有效的提高粉喷桩施工的质量，一般情况下还需进行成桩试验，确定施工过程中所需的各项参数，为后期施工提供相应的支持，试验的桩位数大在5根以上。同时对试验施工中遇到的问题进行记录，在施工结束后分析问题出现的原因，有针对性的提出相应的解决措施，避免在正式的施工中出现此类问题。2.3 钻机就位待钻机到达指定位置之后，应先对钻机的水平度进行检测，确保安装完成后的钻机处于水平稳定的状态，其次是检测钻杆的垂直程度，其中所存在的偏差应控制在1.5%的范围内。在支座处安装面积较大的钢板，保证钻机安装的稳定性，避免在钻进的过程中出现钻机移动的现象，对桩体位置的准确定造成影响。在钻机运作的过程中，应定期对其垂直度进行检查，若存在偏移的问题则应及时调整。2.4 预搅下沉在搅拌成桩的过程中，水泥的用量应略大于一根成桩所需要的量，禁止使用固结成块或者含有杂物的水泥。随后可开展搅拌下钻作业，采用旋转钻进的方式，根据成桩试验中确定的钻进速度进行施工，一般情况下钻进速度应控制在2.8m/min。在下钻的过程中主要是对周边的软土进行搅拌，为了防止在钻进的过程中喷射口被软土堵塞，需要在旋转时采用高压喷气。待钻进的深度到达桩底位置，可适当放缓速度，将其调整至0.3—0.4m/min。2.5 搅拌成桩施工钻机到达施工方案设计要求的桩底标高之后，调整钻机进行反向旋转，同时将运行速度控制在0.8m/min以内进行提升，开启器械设备喷粉，其中送粉的压力保持在0.25—0.4MPa之间。当钻机提升至距桩顶30cm时应停止喷粉施工，改由空气压缩的方式进行施工。3 公路软基处理中粉喷桩施工质量控制措施3.1 加强对机械设备的检测机械设备是粉喷桩施工能够顺利进行的关键，因此，无论是在施工的准备阶段还是在施工过程中，都需要加强对机械设备的检测，及时发现机械设备存在的问题，对不合格的部件进行更换，同时对机械设备进行定期的维护和保养，确保机械设备在施工过程中能够正常运作。其次是对于器械设备参数的设定，应根据施工现场的地质条件和工程建设要求，设定合理参数，保证粉喷桩施工的质量。3.2 复搅控制为了保证粉喷桩的成桩质量，在进行搅拌成桩作业中要进行复搅作业，大量的工程实践已经证明复搅作业的重要性。在进行复搅的过程中，严格控制钻杆的提升速度和沉降速度，保证泥浆能够与周围土体搅拌充分。在复搅完成之后，要保证桩体顶部的平整，对顶部的凹陷进行填埋处理。3.3 做好成桩质量检测工作在粉喷桩施工完成之后，施工单位应重视成桩质量检测工作。成桩过程中常见的问题有桩体位置较浅、喷灰不均匀、桩体牢固程度不足等。因为粉喷桩的施工数量较多，运用抽样检测方式，检测数量不低于粉喷桩总量的2%。通过钻探取芯对粉喷桩进行质量检测，按照相应的技术规范对桩体进行取芯，选取合适规格的钻机，在取芯的过程中保持钻机平衡，避免因为操作失误导致桩体损坏，通过对取芯质量的检测确定成桩质量。对于检测不合格的桩体要及时上报监理部门，进行重新喷桩或者桩体修复作业。3.4 建立质量保证体系在粉喷桩施工过程中，应建立一套完整的质量保证体系，这一体系贯穿于施工的各个环节，包括施工前的准备、施工流程控制以及后期质量检测控制。施工单位定期组织技术人员对施工现场进行质量检测，建立严格的奖惩制度，对于质量检测合格的部门给予奖励，对质量检测不合格的部门进行通报批评，并责令其进行整顿。建立起一套严格的质量保证体系，将所有施工人员的纳入质量管理体系之中，全面提高施工质量，保证软土地基加固的稳定性。4 结束语综上所述，软弱地基将导致基层各项性能指标逐渐衰减，为确保其服务性能良好，做好软基处理工作至关重要。粉喷桩法作为软土路基施工最常用的处理方法，该技术的应用不仅能够满足施工质量需求，达到良好处治效果，也可降低施工费用，是公路工程软基处理施工的首选。参考文献[1]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）.[2]蒋辉，王艳龙.粉喷桩施工技术在高速公路软土路基中的应用研究[J].建材与装饰，2016（49）.[3]孙政.水泥粉喷桩在高填方软土路基施工中的应用[J].黑龙江科技信息，2017（03）.