软土路基施工粉喷桩工艺分析

2022-09-21张君宇

黑龙江交通科技 2022年9期

张君宇

(山西路桥第一工程有限公司，山西太原 030006)

0 引言

公路施工环节难免遇到软土地基，软土地基含水量高、孔隙率大，处理不好会出现路基下沉等质量问题。当前在软土路基施工中粉喷桩工艺是常用的技术策略，该技术具备施工效率高，加固效果好等优势得到广泛运用。对该技术应用过程分析，了解技术实践要点是本文研究重点。

1 软基工程项目背景

某公路A标段工程全长2.7 km，该地势比较低洼，有些路段有厚度大小不同的软塑粉质黏土地质，经过深入勘察研究分析，黏土层厚度不足5 m的位置上，清淤处理结束后，使用性能合格的材料换填施工；黏土层结构厚度超过该标准的路段，应用粉喷桩技术开展施工。进行全面的勘察和分析，确定桩体直径尺寸为50 cm，桩体间隔距离为1.5 m，桩体长度结合软土结构厚度设定，其打入深度必须穿越软土结构，从而可以达到加固性的要求。

2 粉喷桩技术的施工工艺分析

2.1 施工前的准备工作

(1)施工机械准备

粉喷桩施工环节，主要的设备就是钻机、空压机等，在现场开始施工前，确定合适的设备型号、功能以及数量，满足现场施工要求。在设备投入使用前，经过相关人员的检查确定，设备性能合格，如果发现存在故障问题，及时维修处理，对于功能严重不足的设备，禁止投入工程使用。一旦设备在施工中出现问题，会给工程质量产生负面影响。

(2)施工场地处理

首先需要把现场存在的碎石、杂物等清理掉，防止在施工现场存在障碍物影响工程的顺利实施，低洼部位需要及时填平处理，回填土质和现场的土质条件完全一致，且不会有杂土存在。清理结束后，进行碾压作业，保证压实度在85%及以上。其次，需要测量现场的各项技术参数，分析现场的具体情况，做好地质勘察工作，将存在特殊性质的路基进行标记，然后进行有针对性的处理。严格执行设计方案，现场需要使用钢尺进行桩基部位的标注，保证桩位的偏差不会超过5 cm。在施工前，施工人员还要进行复测，控制偏差，且防止出现标记移动的情况，确保桩体施工达到精确度的标准。

2.2 成桩试验

要想保证粉喷桩的质量合格，需要加强成桩试验检测，保证检测各项技术参数符合要求，给后续的施工提供基础条件，且试验桩体数量不能少于5根。做好施工记录工作，分析试验结果，如果有质量问题，总结问题原因，提出相应的处理措施，有效的预防在正式施工后再次出现这些问题，全面提升工程的质量水平。

2.3 钻机就位施工

在钻机运输到现场施工位置后，需要做好水平度检查，保证钻机达到水平、稳定的运行状态，再进行钻杆垂直度的检查，偏差需要控制在1.5%以内。支座处需要安装面积比较大的钢板材料，确保钻机运行的稳定性，不会在钻进施工环节产生移动、震动等严重的问题，否则将会直接影响桩体的位置精度和孔的垂直度。钻机正常施工环节，随时进行垂直度检查，如果发现偏移的问题，要立即做出调整，以保证钻孔的质量合格。

地基钻进施工阶段，做好现场施工环节的管理和控制。从施工的工序方面进行分析，首先需要开启电动机设备，然后按照施工的技术标准，从慢到快逐步的增大钻进施工的速度。在钻进实施阶段，结合钻进的具体情况，做好孔深度的控制，同时还要保证送风通道符合工程的技术标准要求，最为关键的是保证钻进深度达到设计方案的要求。在具体实施环节，把压缩空气送入到钻孔内，在钻进的深度和设计深度相差较小的位置，需要降低钻进的速度，最终达到设计深度位置，需要停留几分钟的时间，此时应该做好持力层深度的检查，确保深度在0.5 m左右。施工进行中，做好加固料喷射的具体情况检查和分析，保证加固料的喷射达到设计标准的要求，还要做好反转速度的控制，通常为0.8 m/min以内，地基加固效果合格，不会存在影响施工质量的因素。

2.4 预搅下沉

搅拌成桩作业工序中，水泥材料的使用量应该稍微高出计算成桩使用量，不能使用固结成块或者存在杂质的水泥材料施工。随着搅拌下钻施工，以旋转方式开展钻进作业，结合成桩试验环节确定的施工速度进行施工，保证钻进速度控制在0.8 m/min左右。下钻环节，应该做好周边结构的软土材料搅拌处理，为了防止钻进阶段因为喷射口出现软土堵塞问题而无法施工，在旋转阶段同时应用高压喷气。在钻入到规定深度的桩底部位，可以降低钻进速度，调整到0.3～0.4 m/min。需要注意的是在预搅下沉阶段，需要考虑到周围孔洞的碰撞问题，下放速度要按照工程需求确定。

2.5 搅拌成桩施工

钻进施工到达设计标准要求的位置上，将钻机调整为反向运行，且速度控制在0.8 m/min以内，然后是进行钻机的提升，打开设备喷粉作业，压力为0.25～0.4 MPa，现场的松铺厚度、平整性符合工程的要求。根据静压、振压、静压的方法开展施工，碾压按照先两侧后中间的顺序进行，保证纵向平行路线开展碾压施工，两行的重叠轮宽尺寸为40～50 cm之间，相邻部位重叠的宽度尺寸为100～150 cm之间。振动压路机碾压施工阶段，做好速度的控制，处于3～6 km/h之间，结合现场的具体情况，做好碾压遍数的确定。路基顶面压实施工根据冲击压路机的方式补充碾压，速度保证为10～12 km/h之间。路基顶部压实则可以通过冲击压路机开展进行，以转圈的方式从一侧向另外一侧开展，从两侧向中间进行。冲击碾压进行15～20遍后，就要实施压实度检查，达到技术标准的要求。在施工阶段，随时进行推土机的坑洞平整性调节，避免影响压实的效果。为了达到工程稳定性要求，在搅拌成桩施工时，一定要根据工程规范做好工后质量检查，安排工作人员对成桩稳定性、安全性监测，一旦出现异常行为则需要立刻停止施工，且处理完毕后方可开展后续工作要求。

3 施工质量控制措施

在正式施工环节，做好各个工序的管控，保证所有施工环节都符合工程的要求，各个工序达到规范性、合理性的标准，保证工程的安全性、质量满足标准。在钻机下降环节，保证钻机的水平、垂直方向符合要求，误差参数在合理的范围内，确保钻孔的精度达标。计量分析阶段，结合现场的路况具体情况，保证喷粉达到均匀性要求，精确度合格，不会出现不均匀等问题。钻头和地面小于500 mm的距离时，需要停止喷粉作业，及时把管道内部杂物清除干净，施工全部完成后，再进行桩体尺寸、质量等方面的检查，达到设计方案和技术标准的要求。该环节要进行静载试验检测，可以通过钻芯试验检测，确保粉喷桩的质量合格，各方面的性能指标都符合工程的应用标准。要想保证路基结构达到承载性能的要求，防止由于软土层结构给公路运行产生不利的影响，工程单位分析现场的具体情况，采取有效的应对措施，以保证工程的质量合格。