软土路基湿喷桩施工及质量控制要点探讨

刘文双

（贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550001）

0 引言

湿喷桩工艺是提高软土地基加固质量的有效手段，近些年来该工艺在公路工程中应用普遍且取得了理想效果。软弱路基经湿喷桩处理完工、固结硬化后形成复合地基，其承载力、水温性能明显提升[1-2]。该文以具体项目工程实践为基础，对湿喷桩工艺要点、施工质量控制策略进行了分析，为提高公路工程质量提供了技术参考。

1 湿喷桩施工原理及工艺流程

1.1 施工原理

湿喷桩工艺以水泥水化作用为基础进行软土加固，其加固过程可分为以下几个阶段：

①搅拌机搅拌作用下将水泥浆与土层软土混匀，通过水泥浆中水泥的水化作用，将各种钙物质结合在一起形成水合物。②部分水化物硬化后，与软土结合形成骨架结构。③土体中化合物与产生的水化物相互作用产生吸附交换，构成了水泥土团粒，使土体结构得以改善。④水化物中超量钙离子与粘土之间结合形成结晶物，固结硬化形成复合地基[3]。经上述分析可知，湿喷桩施工工艺可有效改善软地基土质，提高路基水稳性能，增强加固效果。对湿喷桩工艺加固阶段进行分析可知，水泥掺量、水泥浆灌注量与软土搅拌均匀程度，会影响加固效果。

1.2 施工工艺流程

湿喷桩施工工艺流程见图1。

图1 湿喷桩施工工艺流程

湿喷桩施工工艺内容如下：①碾压平整场地。清理场地并使用轻型压路机进行碾压使场地平整，现场检测确保场地坡率低于2%。②测量放样。结合施工图纸进行放样，结合复测线路中线和水准点确定放样点，对路基桩位点进行准确测放，并选用钢尺，对湿喷桩中心位置进行标记，随后规范布设湿喷桩。③桩机就位。利用起重机将湿喷桩位转移到指定部位，并由专业人员进行安装和调试，确保设备正常运转后定位。④浆液配置。结合工艺参数进行浆液配置，使用定量容器准确称量水泥并加水混匀，控制水灰比在0.45~0.5之间。⑤钻进喷浆。固定搅拌机并启动电源，转速稳定后进行钻进喷浆，将喷浆总量控制在总浆量60%~80%。⑥提升补浆并复搅。将钻头从桩底位置提起，待桩头升至地面以下30 cm后，根据现场检测数据进行补浆，停止喷浆后钻进搅拌，无浆情况下反复钻进，进行复搅，根据现场地质情况和施工试验结果确定复搅次数[4]。

2 湿喷桩试桩施工

2.1 工程概况

某公路工程项目设计车速为60 km/h，该项目为双向四车道设计，起讫桩号K53+273~K62+510。该公路项目施工区域位于海积平原区，施工条件复杂，地质结构多变，为提升路基质量拟选用湿喷桩工艺加固。结合线路状况选择典型路段进行湿喷桩试桩，通过试验确定钻头钻进速度、搅拌机转速、钻进时间等核心参数，为提高路基治理效果，确保湿喷桩施工质量提供技术参考。

2.2 试桩标段选取

现场核查后选定K56+130~K56+550段为典型路段进行湿喷桩试验，采用梅花形进行湿喷桩现场布设，桩径为0.5 m，桩身为11.5 m，分别采用1.1 m、1.3 m和1.3 m桩距进行试桩，不同桩距下均试桩3根，全施工流程中运用电脑进行喷浆量数据的实时监测。

2.3 试桩施工设计参数

试桩环节的详细技术参数如表1所示。

表1 试桩成桩技术参数要求

2.4 材料机具准备

①水泥型号为P·C42.5，选择具备该型号水泥生产资质的优质厂家作为供应商，以确保材料质量，保障湿喷桩试桩成功率，为后续施工质量奠定基础。进场前需加强水泥质量检测，确保材料合规。②室内试验确定水灰比最佳值为0.5，以该数据作为试桩参数进行施工验证。③分别选定50 kg/m、55 kg/m、60 kg/m，作为试桩掺灰量验证掺灰量与桩身质量之间的关系，各指标下均试桩3根。④施工环节应用的主要施工器具：灰浆泵1台，额定泵压1.6 MPa；钻头叶片3层，每层叶片2个，层间距30 cm，叶宽10 cm，两层间夹角30°；湿喷桩机1台，型号SJB-2，额定功率为50 kW。

2.5 试桩施工要求

湿喷桩试桩需保证工程质量，为后续湿喷桩正式施工奠定基础，要严格执行操作规范和工艺流程，采用最佳水灰比进行泥浆配置，确保在最佳的掺灰量条件下进行试桩，确保施工质量[5]。施工过程中要严格执行指数控制，根据工艺参数严格控制喷浆量并执行“两喷四搅”流程，确保试桩成果[6]。

2.6 试验结果分析

试桩施工中需结合凝结时间、水泥稠度等指标严格控制工艺参数，详见表2。

表2 湿喷桩机试桩施工技术参数

完成试桩施工后，需对成桩进行参数校验，确保各项指标合规，详见表3。

表3 湿喷桩机试桩桩身检测结果

试桩工序需严格执行“两喷四搅”方案。通过对试桩桩身试验可知，后续湿喷桩施工中“两喷四搅”工艺的适用性较高，对确保工程质量有积极作用。根据项目要求，结合施工效率等指标对湿喷桩施工的详细参数进行严格控制，详见表4。

表4 湿喷桩施工控制参数表

3 湿喷桩施工及质量控制要点

结合湿喷桩试桩效果进行该工程湿喷桩施工参数的严格控制，确保在正式施工的过程中严格执行技术规范和相关标准，确保湿喷桩的加固效果[7]。

3.1 桩身质量控制

①施工之前，严格执行施工规范和操作流程，认真执行施工图纸方案，准确布局，确保搅拌桩桩位正确，将湿喷桩桩位偏差控制在5 cm范围内。②准备阶段，根据项目需求和工况确定搅拌机的合理位置，如果作业桩的平整度不佳，则对设备平台参数进行合理调整，确保搅拌轴与桩位中心匹配。③施工过程中根据现场天气状况、温湿度情况进行水泥浆比重的适度调整，防止水泥浆黏稠度过高导致喷管堵塞，引发爆管或使喷浆量不足。与此同时，根据水泥浆比重调整情况进行喷浆量的合理调整，确保成桩质量，并严格控制水泥用量。④湿喷桩垂直度是评估湿喷桩施工质量的关键指标之一，其对湿喷桩加固后的复合地基质量产生直接影响，决定了复合地基的承载能力[8]。因此，在施工前需确保导向架、起吊设备正常运行，施工中对该数据严格控制，应确保桩身的垂直度偏差控制在1.0%以内。

3.2 喷浆质量控制

①入场前，对施工材料做好检测，确保水泥质量合规且规格对应。②对水泥浆的操作流程严格控制以确保质量。根据水灰比设计值进行浆罐标记，合理控制其水位和浆位水平，便于后续施工.严格执行施工工艺，控制搅拌时间不少于5 min。参考施工现场状况合理控制水泥浆搅拌数量，避免搅拌量不足影响施工进度，同时避免搅拌过多使水泥浆停留时间过长影响质量。由专业人员进行数据记录，对水泥、外加剂用量如实登记并对水泥比重重点控制，确保相关参数达标，符合湿喷桩施工要求[9]。③以现场作业状况为基础，结合试桩条件对水泥浆参数合理控制，调整水灰比、外加剂、搅拌时间等参数水平，并结合作业天气、温湿度条件等控制水泥浆黏稠度，防止黏稠度过大影响成桩质量，同时避免黏稠度不足无法成桩。④对水泥用量准确记录并建立台账详细登录详情，对现场用料状况二次核对。⑤结合作业桩工位情况对湿喷桩机叶片位置及其角度进行合理调整，避免出现抱球状况。如施工中出现了缺浆，及时查找原因并于浆液恢复供应后将搅拌机深入桩底提升后再次施工。

3.3 湿喷浆施工质量控制

①该项目拟以“二喷四搅”方式进行施工，施工环节需对首次施工喷浆量进行严格控制，一般情况下首次喷浆量应达到目标值的60%~80%，要借助计算机系统对桩基提升的相关数据进行严格检测，确保施工喷浆量达标，避免浆液不足影响施工效果。②加强钻进速度与提升速度控制，提高成桩质量。钻进过程需将速度控制在1 m/min以下，并将提升速度控制在0.7 mm/min以下，提高施工精度避免施工失误，为降低失误率，可提前将高速档位拆除，喷浆头升至地表2 m以下位置时，适当降低提升速度并将其停留在地面0.3 m以下。③复搅施工以提高水泥浆混合均匀度，通过下列措施进行质量控制。复搅范围需覆盖整个桩位，避免操作出现遗漏；二次复搅复喷施工需对搭接长度进行严格控制，一般情况下需确保搭接长度大于1 m，同时确保预搅、复搅工序连贯性，并在12 h内进行二次复搅。④复搅施工前需清理桩头土，避免导致混合土或成桩水泥浆流失引发空心，对成桩质量产生影响。施工完毕后需根据桩位图纸严格进行施工质量检查，避免出现漏桩现象。

3.4 验收质量控制

施工完毕后应由具备专业资质的机构进行检测，确保湿喷桩成桩质量，并对施工材料和检测资料等收集后提交监理审查签字。对存在质量问题的桩位，严格遵循监理要求进行再次验收，避免搅拌不均匀、喷浆量不足、桩径不足、桩长不过关等质量问题[10]。

4 结语

综上所述，该文对工程案例施工情况进行了分析，提出了湿喷桩施工关键技术要点、质量控制策略，为保障路基加固质量提供了参考。采用湿喷桩工艺，对软弱路基进行治理，可明显提升其抗病害水平。项目施工中，需合理选择试验路段，并确定施工参数，严格执行操作规范，认真控制工艺要点，以保障项目施工质量。