粉喷桩技术在公路软地基处理中的应用

摘要：本文阐述了粉喷桩技术的原理，探讨了粉喷桩技术在公路软地基处理中的施工流程，提出了粉喷桩技术施工质量管理措施及应注意的事宜。

关键词：粉喷桩, 软地基,应用

Abstract: This paper describes the technical principles of DJM DJM technology is explored in the soft ground treatment in the road construction process, a the DJM technical construction quality management practices and should be noted that matters.

Key Words: DJM, soft ground, the application

中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：

粉喷桩对提高软地基承载能力，减少地基的沉降量有明显效果。目前已应用的领域有铁路、高速公路、市政工程、工业厂房、民用住宅的软基加固和开挖围护工程等。

一、粉喷桩概述

粉喷桩主要是以水泥、石灰等材料作固化剂的主剂，利用深层搅拌机械和原位软土进行强制搅拌，经过物理化学作用生成一种特殊的具有较高强度、较好变形特性和水稳性的混合柱状体。短期内使原来的软土地基变成具有整体性、水稳定性和一定强度的加固土桩复合地基,从而提高地基承载力,减小地基的沉降,达到加固地基的目的。

二、粉喷桩的施工

（一）施工准备工作

1、施工前应准备下列施工技术资料：工程地质报告，土工试验报告，室内配比试验报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。

2、场地平整、清除障碍。

3、施工机具准备，进行机械组装和试运转。严禁使用非定型产品或自行改装设备；进场设备必须配备性能良好的能显示钻杆钻进时电流变化的电流表，显示管道压力的压力表和计量水泥喷入量的电子秤或流量计。

4、粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般要达到下列要求：①钻进速度V≤1.5m/min；平均提升速度Vp≤0.8m/min；搅拌速度R≈30转/min；钻进、复搅与提升时管道压力：0.1MPa≤P≤0.2MPa；喷灰时管道压力：0.25MPa≤p≤0.40MPa。②确定合适的技术处理措施，掌握水泥搅拌的均匀程度，掌握下钻及提升的困难程度，成桩试验的桩数不少于5根。

5、粉喷桩所用的水泥(325普通硅酸盐水泥)应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。

（二）粉喷桩的施工工艺程序

1、工艺程序:

整平原地面 钻机定位钻杆下沉钻进上堤喷粉（或喷浆）强制搅拌复拌提杆出孔钻机移位

2、具体操作步骤

（1）机械就位。调正导轨垂直度，钻头对中桩位。

（2）预搅下钻.启动搅拌钻机，放松起吊钢丝绳，空压机送气，使钻头沿导轨下沉钻进，钻进速度≤1.0m/min，钻头边旋转，边钻进。为了不致堵塞喷射口，开钻时不喷射加固料，只喷射压缩空气，使负载扭矩减小，顺利钻进（在钻进过程中，待加固土体在原位受到搅动）。钻至设计加固深度后钻机停止钻进。此时注意工作电流不能大于额定电流。

（3）钻杆提升。到达设计深度后开启粉体发送器喷灰（或开启灰浆泵喷浆），间歇一定时间再提升钻具，确保底部有足够的灰量，提升速度≤0.8m/min，边喷、边搅拌、边提升至离地面0.5m（或规定标高）处停喷，因为表层50cm土层侧向约束软弱，成桩不利。

（4）复搅。关闭粉体发送器（或灰浆泵），为保证软土与固化剂搅拌均匀，重复将钻杆下沉至设计要求深度，重复搅拌提升到离地面0.5m处。

（5）关闭机械。

（6）移位。

（三）粉喷桩施工中的注意事项

（1）施工设备的粉料发送器必须配置粉料计量装置，严禁无粉料喷入计量装置的粉料发送器投入使用，并记录水泥的瞬时喷入量和累计喷入量。储灰罐容量应不小一根桩的用灰量加50Kg，当上述重量不足时，不得开钻下一根桩的施工。

（2）严格控制喷灰标高和停灰标高，不得中断喷灰，确保桩体长度；严禁在尚未喷灰的情况下进行钻杆提升作业。

（3）施工中若喷粉量不足，实行整桩复打，复打的喷粉量仍应不小于设计用量。

（4）水泥应确保质量，严格使用过期、受潮、结块、变性的劣质水泥。

（5）粉喷桩施工时，为确保粉喷桩的成桩质量，应在粉喷桩的全长范围内进行复搅；当施工过程中遇到停电、机械故障原因中断喷灰时，应在12小时内复搅复喷，保证二次复搅复喷搭接长度不小于1.0m。

（6）桩身施工时，应采用中~低速钻进（或提升），切勿采用高速档快速钻进（或快速提升）。

（7）粉喷桩施工时，应认真填好施工原始记录，严禁涂改及伪造。

三、粉喷桩的施工质量管理及其质量检测

1、加强施工质量管理

严格控制钻孔下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度和喷粉量达到规定要求。深度误差不得大于5 cm，水泥损耗量平均不得大于1 kg／m。粉喷桩要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层，并深入硬土层50 cm，持力层深度除根据地质资料外，还应根据钻进时电流表的读数值来确定。

搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差不得大于5 S，提升前要有等待送粉到达桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况，具体时间随机械类型与送灰管长度而变化。

在桩上部1／3范围内应重复搅拌一次，并且复搅长度不足5 m的，按5 m施工。特别需要指出的，对于软土天然含水量大于70％的地段，要求复搅长度应贯穿软土层。

钻进提升时管道压力不宜过大，以防钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。在成桩过程中，如发生意外影响桩身质量时，应在12 h内采取补喷措施，补喷重叠长度以不小于1．0 m为宜。特别困难时以电流表读数明显变化为准。否则应重新打设，新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15％。

对输灰管要经常检查，不得泄漏及堵塞，管道长度以60 m左右为宜，不得超过80m。对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不得大于1 cm，但也不宜采用直径过大的钻头(小于53 cm)。

2、质量检验及验收

（1）质量检测

施工过程中必须随时检查喷灰量、桩长、复搅长度以及是否进入硬土层等，如施工中有异常情况，应记录其处理方法及措施。

浅部开挖桩头，其深度宜为50 cm，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径，检查频率宜为1％～2％。

（2）验收

成桩28 d后，在桩体上部(桩顶以下0．5 m，1．0 m，1．5 m)应截取三段桩体进行现场桩身无侧限抗压强度试验，检查频率为1‰-2‰。必要时由业主安排进行全桩长取芯。

四、结束语

从已建和在建的高速公路来看，粉喷桩处理软土地基是一种行之有效且广泛应用的工艺手段，具有施工方便、工期短、工后沉降小等显著优点。只要以科学的态度，严格控制其设计方法及施工质量管理，就一定能得到满意的工程质量。

参考文献：

[1] 范长春，董营营，赵美玲．粉喷桩处理高速公路软基施工工艺及质量控制[J]．山西建筑，2008，34(15)：268―269．