粉喷桩施工技术对软土路基的应用

摘要：结合具体的高速公路施工实例，简要探讨粉喷桩施工技术在软土路基加固处理中的应用，希望能对类似工程起到借鉴作用。

关键词：粉喷桩；高速公路；施工技术

中图分类号：U416 文献标识码：B

0引言

软土是指强度低、含水量大、压缩性高的土体。一般情况下，软土主要包括淤泥、淤泥质土以及软黏性土等[1]。对于高速公路施工过程中遇到的软土路基问题，如果不进行处理，将会导致路基出现各种病害问题，比如说失稳或者沉陷。因此在高速公路路基填筑施工之前，需要对软土路基问题进行处理。粉喷桩施工技术是对软土路基进行加固的一种方法，它能够有效提高路基的强度和稳定性，适用于进行淤泥、淤泥质土、粉土以及黏性的地基加固处理。

1工程概况

本工程为某一高速公路第七合同段施工建设项目。该路段处于下河漫滩冲积的地质情况。根据工程勘察报告可以知道，上覆土层为低液限软塑的黏性土层，下覆土层则为厚度较大的砂层。路基无法满足施工要求，因此决定采用粉喷桩施工技术对软土路基问题进行处理，从而确保路基的稳定，并减少工后沉降。根据工程的具体情况，本工程中的粉喷桩设计参数如表1所示。

2施工方案

粉喷桩施工技术是采用深层搅拌机对地基中的软土和水泥进行强制搅拌，从而使其充分混合并硬结形成具有良好的水稳性、高强度以及较好整体性的地基土。这就是粉喷桩加固软土路基的基本原理[2]。

2.1施工准备

由于本工程的地下水位较高，因此在施工之前需要设置排水措施，本工程采取开挖排水沟的方式进行地表水的降低。之后需要对地表进行清理，将其上的草皮和杂物等清除干净。然后在路基上填筑砂砾垫层并进行整平和碾压处理，其厚度控制在80cm，这样可以确保施工机具顺利地进入施工现场。根据设计图纸的要求进行施工放样，并做好桩位的布设。

2.2粉喷桩施工

⑴机具和材料在本工程中进行粉喷桩的施工，主要需要用到的施工机具设备包括钻机、搅拌钻头以及动力设备等。这些机具需要进行事先检查，确保性能良好方可在施工现场进行使用。根据设计的要求，本工程所采用的喷粉为425号普通硅酸盐水泥。在水泥中不得含有其他一些杂物。设计喷粉量控制在50kg/m。⑵施工流程在本工程中进行粉喷桩的施工，其具体的施工工艺流程为：测量放样钻机就位精确调平钻进施工高压送气打开喷粉孔反转提钻并喷水泥重复搅拌反转提钻至地表成桩完成。

2.3施工工艺

⑴在正式施工之前，应先进行喷粉桩机的组装作业，其中机具主要的组成部分包括液压系统、电气系统、喷粉系统等。确保各个部分、管路等密封连接，之后根据要求进行调整和紧固，确保机具一切正常之后，即可进行钻机的就位。钻机应对正桩位，误差控制在5cm以内，接着对钻机的机身进行调平，钻杆的垂直度应控制在1%以内。然后启动钻机下钻，直至钻头接近地面，之后即可正式开始进行钻进施工。⑵当钻进施工达到设计孔深，且进行反转提钻之后应滞留一定的时间，一般情况下滞留时间应控制在2～3min。然后即可进行钻头的提升，在提升过程中，钻头应保持1～1.2m/min的速度，在提升的同时应进行钻头旋转喷粉，通过这种方式可以将搅拌的土体和水泥之间进行充分的混合。当钻头提升至距离桩顶设计标高50cm的位置处时应停止喷粉。⑶粉喷桩桩体的施工应确保一次性完成。如果在施工过程中，遇到问题需要进行施工中断时，应在继续施工时采取重叠接桩的措施。接桩的长度应控制在0.5m以上。⑷当钻头提升至高出设计桩顶标高约500mm的位置时，应停止向孔内喷射水泥，此时桩体成型即宣告结束。为了确保粉喷桩的施工质量，应进行重复的下钻搅拌施工，直至到达桩底设计标高处。在重复搅拌过程中，不得进行喷粉。钻头在钻进的同时需要保持一定速度的旋转，然后进行反向旋转提升，通过这种方式可以有效确保土体与水泥之间的充分搅拌均匀。⑸在粉喷桩的施工过程中，应严格按照设计和规范的要求进行施工作业。对于各项基本的指标参数应严格进行控制，其中主要包括轴线位置、设计深度、桩径、垂直度、钻杆倾斜度以及喷粉梁等。如表2所示为粉喷桩的基本技术指标要求。

2.4施工质量控制

⑴在粉喷桩施工过程中应严格做好质量监督工作，避免施工中存在违规操作的问题，从而减少安全隐患。⑵严格按照要求进行粉喷和停粉标高的控制。当钻头提升至距离地面约500mm的位置处应立即停止喷粉。然后采用压缩空气对输送管内残留的材料进行清理，确保干净。⑶当成桩施工完成之后应及时对桩体的施工质量进行检查，其中主要包括桩径、桩距以及外形等。同时还需要按照要求对桩体进行静载试验。

3静载试验

根据试验规范要求，本工程对桩体进行静载试验是在粉喷桩施工完成28d之后进行[3]。在静载试验中，压载重量控制在总加载量的1.2倍以上。当对复合地基的承载力进行测量时，所采用的压板为方形承压板，其具体尺寸为2.42m×2.42m，该承压板可以覆盖3根粉喷桩。当对单桩承载力进行测量时，采用直径50cm的刚性承压板，其直径与桩头的直径相同。根据规范要求，静载试验检测桩体的数量应控制在总桩数的0.5%～1%之间。本工程对粉喷桩进行静载试验，其结果均能够满足设计和规范的要求。因此可以认定，本工程的粉喷桩施工取得了良好的效果。

4沉降与稳定观测

在填土施工过程中，应对路基的沉降进行观测。本工程在路基的设计中心线和路肩基底部位处设置沉降环，通过沉降环对路基的沉降和稳定情况进行观测。在填土施工过程中，每填筑一层需要进行一次沉降观测。在填土间歇时间内，则应每天进行一次沉降观测。当每一个区域填筑施工完成之后，则每周应进行两次的沉降观测。在填土施工过程中，应做好观测桩的保护工作，避免施工对其造成损坏。如果发现问题应及时采取相应的措施进行处理，从而确保沉降观测作业的顺利进行。通过沉降数据的观测可以对施工进行指导。

5结语

处理高速公路软土路基问题的重点是选取合理的软基处理方法。文章通过结合某一高速公路第七合同段施工建设项目，针对该路段所处下河漫滩冲积地，采用粉喷桩施工技术对软土路基问题进行处理，系统地探讨软基处理工艺的具体实施过程。通过对本工程软基采取处理后，对粉喷桩进行静载试验，结合试验结果表明，其结果均能够满足设计和规范的要求。因此可以认定，本工程的粉喷桩施工取得了良好的效果。结合工程实践效果，笔者认为粉喷桩施工技术能够有效提高路基的强度和稳定性，适用于进行淤泥、淤泥质土、粉土以及黏性土的地基加固处理。

参考文献：

[1]商自东.粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J].中国高新技术企业，2008（9）：35-38.

[2]梁新欢.粉喷桩在公路软基处理中的应用[J].山西建筑，2007（12）：52-56.

[3]徐立东.粉喷桩技术在公路软基工程中的应用[J].交通建设与管理，2014（12）：227-229.

作者：吴品娟 单位：河北省石家庄市公路桥梁建设集团