公路施工软土路基施工粉喷桩技术探析

公路施工软土路基施工粉喷桩技术探析

宋宏飞

安徽省新路建设工程集团有限责任公司

摘  要：粉喷桩加固软土地基技术是将粉体材料作为主要加固材料,其工作原理是通过压缩空气向桩头内对水泥进行输送,并向地基的土层中采用雾状实施喷入加固,根据叶片旋转,使其得到充分混合,构成水泥土桩体,结合原地基从而形成复合地基,因此与软弱地基的加固目的相符。以粉喷桩施工技术为研究背景，在分析粉喷桩技术原理以及技术特点的基础上，依托某公路工程项目实例，从粉喷桩施工准备、测量放样、钻机安装施工等多个环节，对粉喷桩技术在公路软土路基工程中的实践过程探讨，希望可为同类工程提供借鉴。

关键词：公路工程;软土路基;粉喷桩技术

1.粉喷桩施工技术的原理与特点

1.1 粉喷桩施工技术的原理

粉喷桩施工技术是广泛使用的软土路基处理技术，在施工中应用深层搅拌机进行工程的处理，利用钻孔、粉喷等多项施工工艺，做好软土路基的加固处理，提高路基的承载性能。在公路项目的建设施工阶段，可以选择应用石灰、水泥等作为主要的材料，经过充分混合搅拌制作成加固施工的材料。应用专业设备进行加固材料的搅拌处理后，应用设备直接喷入路基结构内，保证加固材料与软土进行固化融合处理，且经过固化剂的持续作用，形成稳定性高、强度性能好的路基结构，达到公路运行的标准。进行软土路基加固作业的过程中，保证承载力性能合格最为重要，使其达到公路项目的运行标准。经过分析发现，总结实际经验，应用粉喷桩施工技术进行加固需要实施置换、垫层、挤密等各个环节，保证路基结构的性能完全达标。粉喷桩施工作业中，可以将荷载直接传输到深层土体的结构内，保证路基变形得到有效的控制，进而可以促进公路路基稳定性、安全性的提升。

1.2 粉喷桩施工技术的特点

粉喷桩施工技术的工艺相对简单，工序也不复杂，施工人员经过简单的培训就能够掌握施工技术，保证该技术可以合理有效地应用。公路软土路基的施工阶段，粉喷桩施工技术的固结速度是非常快的，加固性能比较高，施工效率也非常高。因此，对于施工工期相对紧张、施工速度要求高的公路项目，软土地基选择使用粉喷桩技术有着明显的优势。此外，粉喷桩施工技术的振动影响比较小，施工噪音也很低，基本上不会给周边的居民产生严重的影响，特别是在建筑密集度较高的城市内部空间，进行软土地基处理应用粉喷桩技术有着明显的优势。此外，对比混凝土桩基施工技术，这一技术的钢材使用量相对较少，工程成本比较低，可以有效地提升软土路基的施工效果，保证项目施工的质量合格。

2.粉喷桩施工技术在公路软土路基中的应用措施

某公路项目总长度为45.7 km，设计时速120 km/h，路面宽26 m，双向四车道。在现场进行全面的勘察可以发现，某段长度为120 m的路段勘察确定为软土路基，含水量较高、承载性能比较差，不能达到施工的标准。技术人员分析目前应用普遍的软土路基方法，比如换填法、排水固结法、强夯法等，每种技术都有一定的优势和缺陷，在现场还要综合分析具体的情况，才能确定最为合适的处理技术。本次软土路基处理的实践中，技术人员详细勘察现场的情况，考虑到工期、设计方案、技术标准等，综合分析多种影响要素，最终确定采用粉喷桩施工技术，具体施工措施如下。

2.1 施工准备

为了能够保证软土路基处理效果得到提升，保证粉喷桩技术发挥出最好的效果，达到路基结构稳定性、可靠性的要求，首先要保证各项准备工作顺利地进行。在软土路基施工前，需要做好现场的平整处理，保证不会有垃圾或者杂物存在，然后就是连通现场水电，保证排水设施满足现场施工的要求，污水处理合格。软土路基在正式施工前需要进行抽水、清淤处理，把纵向坡开挖成为台阶的形式，树根、大石块等全部清理干净，规避管线材料，避免给线路造成严重的损伤问题。做好设计方案的优化与改进，确定合适的施工工艺和质量标准，做好技术交底符合要求，确保软土路基处理合格。如果遇到明渠、池塘等设施，需要及时将水全部抽干，并且回填处理做好压实施工，为今后项目的施工提供基础。

2.2 测量放样与钻机就位

应用全站仪进行测量放样处理，保证桩位达到精度的标准。桩位确定后，应用水准仪做好标高尺寸的测量。对于整平的标高合理分析，达到设计方案的要求后开始进行回填桩位处理，应用小木桩确定合适的施工位置，保证项目施工有序地组织实施。粉喷桩作业环节，保证桩基移动达到精度的标准，钻机误差符合工程的要求，通常不超出5 cm才判定为合格[3]。桩机在安装之后，底盘与高架满足要求，垂直度达到技术标准要求，为粉喷桩施工质量的提升奠定坚实的基础。

2.3 钻孔施工

地基钻进作业环节，要想确保项目的质量合格，需要做好施工阶段的全面管控。开启电动机设备，结合现场的施工情况，逐步增大钻机运行的速度，使得各个工序的质量符合标准的要求。按照钻机作业的实际情况，保证钻孔深度满足要求，不影响施工的质量。根据现场施工状态调节送风通道，确保压力达到钻孔技术标准的要求。施工人员有较高的质量管理意识，严格落实各项质量控制工作，确保钻进深度达到粉喷桩的要求。钻到临近设计深度的位置上之后，需要适当地减慢钻进施工速度，在原位适当停留几分钟。然后质检人员进行持力层深度的检查，达到技术标准的要求才能开始后续施工。加固料喷射作业阶段，达到喷射施工工艺要求。保证反转速度符合要求，通常控制在8 m/s即可，以提高加固施工效果。

2.4 钻杆提升施工

粉喷桩作业环节，需要做好粉喷、钻杆、搅拌等阶段的质量管理，达到工程的质量标准，各个工序全部符合要求，以满足现场施工要求。为了避免给现场施工环境造成严重的空气污染，加强环境保护，在粉喷桩提升到离地面有50 cm距离时，做好粉喷质量控制。保证软土路基施工质量，可以进行二次搅拌处理，喷射到规定的深度尺寸。搅拌与钻杆提升环节，需要确保速度在0.5～0.8 m/s，促进粉喷桩的均匀性合格，提高工程的质量。需要注意的是，在钻杆提升施工阶段中，要严格控制提升的速度，避免提升过快出现的质量问题。

2.5 喷粉施工

粉喷桩作业阶段，为了保证项目实施效果合格，需要做好粉体计量的控制，保证达到喷粉均匀性，水泥使用量在合理的范围内。钻进深度、电子秤计量联合的方法进行控制，喷粉符合均匀性标准，达到技术标准的要求。钻入到规定深度后，应连续稳定2 min，达到喷粉加固的要求。加固料提升到规定深度，可以反转速度进行喷粉作业，原地搅拌处理。加固料运输到灰口位置，开始实施喷粉提升施工作业，达到均匀搅拌的效果。喷粉深度不超过3 m的情况下，压力为0.3 MPa左右;深度超出3 m的情况，喷入压力为0.3～0.45 MPa。

2.6 成桩施工

施工环节需要做好搅拌深度的管控，保证喷粉量符合要求，达到使用量的标准，确保稳定性、承载性能合格，经过检查后质量达到标准的要求，符合施工规范和要求，确保桩体施工质量达标，不会影响软土路基的正常应用。此外，成桩施工则考虑桩体的桩径与桩体垂直度是否达到工程的需求，若出现偏差时需要及时处理，以免引起质量问题。

3.粉喷桩施工技术在公路软土路基中的应用效果

经过本次软土路基处理完成之后，发现粉喷桩施工技术的效果比较好，保证项目施工顺利地进行，还能够达到强度的标准。在现场施工结束后，由专业质检人员进行全面的质量检查，详细检测各项技术指标，确保符合技术标准。经过检测结果分析确定，各项指标达到技术规范的要求，评定符合工程的要求，路基稳定性达标，地基承载性能达到标准的要求。此外该项目经过运营3年的时间，路基运行状态非常好，没有出现下沉的问题，保证交通运行的效果符合要求，社会效益、经济效益明显。

4.结语

粉喷桩施工技术应用到公路软土路基施工中，可以保证公路工程的质量合格，提高结构的承载性能。在具体的施工中，需要严格按照规定的流程进行施工管理，保证各项施工任务合格，从而消除存在的路基下沉问题，提高项目的总体运行效果，满足现代交通运行要求。

参考文献

[1]姚运昌．软土地基处理中粉喷桩的应用与质量检验[J]．治淮，2011,60(8):29-30.

[2]廖书全．水泥粉喷桩在高填方软土路基施工中的应用[J]．中国高新技术企业，2009,16(11):167-168.