浅析粉喷桩在公路工程软基处理中的应用

栗灿强

摘 要： 随着国民经济的不断发展，公路运输事业在经济建设中发挥的作用越来越大，提高公路工程建设的质量成为公路运输事业持续发展的关键。公路路基施工是公路工程建设中的重要组成部分，粉喷桩施工工艺在公路软土路基处理中的广泛应用，能够有效的改善软土地基稳定性差、承载能力低的缺点，提高公路路基建设施工的质量。为此，本文主要对公路工程软基处理中粉喷桩的作用、特点、施工准备、施工流程及质量控制进行了分析与探究。

关键词： 公路工程；软土地基；粉喷桩施工；质量控制

公路建设作为国民经济发展的重要组成部分，在交通建设、经济发展、缩短城乡差距中起着关键性的作用。近年来，随着社会经济发展速度的不断提升对公路工程建设提出新要求，要求通过创新体制、完善政策，进一步提升公路工程建设力度。粉喷桩加固技术作为公路工程地基加固的重要方式，其施工效果是否良好直接影响着公路工程的整体质量，为此，施工单位必须重视粉喷桩加固技术的应用，在规范施工工艺的同时，不断改进技术，提高公路建设的整体质量，推动交通经济的高速发展，为国民经济增长提供一份力量。

一、粉喷桩作用及特点

1、作用

粉喷桩又被称为加固土桩，是采用深层搅拌法进行加固地基的一种方式。作为一种新型饱和软粘土地基加固的方式，深层搅拌法的固化剂以水泥、石灰等材料为主，将固化剂（粉体状和浆液状）及软土在专业的搅拌机械中进行搅拌，利用两者之间一系列物理化学反应的发生，对软土整体性及水稳性进行有效加强，实现其地基的优化，确保公路工程的质量。粉喷桩进行软基搅拌处理的方式主要是采用粉体状固化剂来进行有效处理。喷入软土的水泥对地基处理的效果具有一定的影响作用，在土质与施工环境的影响下，桩体提高的强度比例与水泥产量比不完全相同。因此掺入水泥的用量不能太少，如掺入量过少，就会导致水泥和土体颗粒之间的反应太小，其固化效果不能满足施工的需要，通常情况下水泥掺入比要在5%以上。

2、特点

粉喷桩具有成本低、操作简单、适用范围大等特点外，还具有以下特点：第一，固化剂使用易充分吸收水分的水泥做成，利于实现固化反应，因此处理后骨节效果好，桩体承载力也远高于浆喷柱。第二，粉喷桩与周围的土体发生作用形成的复合地基，对土体加固的压缩量仅为0.6%左右，且其承载力强、复合变形模量高。，第三，施工噪音低、振动小、对周围环境及建筑没有太多负面影响。第四，此法能够有效控制沉降量，因为加固后的土体在密度上几乎不会发生变化，也不会出现在加固土体的重量增加时伴随着附加沉降增加的现象。

二、公路工程软基处理中粉喷桩施工准备

1、施工现场清理

在正式施工开始之前，对施工现场进行清理工作。首先要施工范围内地表的垃圾杂物等进行清理，对于施工現场的坑洼部分进行填平，保证施工现场的平整性，方便后期机械设备进入施工现场。其次，若是在施工现场有影响施工的障碍物，应报备上级相关部门之后，对障碍物进行拆除。同时根据事先设计好的施工方案，对于坡脚线和轴线坐标点进行测量放样，做好施工桩的预埋工作，进行桩体标高。

2、施工器械的配备

在粉喷桩施工过程中，需要用到粉喷机、空压机等机械设备，在施工开始之前机械设备应该提前进入施工现场，由施工单位配备专门的技术人员对机械设备的性能进行检测，保证机械设备性能良好，能够满足施工要求，同时对机械设备进行维护和保养。

3、施工材料的准备

在施工材料进行采购时，一定要选择正规的生产厂家，保证原材料的质量。对于已经购买的原材料送往专门的检测机构进行检验，不合格的材料坚决不能进行施工现场，从源头上保证工程施工质量，减少安全隐患。运送至施工现场的原材料要做好保存工作，搭建专门的场地进行材料堆放，避免风吹雨淋造成材料浪费。

三、公路工程软基处理中粉喷桩施工流程

1、定位

遵循设计规定，通过钢尺在施工现场将粉喷桩桩位进行准确确定，并在土层内插入竹签进行标记，一般误差控制在5厘米以下。随后机具向桩位移动，确保钻头与竹签相对，对机架垂直度进行复核，确保钻杆倾斜度在1%以下，钻尖与桩位相对。

2、钻机就位

钻机进入施工场地前，应将施工场地进行简单的平整或铺设砂垫层，然后放样定桩位。钻机进入施工场地后，用醒目的标示在钻架上标出深度控制标志，配合钻机上的深度表对桩长进行控制；并在钻机钻架上悬挂两条3m的垂线控制桩的倾斜度，以便更加简便直观地控制施工桩长和倾斜度。

3、空压机启动

双螺旋搅拌头高度与设计桩底标高相符后，则停止钻进。钻头可原地旋转，不能停钻。钻机反向转动，送灰机启动后开始送灰施工，钻头提升作业可在水泥到达喷灰口进行，遵循相关规定，对电机速度进行调节，可同时进行喷粉、搅拌及提升工作，确保充分搅拌软土与固化材料。

4、搅拌

送灰停止时，应确保提升钻头高度与设计标高相符，正向旋转钻头，进行复搅、复喷作业，遵循施工要求确定复搅、复喷深度。当提升钻头高度与地面距离在30到50厘米时，发送器孔内喷射粉料作业可停止，完成成桩作业。此时因装置属于封闭回路，施工中不会出现空中喷射、飞散粉体的现象。在喷射土体的最后环节，喷粉作业可在搅拌钻头与地面距离30厘米的位置停止施工，避免地面有粉粒溢出。

5、提升速度

钻机的提升过程也是其喷粉过程，是保证粉喷桩施工质量的主要施工环节。在钻头提升过程中，随着钻头地匀速提升搅拌，均匀的喷出水泥粉与周围土体充分混和，形成具有一定强度水泥土，这是粉喷桩的成桩原理，因此，也是其关键施工环节，也就是说钻头的提升速度决定了单位喷灰剂量、搅拌均匀程度，是保证粉喷桩施工质量的根本措施，因此必须保证在施工过程钻头的提升速度符合试验桩所得的施工参数规定。endprint

6、空压机关闭

完成复搅施工后，应及时将空压机关闭，将全部管道压力消除，钻机主电机停机，移位钻机，根据以上施工流程，进行下一桩位施工。

四、公路工程软基处理中粉喷桩质量控制

1、钻孔及喷粉质量控制

钻孔施工时，首先要确定钻孔位置的准确，经过科学的测量方法确定钻孔位置和钻孔密度。根据施工路段地质条件进行选择相应规格的钻机，在钻孔的过程中注意钻头的磨损情况，当钻头磨损严重时，应及时对钻头进行更换。在粉喷桩施工施工过程中，水泥的使用量决定着粉喷桩的质量。水泥使用量过少会导致粉喷桩的稳定性差，不利于对软土地基的加固。因此，要严格控制水泥配比，在搅拌成桩的过程中，如果发现喷粉量过少，需重新进行桩体复喷作业，复喷量不得小于设计量。同时，在喷粉的过程中，要对喷射的标高进行严格控制，保证所喷桩体能够满足工程施工的要求。若出现停电等特殊现象不得不中止喷粉施工，再次施工时应进行桩体复打。

2、复搅控制

为了保证粉喷桩的成桩质量，在进行搅拌成桩作业中要进行复搅作业，大量的工程实践已经证明复搅作业的重要性。在进行复搅的过程中，严格控制钻杆的提升速度和沉降速度，保证泥浆能够与周围土体搅拌充分。在复搅完成之后，要保证桩体顶部的平整，对顶部的凹陷进行填埋处理。

3、做好成桩质量检测工作

在粉喷桩施工完成之后，施工单位应重视成桩质量检测工作。成桩过程中常见的问题有桩体位置较浅、喷灰不均匀、桩体牢固程度不足等。因为粉喷桩的施工数量较多，运用抽样检测方式，检测数量不低于粉喷桩总量的2%。通过钻探取芯对粉喷桩进行质量检测，按照相应的技术规范对桩体进行取芯，选取合适规格的钻机，在取芯的过程中保持钻机平衡，避免因为操作失誤导致桩体损坏，通过对取芯质量的检测确定成桩质量。对于检测不合格的桩体要及时上报监理部门，进行重新喷桩或者桩体修复作业。

4、建立质量保证体系

在粉喷桩施工过程中，应建立一套完整的质量保证体系，这一体系贯穿于施工的各个环节，包括施工前的准备、施工流程控制以及后期质量检测控制。施工单位定期组织技术人员对施工现场进行质量检测，建立严格的奖惩制度，对于质量检测合格的部门给予奖励，对质量检测不合格的部门进行通报批评，并责令其进行整顿。建立起一套严格的质量保证体系，将所有施工人员的纳入质量管理体系之中，全面提高施工质量，保证软土地基加固的稳定性。

五、结束语

综上所述，作为社会稳定与经济发展的基础条件，公路工程自改革开放以来，取得了不错的成绩。公路路基作为公路工程建设的重要组成部分，其施工技术水平的高低直接关系着交通运输事业的发展，为此，必须重视公路工程建设施工技术的应用，粉喷桩加固技术作为提高公路地基质量重要技术，在公路施工中得到了广泛地应用与推广，为公路事业发展提供了强有力的技术支持。

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