粉喷桩法在软土路基工程中的应用

粉喷桩法在软土路基工程中的应用
摘要：城市化进程的加快，公路工程项目逐渐增多，随着施工经验总结和技术创新发展，公路软土路基处理技术不断出现，得到越来越广泛的应用。

本文浅析粉喷桩法在软土路基工程中的应用。

关键词：粉喷桩法；软土路基；施工工艺
引言
在社会经济高速发展的今天，交通量日益增多，加重了我国公路病害问题。

在公路软土路基施工合理选取施工技术，可有效提升路基稳定性，对延长道路使用寿命意义重大。

如软弱土层为地基主要受力地层时，可被看做是软土地基。

通常来讲，如加固软土地基不当，不宜直接用于建筑物、路桥等地基。

天然软基往往多种不利因素，如地基强度、稳定性、地下水渗漏等。

为提高工程质量，必须做好软基处理工作。

粉喷桩法作为软土路基加固的主要技术之一，该技术施工便捷、污染少，在公路软基处理中得到了广泛应用及推广。

1粉喷桩施工技术的原理
粉喷桩施工技术是常用的软土路基处理技术。

具体是指在深层搅拌机的作用下，采取钻孔和喷粉方式，对软土路基进行加固的一项技术。

在公路工程施工建设过程中，通常采用石灰和水泥，将其搅拌融合后作为加固材料。

再利用特殊设备搅拌加固材料之后，将其喷入地基当中，让加固材料与软土固化融合。

并且最终在固化剂的化学和物理作用下，逐渐固结成一个稳定、强度高的地基。

进而实现对软土路基的有效加固，确保路基承载力与可靠性，使其更好满足公路建设和施工需要。

公路软土路基处理和加固施工中，粉喷桩施工技术的加固原理主要包括置换作用、垫层作用、挤密作用，同时该技术还能起到良好的加筋效果。

在粉喷桩施工技术的作用下，能将荷载量转移到深层土体当中，进而有效控制地基变形，增强地基承载力与抗剪强度，确保公路工程路基的稳定性与可靠性。

2粉喷桩施工技术在公路软土路基中的应用策略
本文以某公路工程为例，该路段处于下河漫滩冲积的地质情况，通过现场勘察得知，路基上下土层分别由黏性土层和砂层组成，容易出现基础稳定性下降，无法满足施工要求。

经研究决定，采用粉喷桩技术处理软土地基，粉喷桩桩数为3500根，桩径为50cm，桩长为5.5m；粉喷桩掺灰料采用32.5MPa普硅水泥，水泥掺入量为每米50kg，单桩抗压强度控制在1000Kpa以上，桩位误差控制在5cm以内。

经处理的软土地基具有较强的稳定性和较少的路基沉降，能够使公路整体质量得到提升。

2.1粉喷桩施工准备工作
（1）熟悉施工设计。

在进行喷粉施工以前，需要对设计图纸进行熟悉，对施工方案认真分析，并前往现场勘察施工路段的实际情况，对设计图纸中存在问题的地方及时进行咨询，避免影响后续的正常施工。

（2）机械设备配备。

想要保证施工的顺利完成，需要在工程开工前将机械设备配备齐全。

配备2台PH-5B 型深搅钻机进行路基钻孔搅拌；配备5辆自卸汽车进行废土清理和物料运输；配备2台发电机进行断电预防；配备1台空气压缩机进行气体压缩；配备1套灰罐及粉喷系统进行压浆粉喷。

（3）施工材料准备。

喷粉使用的粉体为32.5MPa普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块，经过筛网过筛以后方能入罐，最大粒径控制在5mm以内，材料内不允许存在纸屑、石子、塑料布等杂质，保证施工材料的纯净度，喷粉量控制在50kg/m。

（4）施工便道准备。

在施工前，要将沿线施工便道修建在已有施工道路两侧，在施工过程中运输车辆和施工车辆可在便道内通行，为材料的运输提供便利。

另外，较高的地下水位和地表沉积的杂物也会影响粉喷桩施工技术的应用，所以需要设置排水渠避免积水。

（5）配合比试验。

在施工以前，需要对水泥掺量进行配合比试验，对施工所用水泥的品种进行适当选择，根据试桩施工参数适当调整水泥掺入量、水灰比等。

2.2测量放样与钻机就位
利用全站仪进行测量放样，准确定出桩位的位置。

桩位确定之后，利用水准仪测量位置标高。

然后与整平的标高进行对比分析，并开挖和回填桩位施工现场，用小木桩标出桩位的具体位置，有效指导工程施工。

整个粉喷桩施工过程中，应该严格控制桩基移动的精准性，加强移动钻机误差控制。

合理调整桩机的底盘与高架，加强垂直度控制，为提高粉喷樁施工效果创造便利。

2.3钻进施工
完成定位以后，可以启动电机，开启空气压缩机，进行路基钻进施工，钻机控制在Ⅵ档或Ⅴ档的运转速度，电流控制在大于60A且小于90A范围内，电压控制在380V左右，钻机下钻速度控制在（0.8～1.5）m/s，钻速控制在（44～70）r/min。

当钻机接近设计深度时，需要将钻速适当调至低档，速度降低过程中不允许移动钻机位置，钻机继续在原位置进行1～2min的转动。

同时，为了防止压缩空气喷射过程中发生堵塞现象，需要对喷射装置的通畅性进行实时检查，当施工至孔底位置时，需要进行反转提升，速度控制在0.8m/min，提升至设计停灰标高位置后，在原来位置保持慢速进行2min的持续搅拌。

2.4钻杆提升施工
粉喷桩施工过程中，应该加强粉喷、钻杆、搅拌提升施工质量控制，确保每道工序质量合格，实现对工程质量的严格控制。

为减少对空气的污染，保护周围环境，在喷粉提升距离地面50cm时，应该严格控制粉喷施工。

为保证软土路基处理效果，通常还要进行二次搅拌施工，将粉喷射至预先设定深度。

搅拌和钻杆提升施工中，应该将提升速度控制在0.5～0.8m/s之间。

有利于保证粉喷施工和搅拌均匀性，促进工程建设质量提升。

2.5粉喷桩施工
粉喷桩施工时，需要严格控制粉体的计量，确保合理使用喷粉和水泥。

施工时，可以通过电子计量称来测量钻机深度，确保喷粉的均匀度与施工设计要求相符合，避免施工过程中出现喷粉量不足或者过多的问题。

按照成桩试验控制粉体的喷入量、钻机的转速以及气压气流等参数，桩位要进行三角定点定位，喷粉量控制在（36～58）kg/m。

在喷射粉体时要保持平稳均匀，整个喷粉过程要一次性完成，不允许出现中断，确保喷粉质量的均匀性；另外要定期清理喷粉装置，保持其顺畅性，避免喷粉被异物堵塞；与此同时，可以将搅拌时间适当延长，提高搅拌的强度。

喷粉施工作为软土路基处理的重要环节，需要对桩位的距离、深入和形态进行严格控制，缜密测量各个数据，使其精确度大幅提升。

2.6成桩施工
施工中还要加强搅拌深度控制，重视喷粉量控制，确保用量合理，有利于增强喷体的稳定性与承载强度。

当钻孔和喷粉施工任务完成，粉喷桩经检验后质量合格，满足施工规范要求时，就可以完成成桩施工任务，实现对公路软土路基的有效处理。

结语
随着我国经济的不断提升，公路工程基础交通建设得到了突飞猛进的发展，软土路基处理作为公路施工中一项重要工作，需要引进新工艺、配置新设备、使用新材料，不断提升粉喷桩施工技术水平，有效改善软土地基性能，提升路基承载能力，使道路的后期沉降问题得到彻底解决，进一步推动我国公路行业的可持续发展。

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