徐礼华
（江西省抚州市公路事业发展中心黎川分中心，江西抚州 344000）
公路项目在现场施工中，易遇到的地质条件就是软土路基，如果没有选择合适的处理措施，会对公路运行的安全性和稳定性产生很大的影响，甚至会导致交通事故。软土路基最主要的缺陷就是沉降量较大，承载性和强度性能不足，难以满足道路通行的需要。在具体的施工中，应当加强对软土路基的处理，满足交通通行标准。
粉喷桩施工需要应用专业的设备，通过压缩空气将粉体加固材料（水泥等）喷射到地基结构内，从而到达土层结构，并进行强制搅拌处理，以达到整体结构性能的要求。经过搅拌后的粉体加固材料会将周边土体内的水分吸收，并经过物理、化学的反应，形成符合强度要求的加固桩体，形成复合地基的结构。经过处理完成后的土体较之原土的承载性能提升比较明显，且土体压缩性不断减小，抗侧变形量也在提升。对桥头部位上的软土地基进行粉喷桩加固施工，通过挤压性作用形成桩基结构，预防发生桥头跳车的问题，还能加强结构强度和稳定性，总体性能符合要求[1]。
粉喷桩加固技术有着非常明显的优势：第一，粉喷桩施工工艺的要求不高，现场操作比较简单。在具体的应用过程中，粉喷桩的强度固结速度比较快，施工作业的效率比较高。第二，现场施工阶段产生的振动作用比较小，噪声也比较低，特别是在城市或者建筑物密集的区域内建设施工，应用效果非常好。第三，在现场的施工环节，粉喷桩施工技术可以根据现场情况做出调整，选择灵活的加固方式，施工价值比较高，总体效益比较明显。第四，与钢筋混凝土桩相比，在应用中，粉喷桩的施工材料成本比较低，所以项目的总体成本比较小，工程经济效益较高。
某公路项目按照一级公路标准建设，总长32km，分为5 个标段施工，选择其中一个长度为5.642km 的标段展开分析，发现其属于软土地基的形式，对于施工产生严重的影响。在该工程项目的施工中，应用粉喷桩的施工技术，先处理软土地基的问题，提高结构性能。经过对现场勘察发现，该区域内软基层厚度1.8～14.3m，主要是淤泥、黏土等，含水量在32%～47%，压缩系数为0.23～1.04，液性系数为0.82～1.14。经过对现场情况的判断分析，发现软基的问题较为严重，不利于项目施工，必须加强对软基结构的处理，选择合理有效的施工措施，以消除软基结构对项目施工的影响。项目最终决定应用粉喷桩施工工艺进行施工。
3.1 粉喷桩技术方案
在粉喷桩技术开始施工前，确定最佳的规划设计方案极为重要，需要考虑软基的特性、处理标准等，以确定施工方案，从而提高设计水平。在该工程的实施中，应用粉喷桩联合填土预压、碎石垫层联合土工格栅等方式进行施工，以达到结构处理标准。该项目的淤泥层厚度在1.05m 左右，需要全部清理干净，工作量比较大。在软土路基的处理中，总计设置16000 根粉喷桩，土工布、土工格栅的使用量巨大，垫层选择应用碎石、砂垫层结构，强度性能合格。在软土路基的施工过程中，保证软土路基的施工进度合理开展，并达到公路工程的使用效果。
3.2 粉喷桩技术的实施
为了能够在公路路基处理中发挥出粉喷桩加固优势，优化施工工艺流程，加强施工工艺的管理控制。结合此次工程的施工要求，粉喷桩加固技术施工要点如下：
第一，选择符合工程要求的施工材料，并且准备充足的施工材料，确保粉喷桩在软土地基处理中产生足够的效果。在此次公路项目的实施中，主要是从掺灰量、水泥加入比例方面控制，以达到结构性能的要求。水泥的强度与固化效果符合工程的要求，加强软土地基的控制，应用普通硅酸盐水泥材料，掺灰量应结合软土地基的性质进行确定，此次工程为每延米50kg 加入控制，根据施工方案的要求，桩体结构强度合格，粉喷桩的施工效果符合标准[2]。
第二，粉喷桩在施工中，主要的技术参数包含桩体长度、设置间距、单桩承载力、地基承载性能等方面分析，每项参数都必须满足要求才能符合工程质量标准。在该工程的实施中，软土地基处理中，粉喷桩长度按照10m、11m、12m、13m 进行设置，桩体间距按照1.1m、1.2m 布置。水泥材料的强度性能极为重要，关系到粉喷桩的施工效果，抗压强度为0.8～1.2MPa 即可，确保承载性能合格。应用粉喷桩在现场作业中，地基承载性能应达到106～144kPa 的要求，提升结构承载性能，确保不会发生失稳的问题。在每项参数都确定后，可以为粉喷桩的施工提供基础和标准。在现场施工作业中，各项材料性能和参数都要符合要求，每项参数达到工程的标准，如果发现指标不符合要求，应及时进行返修处理，使得粉喷桩的质量性能合格，达到软土地基加固处理的效果。粉喷桩在现场施工中，合理的设置以达到结构加固效果，从而使软土路基加固性能和质量达到标准。该工程选用梅花形设置的方式，如图1 所示。
图1 粉喷桩布局示意图
3.3 粉喷桩施工工艺
根据工程施工方案的要求，加强粉喷桩施工效果，有序组织落实软土地基加固效果，工艺流程如图2所示。
图2 粉喷桩施工工艺流程
3.3.1 施工准备
第一，加强现场清理、整平处理。
第二，执行设计方案进行测量放样，精度符合要求，标高尺寸合格，并根据需要放线，确保准确性合格，提高粉喷桩施工效果。
第三，使用钢尺测量桩体中心，并设置十字线。
第四，测量工作完成并自检合格后，监理工程复检，达标后即可开展施工。
3.3.2 桩机就位
第一，桩机安装到施工部位上，对正桩位。
第二，桩机对正桩位之后，位置精度合格，调节钻头状态，达到对正的效果。
第三，保证桩机平台、钻杆、导向架精度合格，提高结构精度水平。
第四，使用线坠控制桩身，达到精度的要求，不会影响钻进质量[3]。
3.3.3 成桩施工
（1）钻进作业
开启空压机设备，结合现场的土体结构强度调节钻进速度，避免对钻头造成过大的伤害。钻机正传沿着垂直方向钻进，直到达到设计标高为止，钻机在桩底停留30s 的时间才能进行提钻。不能在钻入桩底后立即喷粉，应在提钻的环节开始喷粉作业，以达到结构加固的效果，提高桩体成型的质量。如果施工时机把握不当，容易导致施工后发生塌陷的问题，出现路基沉降的病害问题。
（2）提钻喷粉搅拌
在提钻环节，应用粉体发送设备直接进行喷粉处理，并且通过设备与土体充分的搅拌，达到混合均匀的效果。在喷粉操作中，工作人员观察电子称重设备的数据，保障记录准确性，按照该参数进行电机运转速度的调整，使得提钻与喷粉作业同步实施。提钻到设计停灰的位置之后，保持连续旋转1～2min 进行充分的搅拌。如果因为某些因素导致喷粉无法连续进行，应及时查明原因，并进行必要的处理，确保两个部位的连接性能合格，达到工程的要求。在提钻阶段应保证管道压力达到规定的要求，确保不会因为压力过大而对周边土体产生过大的挤压作用。提钻到规定桩顶标高以上50cm 左右的位置，及时停止喷粉处理，但搅拌要继续进行[4]。
（3）复拌
复拌工作的目标是形成混合均匀的土体结构，形成稳定的整体。桩体结构表面上部1/3 桩长内复拌2次、复喷1 次，整个桩体复拌1 次。在加固施工区间，各个部位搅拌数量在20 次以上，从而达到结构混合均匀的效果。在复拌工作结束后，土、水、粉体达到混合均匀的标准，桩体成型效果合格。有些桩体结构长度大、含水量比较高，桩体质量控制难度较大，所以应该采用多喷多搅的方式，将钻机钻入桩底，提升钻机的速度要尽量降低，然后再进行喷粉、搅拌处理。在上述工作处理后，持续性钻进、复搅复喷作业到桩体，然后是提升、再次搅拌，最终使成型效果合格。多次进行搅拌处理，合格后停止空压机的运行，并且减压放气，钻机在停灰面旋转1min 左右，并再次提升至离地面20cm 的距离，进行单桩成桩作业。
（4）机械移位
单桩作业成型之后，按照工艺方案的要求将桩机移动到下一位置上，执行设计方案开展施工，最终成为桩体结构[5]。
第一，现场施工应该加强控制，施工前做好地质勘查工作，对现场条件展开调查和分析，获取试验数据信息，分析试验结论，判定是否达到质量标准，如果发现存在质量问题，要及时做出调整，确保施工方案的可行性。为确保现场施工不会存在水分淤积的问题，应选择合适的排水措施，以减小排水量，达到现场施工强度标准要求。
第二，粉喷桩现场施工要对加强各个环节的控制，保证细节部分的质量合格，工程的质量符合标准，比如钻进深度、速度等，严格控制以达到质量标准。监测过程中如果发生偏差，应及时纠正处理，防止对粉喷桩质量造成不利的影响。在软土路基钻进的过程中，应结合施工进度有效清理钻杆，防止发生堵塞的问题。
第三，现场由专人进行监督检查，并做好搅拌机下沉以及各项工作管理。在提升搅拌机阶段，将水泥粉输入桩底；
钻头提升到距离地面0.3～0.5m 之间时，不能再喷粉作业，但是还需要进行连续搅拌。重复搅拌的阶段不能喷粉，否则会因为淤泥的影响导致孔壁出现孔洞，造成结构的完整性和稳定性不合格。经过现场监测及时发现存在的质量问题，并采取应对措施，通常要在12h 内完成补喷处理。新喷的结构和原结构要保持重合性，形成整体的结构。在喷粉难度较高的部位，应及时做出判定和调整[6]。
第四，粉喷桩现场施工存在特殊情况，要及时采取处理措施。现场人员发现的问题要及时上报管理人员和监理人员，以便采取有效的应对措施。如果发生灰管堵塞或者喷浆不足的情况，钻头应提升到地面以下30cm 位置并停止作业，通过人工回填处理，进行夯实施工，达到结构密实度的标准。此外，加强粉喷桩施工位置的控制，做好标记工作，达到设计标准要求。
第五，粉喷桩在现场施工环节，水泥储罐容量必须满足现场施工的标准要求，单桩用灰量为+50.0kg为宜。如果存放不足导致无法连续施工，要及时暂停施工，准备充足材料后再施工[7-8]。
综上所述，公路软土路基在施工中，粉喷桩施工是主要的施工方式，经过该方式进行软土地基的处理可以使其达到结构性能的要求，确保结构承载性能合格。施工人员结合现场情况展开分析和控制，提高项目施工水平，促进公路地基性能的提高，为公路运行水平提升奠定基础。
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