粉喷桩处理公路软基的施工初探

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇粉喷桩处理公路软基的施工初探范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：本文以粉喷桩工艺作为叙述对象，从原理、设计理念和操作方式对粉喷桩对公路软基的加固施工进行合理的讨论，对结果进行讨论研究。

关键词：粉喷桩；处理；软土地基；施工工艺

中图分类号：TU471.8文献标识码： A 文章编号：

1． 概述

沉降的倾斜和局部塌陷是公路病害的重要原因。一些路段的基础土为稀软的淤泥质地或者粘性土壤，这种地方的土的质地松软，而承受能力很差，这种情况下的地质在修筑道路时不容易保持稳定，物理变化明显，如果不对其做出处理，很容易出现道路损坏的现象。某路勘察设计阶段勘探钻孔 19 个，人工挖孔 7 个，在孔点的布置上都选择桥位地方，而很少对沿途的道路的状况做出判断，工程开始一段时间后，问题将越来越多，和设计标准也差得越来越远，所以，对这种路基再次勘探，共钻孔 96 个，总进尺 638 米，基本上把握了软土道路的内容，深度，物理方面的状况。依据软土的布置分配情况，由专家和设计人员同时给出讨论结论：软土埋置厚度小于 3m 处，采用“清淤换填透水性材料”；软土层超过 3m 的厚度的地方，选择用粉喷桩工艺作为处理办法完成加固。这时隐患情况被排除，而时间也缩短，使得工程进展更加顺利。

2． 粉喷桩复合地基设计

该路深层软土地基基础设计为粉喷桩复合地基，桩径 D=500mm；相邻桩的净距 1.3m，并采用梅花式布置，有效桩长平均约为 5m(至持力层)；固化剂采用 425# 普通硅酸盐早强水泥，因地层中有机物含量和含水量较高，为保证桩身质量，经取样配方试验，拟定水泥掺合比为15%～18%（即 58kg±5kg/m）；施工结束后进行动测试验，以检查桩的完整性和桩长；桩的抗压强度须满足 825KPa（28天）或 1100KPa（90天）。

3． 粉喷桩在施工应用中存在的问题

3.1 粉喷桩的支承式与悬浮式对沉降的影响

粉喷桩的施工资料及实践证明：根据施工材料的分析和实际经验，如果粉喷桩穿过软土，直接以持力层作为其重力的支撑层，沉降变形问题会有效避免，如果没有穿过软土，则其变形空间很大。如果实际工作中出现了沉降明显，则很有可能由于软土的沉降量还有较大下沉潜力，这个过程还会维持很长时间，因此，重新返工的几率很大，怎样解决这种现象。首先对软土的深度和桩体的位置有准确的估计，并在设计上创新，问题的解决需要经验的积累。

3.2 粉喷桩复合地基承载力和粉喷桩单桩承载力的关系

桩的刚度和复合地基刚度之间的联系非常密切，如果在土的质地不做任何改变的假设下，桩的硬度加强，根据计算可以知道，复合地基的整体硬度是上升的，不过实际状况不是这样，由于喷粉桩是摩擦桩的一个分类之一，如果土的硬度没有任何变化，而饱和粘土强度不高的状况下，就算桩再怎样加强，也无法使总的稳定性提高。

3.3 地基土含水量对粉喷桩质量的影响

粉喷桩的强度的好坏有一个标准，能否达到标准的影响因素有成分多少，操作是否成熟以及地基的状态，并且，含水量是一个很重要的方面。如果水的含量低于 30%，水化作用难以实现，而如果水量大于70%，这时的土壤的空隙更加明显，如果根据平常的粉量来看，因为水的质量过大不能形成强度过关，稳定性强的合格的桩。这种量的积累将引起桩体质的改变，这时，调整办法是加大粉的注入量，并选择复搅方法来增加强度，不然，就会出现平常所说的下沉和掉桩的情况。

3.4 粉体喷入的计量

粉喷桩的强度大小可以通过粉的量的控制来控制，怎样控制粉的质量是很重要的问题。从理论上说，如果从固体和气体两个角度来计算很难准确得出结论，不过仍然有必要，现在，虽然有很多测量办法，但都不算理想，怎样实现准确的双相流计算，仍然不容易解决这一问题，还要特别进行探索和总结。

3.5 复搅和转速对桩强度的影响

大量的实践说明了是否进行复搅，对质量有极大影响。复搅可以让搅拌更加充分，使成分间的接触更全面，获得更完全而稳定的效果，这样的桩体更均匀，更稳定，并且，因为钻头的外喷粉是呈现脉冲的状况，如果不进行合理搅拌，粉体就会出现断层，内外成分不统一。这对强度和稳定性都有很坏的影响。为了提升效果，钻机进行工作时需要更高的速度，不过，反向提升时需要放慢速度，这有更充分的搅拌，并促进均匀的搅拌效果，使得粉的进入更充分。

4． 施工流程

4.1 对粉喷桩进行施工操作前的规划，对人和机械的安置必须准时并且位置准确，技术人员和设备的操纵者需要有充分的在岗培训作为前提，而设计者的交底工作也要做足做透，而对水泥的质量，要通过大批量的样品检验来保证合格，对操作人员，需要有明确的岗位意识和责任意识。

4.2 开工前保证场地的平坦，有利于机器通行，软土加固通常在水稻地和洼陷地区，并且某些地方已经展开挖掘，地面非常软，如果重量超过 10吨的桩机会难以通行，甚至下陷，因此，这种情况要在表面填上50cm 厚度的沙土作为填充物。

4.3 做好工艺性试验桩（不少于 10 根），桩的位置在有代表性的软土段。通过试验桩掌握机械性能、地层情况、钻机下钻和提升速度、各操作手的配合、下钻和提升遇到的阻力、单位时间喷灰量、复搅工艺等因素对成桩质量特别是桩强度均匀性的影响，通过检测认可后确定其技术参数，作为正式施工依据。

4.4 采用 Ph-5 型（2 台）粉喷桩机施工，配有喷灰机和两台空压机。喷灰机与空压机的选择需要根据施工需要和场地情况来安排，要保证机械行走顺畅，而上灰，加料工作都方便合理，而操作时必须在地面平整的地方，两个机器间要稳定连接，尤其空压机为克服其振动影响应在其底座下垫木且将风管卡牢，以防脱落。

4.5 为了喷灰量的均匀性和搅拌均匀必须恒压喷灰，提钻喷灰应用慢挡（0.5m/min），钻进和复搅用中速档（不大于 0.8m/min）。

4.6 严格控制喷灰时间和停灰时间，不得中断喷灰，严禁在尚未喷灰的情况下进行钻杆提升作业。如遇机械故障等原因，喷灰中断时必须复打，复打重叠孔段应大于 1m。

4.7 本工程粉喷桩加固地段软土厚度均在 5m 以内，为确保质量，设计要求粉喷桩必须打穿软土层，桩底置于持力层基岩上，并要求整桩复搅。

4.8 水泥粉喷桩掺灰量沿桩长都应均匀并达到设计要求，必须坚持每延米计灰，如发现某延米喷灰量少于设计喷灰量时，为保证桩身强度，应及时补喷灰，补喷灰后，其灰量应不小于设计喷灰量，搭接长度不小于 50cm。灰量计量装置应经常检查，确保计量精度。

4.9 试验表明，当土层含水量较低时，水泥粉喷桩桩身呈疏松状态，其强度较低。因此，对较干土层，施工时要适当加水，使其含水量控制在 45%≤W≤60%范围内，以利于成桩均匀，保证桩身强度。含水量较大的土层，水泥土强度会降低，因此要适当增加掺灰量。

4.10 水泥粉喷桩桩头必须按设计要求处理，砍桩头后（长度约为50cm），桩头不平部分应用 10# 水泥砂浆调平；若桩头砍后低于设计标高，应用 15# 细粒料砼调整；若桩头强度满足设计要求，并且桩顶标高与设计标高误差不超过±5cm，可不砍桩头。

4.11 为提高地基承载力和协调地基变形，我们在粉喷桩上加铺设两层土工格栅。先在桩顶上铺筑 50cm 厚的砂，调平后铺设土工格栅。土工格栅铺设要求平整，不能褶叠。

4.12 考虑到水泥粉喷桩实际成桩直径要比设计直径（Φ50cm）大（在较软土层中，实际成桩直径约为 60cm）。为保证桩身设计强度，喷灰量应以实际桩径计算，实际喷灰量不得小于该计算值。

4.13 水泥粉喷桩施工质量保证体系必须健全，坚持在没有质量旁站人员情况下不准施工的原则，以保证施工质量。

参考文献：

[1]建筑地基处理技术规范(JGJ 79-2002)[S]．

[2]张仪萍等．路堤下粉喷桩复合地基现场试验研究口[M]．岩石力学与工程学报，2004．9，23(17).

[3]张留俊等．高速公路软土地基处理技术[M]．北京：人民交通出版社，2002.