粉喷桩处理公路软土地基施工工艺与检测方法的探讨
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摘要：由于我国公路建设的广泛性，粉喷桩技术的运用和掌握已经迫在眉睫。本文讨论怎样对粉喷桩工艺控制流程控制，保证粉喷桩处理公路软土处理的的施工质量，及对粉喷桩的质量检测方法的探讨。
中图分类号：TU471.8文献标识码： A 文章编号：
0引言
粉喷桩处理是用于加固饱和粘性土地基的一种方法。它是以水泥材料作为固化剂，利用特制的搅拌机械在地基深处将水泥与原位软土进行强制搅拌、压缩，并吸收周围水分，经过一系列物理和化学反应，它对提高软土地基承载能力、减少地基的沉降量及保证桥头高填土路基稳定性具有明显的效果。
1、设计简介
1.1通过机械将胶结材料与地基的软土搅拌成桩柱体的是搅拌桩，依靠胶结料与地基中的软土经过一系列物理和化学反应，土体的强度从而提高，由于搅拌桩柱体与四周软土组成复合地基，可以提高地基承载力，增大地基变形模量，水体流动的阻止，从而达到地基强度增强的目的。
1.2以软塑、局部流塑状的粉质轻亚粘土、重亚粘土为主的地基适用搅拌桩，路基高度不小于7 米的桥头及过度路桥。
1.3搅拌桩设计考虑了软土层层位、桩的承载力、路堤荷载的大小及施工工艺等。通过计算，桩的长度为7米到8米。设计桩径为0.5米，桩间距1米4到1米8之间，平面上呈梅花形布置。
2、施工准备
2.1施工现场配备各种计量仪器设备，做好计量装置的标定工作。
2.2对现场的水泥等原材料进行试验工作, 施工前根据每个断面的实际状况进行室内配比试验，确定每延米的喷粉量。
2.3根据施工图纸，画出桩位平面布置图，报告并请求测量工程师的批准。
2.4在施工现场用钢尺定出每根粉喷桩的桩位，根据桩位平面布置图，并在土层插入竹签做好标记，每根桩的桩位误差控制在5厘米之内。同时做好复测工作的准备，在以后的施工中应经常留意桩位标记是否还在原地，以确保粉喷桩装机位置的准确性。
2.5在施工现场搭设水泥棚，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30厘米到50厘米，并铺设一层木板，然后铺设一层彩条布，最后再铺设一层塑料薄膜，以确保水泥不受潮变硬。
2.6对进场的机具设备进行组装和调试，确保机具的完好率，保证满足施工要求。
3、施工工艺流程
粉喷桩施工操作步骤为：
3.1深层搅拌机械就位。
3.2预搅下沉。
3.3搅拌提升，同时喷干水泥粉至地面以下0.5米处(设计桩顶)。
3.4桩上部强度要求较高，在桩上部的5米长范围内或 (1/3～1/2)桩长重复搅拌一次。
3.5重复搅拌提升，直到离地面下0.5米，上部回填5%灰土(或水泥土)并压实。
3.6关闭搅拌机械移位至下一桩位。
4、容许偏差
水泥用量的误差要在1%以内，起吊设备的垂直度不得超过115%，桩偏差不得大于5厘米，深度误差不得大于5 厘米，搅拌机下沉或提升的时间应有专人记录，时间误差控制在5秒之内，成桩7 天后检查开挖，观测桩体成型情况和搅拌均匀程度，检查不少于2根，成桩20 天后进行钻孔抽芯检验，抽检比率为2%，取芯进行抗压强度试验，并换算为90 d抗压强度标准。
5、施工注意事项
5.1输灰泵的输灰量、粉灰经输灰管到达搅拌机喷灰口的时间以及预搅下沉速度、喷粉搅拌提升速度、重复搅拌下沉、重复搅拌提升速度等施工参数，应在施工做好标定，施工工艺应经工艺试桩后确定。控制喷粉高程、停灰面及钻机下钻深度，确保粉喷桩长度。
5.2严禁使用没有粉体计量装置的喷粉机。
5.3定期查看粉喷桩直径和搅拌均匀状况。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量控制在2厘米之内。
5.4当钻头提升至地面以下0.5米时，喷粉机应停止喷粉。
5.5当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于1米。
5.6粉喷桩施工时，泵送水泥必须连续，泵送固化材料的时间和固化材料的用量应有专人记录，其用量误差控制在±1%。
5.7为了确保有搅拌机的垂直度。应检查起重设备，在每一个轮班检查高于2次的地面的平整度和导向架垂直度，垂直度偏差在1％以内。
5.8搅拌机喷粉提升的次数和速度，要符合初始拟定的施工工艺要求，应有专人记录搅拌机每次下沉或提升的时间，深度必须达到设计要求，时间误差在5秒之内，施工前应丈量钻杆的尺寸，并标有明显的标志，好了解到钻入的深度，复杂的搅动深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。
5.9储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加50千克，如储量不足时不能进行下一根桩的开钻工作。施工中，发现喷粉量不足时应把整根桩重新再打，复打的喷粉量不能少于设计用量，如遇到问题停止喷粉时，进行再次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度应在1米以上。
5.10根据试验，粉喷桩才确定技术参数后进行施工，操作人员应如实记录钻进速度、提升速度、压力、钻入深度、喷粉量及桩基的钻进时间等，监理人员应跟随检查，并记录施工情况。
6、质量检测
6.1粉喷桩施工质量受各方面的因素影响，如机器工具的好坏、施工工艺的选择和施工人员的综合素质等，因而要注意整个施工过程中的质量控制和坚持全方位的施工监理。
6.2施工过程中必须随时检查施工中的情况，如桩长、加固料用量、复搅长度等要实时监控，书面记录其处理方法和措施。
6.3成桩7天内浅挖桩头，其深度优选为0.5米，搅拌的均匀性用目测检测，测量成桩直径。检查的频率为10%。解剖桩顶表明桩身搅拌均匀质量好，但桩头实际截面比设计要大，主要是浅搅拌混合轴晃动较大导致的桩头过大。
6.4在成桩7天内采用轻便触探仪对桩顶区段的强进行连续检测，测深点的方向应在桩径的1/4处，现场测试结果其N10的平均击数54击，桩间土击数4-5击，抽检频率为2%。
6.5成桩28天后在桩体上部分别截取3段桩体进行现场大型桩上部的无侧限抗压强度试验，检查频率为2‰，每一工点不少于2根。
6.6成桩28天后，按千分之一的频率或每小时不少于2根采用钻孔取芯法对其进行终检，通常用φ106岩芯管取芯，取出可当场桩身的连续和均与性，还有硬度，无侧限抗压强度试验用锯，切割试块，但是用本方法取芯时，在取样过程中由于庄的不均匀性水泥土很易产生破碎，试样的强度很有可能跟真实的情况不一样，所以一般将设计强度指标乘以小于1的系数。
6.7无损检测，用地质雷达和小应变仪对桩基做全面的检测，抽查不低于10％的桩柱数目，查看其是否有断桩，桩长等现象。和取芯做对比，能通过小应变仪判断桩的不均匀问题，但也会出现错误，主要跟地下软土的性质有联系，主要为有机质含量最高的明滨填土、暗滨填土、冲填土等强度值都比较低，无损检测的灵敏度低，很难断定粉喷桩施工质量的好坏。
6.8对某场地施工的质量有疑问时，可以采用静荷载试验，检查单桩承载力和复合地基承载力。静荷载试验取3点试验的代表值，看场地是不是大于或者小于3，来衡量其是否满足设计要求。
经检测并参照河南省高速公路建设指挥部《粉喷桩施工质量的检验与评判方法》进行评分。
结束语：
粉喷桩施工工艺是在高等级公路软土地基处理的常用方法之一，粉喷桩施工中，作业班组多，一定要制定严格的质量控制体系，加强质量管理，实行全过程、全方位控制，以确保施工质量。
参考文献：
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