水泥粉喷桩在公路工程软基处理中施工技术研究

水泥粉喷桩在公路工程软基处理中施工技术研究

周晓立

中铁二十局集团有限公司 710016

摘要：文章先分析了公路软基处理方法，随后介绍了水泥粉喷桩加固原理，最后介绍了水泥粉喷桩在公路工程软基处理中施工技术应用，包括合理检测材料设备、做好基础放样、喷粉作业、施工质量控制，施工注意事项，希望能给相关人士提供有效参考。

关键词：水泥粉喷桩；公路工程；软基处理；施工技术

引言：当前在公路工程施工中普遍会遇到各种软基处理内容，其拥有较大孔隙比和较强压缩性，天然含水量较大，抗剪强度较低，普遍分布于河滩、谷地、湖泊、滨海等地。软基想要达到稳定状态需要较长时间，通过一旦软基出现扰动现象，则容易破坏土层结构，产生流动，处于相对干燥状态下，土体体积存在一定收缩性。为此需要对软基稳定性和沉降问题进行有效处理。

1. 公路软基处理方法分析

如果公路工程分布于软土地基当中，需要率先考虑土层变形以及地基稳定性等问题，在路堤高度处于3到5米范围内，其中的主要变形因素为沉降，具体可以分成均匀沉降以及沉降量两种层面。路径失稳，纵横向裂缝以及过大沉降，路面起伏不平、桥涵通道等构造物部位产生颠簸跳车以及结构开裂等问题，普遍是地基处理不当所导致的。地基处理中，想要有效解决软土路基问题，需要合理应用排水固结、土工合成材料、复合地基等方法实施，作为复合地基处理技术之一，公路工程中的粉喷桩施工基础全面推广应用开来^[1]。

2. 水泥粉喷桩加固原理分析

粉喷桩地基加固处理技术属于深层搅拌桩加固的技术形式之一，该种处理技术主要以水泥作为固化剂，通过水泥和软土实施机械搅拌，结合软土和水泥之间的物理化学反应，水泥水解形成的钙离子和土层内矿物质发生反应，转化为微晶凝胶，而微晶凝胶固化后变成一种拥有良好整体性和水稳性的较高柱状体，而上部结构负载通过土体和柱状体共同承担，发挥出良好的地基加固处理效果，优化地基质量。针对泥炭土、粉土、砂性土、淤泥质土、软粘土等进行综合处理，具有良好处理成效。粉喷桩处理技术适用于软土地基加固处理，在应用粉喷桩实施地基加固中，降低地下水位以及地下水位整体较低条件下，需要联系粉喷桩的土层含水量需求进行综合考虑，联系具体工程状况，为快速提高土体强度，可以实施蓄水养护措施^[2]。

3. 水泥粉喷桩在公路工程软基处理中施工技术应用

1. 合理检测材料设备

公路工程作为我国交通系统中的重要组成，会直接影响国民经济建设发展，而软土路基作为公路工程常见工程，相关施工质量会影响公路整体安全性和通行质量，为此需要借助有效的施工方法进一步提升软基处理质量，优化软基施工效果，改善软基综合承载力，制定针对性施工方案，做好基础准备，对各个施工细节进行严格把关，进而保障软土路径施工效果。

在软基处理中，应用粉喷桩技术处理，需要做好施工材料选择，水泥材料作为粉喷桩施工中的重要组成，需要施工单位严格按照相关工程设计要求针对水泥材料实施全面质量检测，对水泥材料整体掺入量实施合理设计，精准计算各桩喷粉量，同时在正式施工建设前，需要施工单位组织专人深入一线做好现场施工控制和质量监督，对整个施工过程进行全面记录。除此之外，还需要对工程现场各种杂物进行彻底清理。针对粉喷桩所用施工设备做好全面检测，保证设备性能处于最佳状态，支持顺利施工。为此需要对钻机设备进行仔细检测，包括钻头尺寸，判断是否满足施工要求，检测喷粉机、空压机以及相关检测仪表的运行状态是否正常，钻机移动中还需要进行准确对孔，减少操作误差，尽量把钻机对孔误差控制在50毫米以下。软基施工中，还需要针对各个钻孔实施明确编码，顺着一边开始进行施工。施工中联系工程进度实时调整钻机位置，利用支腿液压缸实施调节，把钻机主轴对应垂直度误差降低到1%之内。按照施工规定，启动主电动机，按照1、2、3档顺序逐渐加速，正钻预搅下沉。钻机钻入接近设计深度后，需要适当减速，通过慢速持续钻入。钻机实施预搅下沉喷粉处理中，将压缩空气传输至轴杆内，如此能够促进钻杆中部送风通道始终维持一种干燥状态。

2. 做好基础放样

做好工程软基部分的放样测量工作，在各个粉喷桩中心部位喷洒石灰，进行明确标注，比如可以在目标位置设置木筷等，如此能够进一步提升施工对位及时性和准确性。施工现场需要进行彻底清理、平整，将桩位地上地下各种障碍全部去除，涵盖生活垃圾、树根和大块石头等。

3. 喷粉作业

喷粉处理顺利抵达孔底后，还需要继续开展反钻提升操作，该种条件下，可以把钻机的钻入速度维持在每分钟0.48米以内，在提升高度达到设计停灰标高后，需要在原位实施1到2分钟的慢速搅拌，为保证搅拌处理中的粉体均匀性，需要进一步将搅拌头下沉至设计深度。提升搅拌中，把施工速度维持在每分钟0.8米范围内，控制好搅拌速度。为控制粉喷桩施工中的环境污染，喷粉提升中需要和地面之间维持0.5米的距离，实施喷粉减压操作。工程施工中，需要在孔口设置喷灰防护设备。提升喷粉环节，还需要配置各种自动化计量设备。喷粉记录器具体包括深度测量、供粉泵、称重器以及控制箱等部分构成，如此能够针对水泥桩施工过程实施合理检测和质量控制，将钻机进一步提升到路面，开展钻机移位对孔。

4. 施工质量控制

为保障粉喷桩在软基工程中的处理质量，需要监理单位和施工单位针对整个施工过程进行严格的质量控制，优化公路工程建设质量，开始应用粉喷桩技术进行软基处理前，需要在桩中心部位合理设置桩位标，把桩位误差控制在50毫米以下。施工后还原标位，为后期工程验收提供便利。按照设计标准值调节桩底和桩顶标高，对应桩顶标高需要高程规定中0.3到0.5之间。

5. 注意事项

公路工程中的软基处理普遍是一种隐蔽工程，通常采用昼夜连续施工，为了加强粉喷桩施工中的水泥、施工工艺、施工速度和桩长控制，需要配置专门监理工程师在旁监督，通过监理工程师进行逐桩检测签证，保证各桩形成完整记录。在粉喷桩施工中禁止使用各种自主改装设备以及非定型设备。进场设备需要保持最佳的应用性能，同时还需设置可以准确显示钻杆钻入过程电流起伏变化的电流表以及能够准确显示管道传输压力状态的压力表以及水泥喷入量计量的流量计或电子秤。因为软土路段分别进行一定开挖工作，为此需要回填0.5米以上厚度的土层，进行全面碾压后继续开展粉喷桩施工。

结语：综上所述，水泥粉喷桩作为公路工程软基处理中的常用施工技术，粉喷桩技术的主要加固原理即借助水泥加固化学反应，构成复合地基，提升地基整体承载力，应用粉喷桩处理技术，迎合了公路工程软件土层特征，能够满足公路过程中的特种特殊性地基条件，立足于质量控制、施工管理和工程设计等多种层面进行系统考虑研究。

参考文献：

[1]韩忠,杨汉凤.粉砂地质条件下顶管基坑围护结构高压旋喷桩工艺性试验分析[J].建筑科技,2021,5(02):34-37+44.

[2]邓康乐.水泥搅拌桩在市政道路和公路工程软基处理中的应用[J].工程建设与设计,2021(04):29-31.