1.天津市公路设计研究院 天津市 300170；2.天津市公路养护管理中心 天津市 300170
摘要：软土路基具有强度低、含水量高、湿陷性强等特点，湿陷性土和粉土是软土路基的一类。在高速公路建设过程中，如果没有科学合理的软基处理，会产生多种病害，严重影响高速公路的性能和行车安全。然而，粉喷桩施工技术在高速公路软土路基中的应用仍需进一步完善。
关键词：喷桩施工技术；高速公路；软土路基；应用
引言
粉喷桩施工技术是一种新兴的施工技术，具有高效率、高速度的特点，在高速公路软土路基中得到了广泛的应用，发挥着重要的作用与优势，已经得到了越来越多人的重视、认可。粉喷桩技术可以对软土路基进行有效地加固，能够正确解决软土路基在实施过程中可能存在的问题。大大影响着高速公路施工的稳定运行，确保施工工程的万无一失，从而顺利完成施工任务。
1 工程概况
本工程为天津市某一高速公路第七合同段施工建设项目。该路段处于下河漫滩冲积的地质情况。根据工程勘察报告可以知道，上覆土层为低液限软塑的黏性土层，下覆土层则为厚度较大的砂层。路基无法满足施工要求，因此决定采用粉喷桩施工技术对软土路基问题进行处理，从而确保路基的稳定，并减少工后沉降。根据工程的具体情况，本工程中的粉喷桩设计参数如表1所示。
2 粉喷桩施工技术的相关论述
2.1 粉喷桩施工技术的概念
粉喷桩，也就是“粉体喷射搅拌桩”，是指通过喷粉搅拌钻机将粉体固化剂（水泥）喷入到施工软土地基中，通过不断搅拌软土与固化剂而产生一种物理化学反应，从而使软土固结成具有一定强度的水泥桩体，属于复合型地基施工方法。
2.2 粉喷桩施工技术的特征
2.2.1 节约和有效利用
水泥土搅拌法，可以将固化剂和地基软土进行搅拌与混合，有效地利用了软土，而且搅拌时不会使地基侧面挤出，不会对周围建筑物造成影响。而且，相对于钢筋混凝土桩基来说，节省了大量的建筑材料，有效降低工程造价，建筑资源得以有效利用。
2.2.2 无噪音、无污染
按照工程设计的要求和标准来合理选择固化剂，设计方式较为灵活通便。还能够最大程度地降低噪音和污染，即使在市区内进行施工，也不会造成太大的影响。
3 施工方案
粉喷桩施工技术是采用深层搅拌机对地基中的软土和水泥进行强制搅拌，从而使其充分混合并硬结形成具有良好的水稳性、高强度以及较好整体性的地基土。这就是粉喷桩加固软土路基的基本原理。
3.1 施工准备
由于本工程的地下水位较高，因此在施工之前需要设置排水措施，本工程采取开挖排水沟的方式进行地表水的降低。之后需要对地表进行清理，将其上的草皮和杂物等清除干净。然后在路基上填筑砂砾垫层并进行整平和碾压处理，其厚度控制在80cm，这样可以确保施工机具顺利地进入施工现场。根据设计图纸的要求进行施工放样，并做好桩位的布设。
3.2 施工过程
要想保证粉喷桩施工技术在高速公路软土路基处理中发挥应有的价值和作用，必须做好各个施工阶段质量控制，具体如下：
3.2.1 钻机定位
粉喷桩施工是一项系统而复杂施工项目，所以在施工前要根据设计图纸中的具体需求来进行现场放样和测量，确保中线边线的都符合具体施工要求。同时在粉喷桩定位前也要进行放样测量，并做好十字标记，以便桩位钻孔施工能高效顺利进行。当以上各项工作都准备完成以后，就可以开始钻机施工，为了保证钻机在施工过程中不发生偏移，就需要对钻机的水平状态和垂直施工状态进行动态控制，发生偏移现象立即调整，相关实践表明，当钻机的垂直控制误差在 1.5%以下时，不会影响粉喷桩施工质量。
3.2.2 钻进施工
当钻进定位施工完成以后，要对定位的准确度进行确认，如果没有问题，就可以开始钻进施工，按照电机启动、送气施工、依次钻进的施工顺序进行施工，在钻进施过程中要遵循逐渐增加钻进速度的原则，切记不可突然增加钻进速度，在具体施工过程中经常四挡或者五档的状态下进行施工，把钻机的电流在 50～80A 之间，钻速控制在 45～75r/min 范围之内。
3.2.3 粉喷桩成桩施工
在粉喷桩成桩施工前，要先通过科学合理的探测，确定出科学合理的钻进深度把钻杆控制在原地 1～3min 后立即进行粉喷桩施工，达到规定深度以后就可以开始加固材料的喷射工作，当确保加固材料喷射完成以后，就可以开始钻杆提升工作，根据加固材料喷射下过确定钻杆提升的速度，就本工程而言在实际操作过程中把钻杆提升速度控制在 0.5～1.0m/min，加固料从料罐传输到灰口需要一定时间，在钻杆提升过程中要适当停留 3～5s，确保加固料传输到的灰口以后才能进行相应的提升施工。
3.4 质量控制要点
（1）在现场施工过程中，相应人员应做好监督管理工作，及时发现并处理施工中潜在的问题和不足，进而达到有效消除安全隐患的目的。
（2）按照规范的要求对标高进行严格的控制，在钻头到达距桩顶0.5m处时，必须立刻停止喷粉。然后再使用压缩空气清理残留的材料，保证孔内清洁，以免对后续施工造成不必要的影响和干扰。
（3）成桩施工结束后及时开展质量检测与评价，检查内容应涵盖桩径、桩距等。此外还要按照具体要求进行静载等相关试验，从根本上保证桩基稳定性。
4 提高粉喷桩在高速公路软土路基中具体的建议
4.1 机械设备检验
在每一台桩机要配上记录器，并且不能随意的设定和调换记录器上的任何一个按钮。与此同时，标定好桩机上的气压表、电流表、电子称，对于检测不合格的仪器、设备，需要及时更换。
4.2施工现场自检体制
为了确保良好的施工质量，成桩的参数指标主要是通过安装在施工现场的电脑进行实时监督和管理施工信息。监督管理力度需要不断加强，确保落实好施工现场的自检体制，严格依据现场检测成品结果进行全面、公正、客观的判断和评价。
4.3施工完成阶段的验收管理
在完成粉喷桩施工后，严格按照规定频率标准进行取芯。实时监控好施工现场的检测过程中，及时解决所出现的问题。
4.4粉喷桩施工过程的注意事项
（1）施工前和钻进过程。正式实施粉喷桩之前，
需要进行必要的桩试验，并结合试验结果来指导粉喷桩实际施工过程。整个过程中，需要做好检查和记录数据工作。
（2）正在施工中与开工前。喷粉时间和停粉时间需要结合粉喷桩的实施效果进行合理控制。及时整顿不足的喷粉量情况。当发生喷粉中断问题时，需要1m 以上的复打重叠段长度。此外，对于发生送粉通道堵塞问题，可以通过采取气水离器中的机器积极排除。正式开工前，一定要反复检查各种机械设备是否处于最佳的运行状态。
结束语
针对当前高速公路软土路基问题，重点是选取合理的软基处理方法。文章通过结合具体工程实例，针对该路段所处的地质情况下河漫滩冲积地，采用粉喷桩施工技术对软土路基问题进行处理，系统地探讨该软基处理工艺的具体实施过程。通过对本工程软基采取处理后，对粉喷桩进行静载试验，结合试验结果表明，其结果均能够满足设计和规范的要求。结合工程实践效果，笔者认为，粉喷桩施工技术能够有效地提高路基的强度和稳定性，适用于进行淤泥、淤泥质土、粉土以及黏性地基的加固处理。
参考文献
[1] 吴品娟.粉喷桩施工技术在高速公路软土路基中的应用[J].交通世界（建养.机械）.2015（10）
[2] 吴江.粉喷桩技术在高速公路施工中的应用[J].交通世界（工程技术）.2015（07）
[3] 任勇钢.软土路基施工技术在公路路面施工中的应用[J].吉林交通科技.2017（02）
论文作者:张金龙1,孙海元2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/28
标签：土路论文; 施工技术论文; 高速公路论文; 钻机论文; 固化剂论文; 钻杆论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;