摘要：在高速公路软土路基施工过程中，粉喷桩技术能有效提高原始地基的强度与承载力，同时能够对地基的沉降量进行有效控制，克服土体变形问题。在实践过程中，通过粉喷桩加固应用，能有效提升路基的承载能力，对提升施工质量，保证施工进度起到了积极的促进作用。本文详细分析了粉喷桩技术在高速公路软土路基施工的具体应用，以供相关从业者参考。
关键词：高速公路；软土路基；粉喷桩
1粉喷桩软基处理原理
粉喷桩是利用专门设备，借助压缩空气，将粉体加固材料（如水泥）喷射到地基中，并在加固的深层软土地基中强制原位搅拌压缩。搅拌后水泥土吸收周围水份，产生一系列物理化学反应，形成具有一定强度的水泥土桩体，并与桩间土共同作用组成复合地基。经过处理后的土体可比天然地基容许承载力提高1.0倍～ 1.5倍，并且土体压缩性明显减少，抗侧向变形能力提高。对于处于桥头部位的软土地基经粉喷桩加固处理，可明显防止对桥台桩基的侧向挤压作用和有效处理桥头跳车现象，而且水泥土的固化时间较短，有利于加快施工周期，对缩短沉降时间较为有利。
粉喷桩的特点：在实践过程中，粉喷桩的特点主要体现在以下几点内容：（1）在实践过程中粉喷桩的施工工艺条件不高，比较容易操作。在实践过程中粉喷桩的强度固结方式较快，具备较高的施工效率。（2）在施工过程中，粉喷桩产生的振动效果较小，噪音产生的分贝不高，比较适合在城市密集以及建筑结构密集的地方使用。（3）在实践过程中，粉喷桩能够按照自己的结构需求，灵活地对加固形式与方式进行选择。（4）对于钢筋混凝土桩基而言，在实践过程中，采用粉喷桩的方式能减少钢材的应用，从而降低工程造价。
2粉喷桩在高速公路软土路基中的应用分析
2.1钻机定位施工
在粉喷桩施工之前，需要根据预先设计的施工图纸来在现场进行测量放样施工，尤其是要做好中线和边线的放线处理工作；接着要做好各个桩位的放样工作，以便逐次进行桩位的钻孔施工；然后即可进行钻机就位施工，确保钻机就位的质量，同时需要严格控制钻机的水平状态和垂直状态，具体的垂直度控制误差不可超过1.5%。
2.2钻进施工
在钻机定位施工完成后，要接着进行钻井施工，具体需要依次按照电机启动、送气施工和依次钻进施工。在钻进施工的过程中，需要逐渐增加钻进的速度，但是必须要本着正转预搅下沉的原则来进行施工 ；一般要在保持Ⅳ档或者 V档的速度来进行钻进施工 ；钻机的电压需要控制在360-390V 范围内，电流需要控制在60-90A 范围内 ；要将钻机的下钻速度控制在0.8-1.5m/min 范围之内，相应的钻速控制在44-70r/min 范围之内。
2.3粉体计量控制施工
为了确保粉喷桩施工的质量，要确保喷粉的均匀性和水泥用量的合理性，这就需要我们做好有关粉体的计量施工。而就粉体计量的具体施工方式而言，其主要包括钻机深度和电子计量秤相结合等方式，以全面确保喷粉量满足施工需求，避免因喷粉量不足或者喷粉中断等问题而影响喷粉的质量。
2.4成桩施工
在钻机钻进达到设计深度后，要控制钻杆在原位保持1-2min后进行喷粉施工。如果相应施工所用的加固料喷射到孔洞的底部，那么就可以接着进行反转钻杆提升施工，并要同时进行喷灰和搅拌施工，具体反转的控制速率要维持在0.8-1.2m/min范围之内。由于加固料从料罐送到送灰口，那么需要耗费一定的时间，所以在提升钻杆的时候需要停留2-3s时间，待加固料被送到送灰口之后方可进行喷粉提升施工。当将其提升到特定设计标高之后，需要进行喷粉提升施工，并且需要将搅拌的速度控制在慢速原地搅拌施工，相应的搅拌时间需要控制在1-2Min范围内。
2.5静载试验
为确保高速公路软土路基的质量，在粉喷桩施工完成以后进行了科学合理静载试验。为确保静载试验准确性。当粉喷桩施工完成以后还采相应的保护措施，确保周围的环境不会对其加固和稳定效果产生影响，待粉喷桩彻底凝固以后，再开始静载试验。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在试验过程中根据试验规范要求把压载的重量控制在总加载量的 1.2 倍以上，在进行复合地基测量中，要采用方形压板进行静载试验，在单根粉喷桩进行静载试验时，要确保压板的直径和粉喷桩直径相符。
2.6沉降与稳定观测
粉喷桩填土施工完成以后，还要进行最后的沉降观测，确定是高速公路软土路基处理的效果，在粉喷桩施工沉降和观测过程中，通过相应的沉降环就能实现，通过观测沉降环就能实现对路基沉降和稳定性的动态观测。在回填土施工过程中要每完成一次回填土，都要进行 1~3 次的沉降观测，在抬入间歇时间内每天都要进行一次沉降观测。当一个区域内回填土施工完成以后，每各 5d 观测 2~3 次即可。同时在回填土施工过程中，必须加强的对观测桩的保护工作，避免在观测过程中对粉喷桩的质量造成影响。
3粉喷桩施工质量的控制
由于粉喷桩成桩检测时间较长，出现质量缺陷返工处理需耗费较多资金成本，且严重影响后续路基、结构物施工进度，因此应做好施工过程质量控制工作。
（1）施工前根据可靠的水准点及控制桩，进行场地平整及放样，粉喷桩平面误差控制在5cm内，垂直偏差控制在1.5%内，桩长不小于设计规定。
（2）每台粉喷桩基施工时，现场技术主管和旁站监理共同记录搅拌下沉和提升的时间，时间误差不大于5s，并记录喷粉量。
（3）严格控制喷粉标高和停粉标高和水泥喷人量，确保粉喷桩的长度。中途不得中断喷粉，严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。
（4）喷粉途中如遇停电、机械故障等原因喷粉中断，则进行复喷，粉喷桩复喷接桩重叠长度应大于1m。
（5）当粉喷桩搅拌头到达设计桩底以上1.5m时，开启喷粉装置，提前进行喷粉作业，到达设计标高后边喷粉边搅拌提升，当搅拌头提升至地面下50cm时，停止喷粉。
（6）粉喷桩桩身施工时，采取中一低速档钻进(或提升)，切勿采取高档快速钻进(或快速提升)。施工过程中，搅拌头每旋转一周,其提升高度不得超过16mm。
（7）粉喷桩机的粉体发送器必须配置经国家计量部门确认的具有瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪，无粉料喷人计量装置的粉料发送器严禁投人使用，储灰罐储灰量应不小于一根桩的用量加50kg，当重量不足时，不得开始下一根桩的施工，同时输送粉料的管道不宜太长，一般控制在60m以内。
（8）施工中发现喷粉量不足时，实行整桩复打，复打的喷粉量仍应不小于设计量。
（9）粉喷桩需在天然含水量小于30%土层中喷粉成桩时，应采用地面注水搅拌工艺。
（10）施工中定期检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于10mm。
4结束语
如果高速公路需要在软土路基上进行施工，为确保其高速公路结构稳定性，减少病害发生，就必须对软土路基进行科学合理的加固处理，从而最大程度上保证高速公路路基的强度好稳定性。而粉喷桩施工技术具有施工简单、可操作性高、成本低、加固效率高等特点，被广泛应用在高速公路软土地基处理中，同时该施工技术具有施工效率高和造价低等优点，值得大力推广和应用。
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论文作者:王荣成,赵宝兴
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/2
标签：土路论文; 喷粉论文; 钻机论文; 过程中论文; 高速公路论文; 地基论文; 钻杆论文; 《基层建设》2017年第36期论文;