粉喷桩施工技术在高速公路软土路基中的应用

2017-01-20訾士海刘学生

中华建设 2017年4期

关键词：喷粉成桩桩体

訾士海刘学生

訾士海刘学生

软土是一种性质特殊的土体，它具有强度低、含水量高、压缩性高的特点。在高速公路的建设过程中，如果在遇到软土路基时没有进行及时的处理，会导致路面凹凸不平或者出现塌陷。此时，可以选用粉喷桩技术来进行处理。

一、粉喷桩施工工艺分析

1.施工准备

做好施工前的工程准备，可以保证工程的顺利进行。首先要根据具体的路面状况选择适当的施工材料，并保证施工材料的纯净度。其次，要选择合适的施工设备，防止自行改造或选用不合格的机械进行施工。最后，要针对不同路段选择不同的施工方案，该方案从测量样本到成桩完毕都必须适应该路段的实际状况。除此之外，粉喷桩施工技术也会受到地下水位较高和地表杂物沉积的影响，因此要做好排水工作以及地表杂物清理工作。

2.施工操作

（1）选择施工材料及设备

在粉喷桩的施工过程中，要针对具体的路体状况，选择适用的施工材料并保持其纯净度。其次，粉喷桩施工过程中需要的用具有钻机、钻头以及动力设备等。要在工程开工之前对需要的设备进行检查，保证其能够顺利的完成此次施工。

（2）施工过程

粉喷桩的施工过程大致为：考察并制作图纸、钻机定位并对钻机的位置进行严格的把控、钻进施工、钻机下沉到计划的深度、喷粉搅拌到达指定要求、重复进行搅拌、提升钻机到地表、成桩。

（3）施工工艺

a.基层处理工作

在工程施工前，要对地下水进行排水处理，降低地表水，目的是方便对地表表层的附着物进行清理，然后进行平碾，以保证施工设备的顺利使用以及相关施工材料的放置和使用，然后便可进行桩位定点。

b.粉喷桩施工

施工前进行成桩试验，以了解喷入量以及钻机的转速和气压气流的相关状况。桩位要进行三角定点定位，喷粉量控制在36千克/米-58千克/米。喷粉要进行平稳匀速的喷射，一次性完成整个喷粉的过程，不得中断，保证喷粉质量的均匀性；并且对喷粉装置的顺畅性进行保证，以免异物堵塞喷粉的顺利进行；同时可以适当延长搅拌时间以便搅拌的强度达到既定要求。并且在整个粉喷工程中，要严格控制各桩位的距离、深度以及形态，对各个数据进行缜密的测量，保持其精确度。

c.路基填充施工

在填充前要进行一层砂砾垫层的铺设并对将其碾平，按照实际情况对铺设的计量进行控制，确保沉降后路基的宽度以及坡率；并加宽道路两侧的留白处，留出需要的路拱以及横坡，同样要将其碾压平实。

3.施工质量控制

（1）施工过程中对各个施工组成部分进行严格的把控，防治违约违法现象的出现，保证施工过程中的安全性以及可靠性。

（2）对钻机开始下降过程中的水平状态和垂直状态保持严格的监管，保证误差在合理的控制范围内。

（3）对喷粉以及停止喷粉的计量进行控制。对于喷粉的计量，要保证其适应当前路况，并保证在喷粉工作实施的过程中匀速运量喷射，防止不均匀的现象发生；此外，在钻头提升至地面500毫米左右时，就要进行停止喷粉工作的进行。然后对传输管道内的异物进行清理。

（4）施工结束后，便要对桩体的施工成果进行检验，包括外形以及质量等方面；同时进行桩体的静载试验，为粉喷技术的后续进行一个有力的保证。

二、施工过程分析

1.钻机定位

粉喷桩工程施工之前，要进行实地勘察，做好图纸的设计方案，特别是对于整体中线以及边线的设计工作；然后进行桩位放样工作，以保证各个桩位能够进行依次施工；然后便可进行具体的施工工作，同时对钻机的水平状态和垂直状态保持严格的监督，误差范围不得超过1.5%。

2.钻进施工

定位工作完成后，便可按照电机启动、送气施工和依次钻进施工的顺序进行工程的开展工作。依照正转预搅下沉的方法逐渐增加钻进的速度；钻机速度保持在Ⅵ档或者Ⅴ档，电流在60-90A，电压保持在360-390V；钻机的下钻速度在0.8-1.5米/秒，对应钻速在44-70r/min范围内工作。在下降到足够深度时就要降低到低慢速度进行工作，降低速度的同时要保证钻机位置一致性。另外，为了避免堵塞现象在喷射压缩空气的过程中出现，可以实时检查喷射装置的通畅性，以保证钻进工作的顺利实施。

3.粉体计量控制

在粉喷桩施工过程中，我们要对粉体的计量进行严格的控制，目的是保证喷粉的均匀和水泥使用的合理。可以采用钻机深度和电子计量称相结合的方法，保证喷粉的均匀度满足施工的工作要求，谨防因为喷粉量的不足或者过多导致整个施工过程出现问题。

4.成桩施工

在钻机达到设计深度时保持两分钟左右便可进行喷粉施工。并且，当加固料提升到特定的高度时，就可以进行反转提升喷粉施工，并且保持慢速的原地进行搅拌；当加固料被送到灰口便可进行喷粉提升施工，并且保持匀速搅拌；深度在三米以下，喷粉压力保持在0.3-0.45MPa，在深度超过3米之上，喷粉的压力要均匀的维持在0.3MPa左右。在整个喷粉工程施工过程中，保证喷粉输送渠道的通畅性，保证粉体输送过程的顺畅，保持压力最高不得超过0.45MPa。直到钻头提高到举例地表50厘米范围之内时，便可停止施工工作。此时，整个喷粉的工作便意味着顺利完成。

三、粉喷桩施工的注意事项

1.在喷粉工作施工前，要进行具体的考察工作。制定合适的图纸，并且进行成桩实验，并做好相应的工作记录，在整体上把握好整个施工工作的顺利开展。

2.在工程施工过程中，因为各个操作过程中对既定数据的偏离程度要求都比较严格，只有严格按照既定数据进行下一步操作，才能使整个操作过程变得顺利和安全。因此，要严格检测钻井深度、下钻速度以及气压气流的控制，防止因为相关数据的不合适影响到施工过程的开展；然后要保持钻杆内的清洁度，以便异物的出现堵塞输粉通道，在发生了堵塞现象后，要及时进行清理和疏通；另外，控制喷粉量以及喷粉的停止时间，防止在喷粉的过程中出现操作问题；同时，要在工程施工过程中保持严密的监督和检查，如若发生问题，要及时进行控制和修复，以保证后续操作的顺利进行。

3.在成桩工作完成之后要对整个施工的质量进行监督检查，致力于发现工程整体的问题，方便及时进行解决，防治后期发现问题而影响到整个工程的顺利。并且按照要求对桩体进行静载试验，完善施工的工作质量。

四、桩基静载试验

根据静载试验规范，实施静载试验应该在桩基成型28d后。试验当中，压载的实际重量需要保持在1.2倍的总加载值域。新建道路在检测其承载能力时，要应用方形承压板，尺寸为2.42m，使得三个桩基都可覆盖。检测单桩的时候，应该应用刚性承压板，直径为0.5m。静载试验规范要求，桩基检测的数量不能低于总量的0.5%。根据对粉喷桩的静载试验得出，桩基非常满足规范要求。因此，此粉喷桩施工方案符合实际需求，软基加固处理效果明显，应用推广价值非常高。

五、处理后路基沉降、稳定性观测

检测粉喷桩施工效果的途径是沉降、稳定性观测，这也是有效检验路基是否异常的有效途径，在路基施工质量的保障和维护有着积极的可行意义。本工程进行观测是利用设置沉降环的方法，观测点确定在路基中心线与路肩基底处，在测定时应该依据标准规范，我们要根据工程现场的实际情况来制定数量。利用分层的方式进行路基填土施工，每填筑完一层要观测稳定性与沉降。施工间隔期间，观测要每天进行一次。结束填土施工后，观测要每周进行两次。观测时应该注意桩体保护，避免桩体在填土施工时有所损坏。实际工作中如果发现了异常，要采取有效及时的方法予以处理，保证检测的科学进行。