粉喷桩在公路软基处理中的应用分析

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1、粉喷桩在公路软基处理中的应用分析摘要：本文结合多年的工作经验，分析了粉喷桩施工原理，介绍了粉喷桩的施工工艺流程、质量控制措施，并总结出其在实际施工应用中存在的问题，以进一步推广粉喷桩在高速公路软基处理中的应用。　　关键词：粉喷桩；软基处理；应用　　1粉喷桩施工原理　　粉喷桩是粉体喷射深层搅拌的简称，它是深层加固处理技术的一种。其原理是通过专用的深层粉体喷射搅拌机，将粉状加固料如水泥，石灰粉等用压缩空气喷人地基深处，凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料于原位软土混合，就地搅拌具有整体性，水稳性及一定强度的桩体，桩

2、体中的加固料与软土产生了一系列物理化学反应，使软土硬结，从而使桩体与桩间土一起组成复合地基，起到加固地基的目的。粉喷桩在公路施工中的实践表明，采用粉喷桩施工方法加固软土地基具有以下优点。　　(1)有效的减少地基的总沉降量，与排水固结法相比总沉降量能减少30％左右，这对控制路堤的沉降和桥头“跳　　车”具有明显的效果。　　(2)有效的减少路堤的侧向位移，与排水固结法在相同条件下相比，侧向位移减少印％以上，并且在较短的时间内趋向稳定。　　(3)对路堤快速填筑施工有较强的适应性，在工期短、雨季施工中，与排水固结法相

3、比，可以允许较高的填土速率。　　(4)与普通混凝土桩基础相比，节省了钢筋材料，降低了工程造价，且更容易保证施工安全。　　2粉喷桩的应用　　2.1施工准备　　（1）粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料：施工场地的工程地质报告，粉喷桩设计桩位图，原地面高程数据表，加固深度与停灰面高程以及测量资料等。　　（2）场地平整、清除障碍。如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。压实度不小于85％。若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。　　（3）施工机具准备，进行机械组装和试运转。　　

4、（4）粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配合比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。粉喷桩所用的水泥应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用。　　（5）粉喷桩所用的水泥(425#普通硅酸盐水泥)应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。　　2.2室内配合比试验　　粉喷桩的质量与天然地基土的性质有关，因此当地基加固工程决定采用粉喷桩时，水泥掺人量的确定很关键，首先在施工前至少28d

5、，要在室内标准条件下，制配不同配合比的水泥土试件，进行不同龄期的强度试验。根据钻探的地质资料，取具有代表性的土，测其含水量、空隙比、湿容重等。根据湿容重确定几种水泥掺人量进行试验，根据试验结果确定能满足设计要求的最佳水掺入量。　　2.3工艺性试桩　　粉喷桩正式施工前要先进行成桩试验，以确定：　　（1）要穿过软土层的实际深度；　　（2）了解各软土的阻力，以确定钻进及提升速度和喷粉量。　　2.4施工工艺流程　　（1）桩基就位：根据设计，确定加固放置机体位置的基础(即加垫砂层)，使搅拌桩机机轴保持垂直，以防打斜桩

6、，影响桩基承载力。　　（2）下钻：启动搅拌桩机，钻头边旋转边钻进。为不致于堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料，而是喷射压缩空气，可使钻进顺利，减小负载扭距。随着钻进，准备被加固的土体在原位受到搅动。　　（3）提升钻头并反转：在提升过程喷粉搅拌，通过粉体发送器将水泥粉喷射人搅拌的土体中，使土体和水泥沿深度方向充分拌和。要根据地质情况，决定提升速度，以得到较均匀的水泥土桩，提升速度根据试桩参数确定。　　（4）提升结束：当钻头提升到距地面3O～5()cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，成桩结束。这时由于装置的回路是封

7、闭的，粉体不会向空中喷射和飞散。在向土体喷射过程中的最后阶段，在搅拌钻头距地面30cm处停止喷粉，粉粒不会溢出地面。一般在设计桩顶预加5Ocm桩长作为破除桩头用。　　（5）复拌：停止喷粉，钻头边旋转边钻进，直至设计深度处，再边提升边反向旋转，使土体和粉体充分拌和，土体被充分粉碎，水泥粉被均匀地分散在桩土中，复拌是保证成桩均匀和提高桩体强度的有效措施　　2.5施工注意事项　　(1)施工前应在工程位置上进行工艺性试桩试验，取得施工技术参数；并根据成桩试验确定的技术参数进行施工。控制好钻进速度与提升速度。　　(2

8、)严格控制喷粉时间，停粉时间和水泥喷入量，确保粉喷桩长度。桩身上部(1／3桩身)范围内必须进行两次搅拌，确保桩身质量。　　(3)发现喷粉量不足时，应整桩复打。　　(4)喷粉中断时，复打重叠孔段应不小于lm。　　(5)雨天空气湿度高，对送灰量有明显影响，宜在晴好天气施工。　　2.6粉喷桩施工质量管理　　粉喷桩是水泥与地基土的搅拌产物，天然地基土的性质、水泥剂量、搅拌机械性能与工艺等几个方面将综合影响成桩质量(强度与