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摘 要：粉喷桩复合加固技术属于化学加固法的主要表现形式，其固化剂主要选用的是水泥，软土硬化前要进行充分搅拌，可以增强路基的整体性、水稳性及强度。粉喷桩复合加固施工技术在软基处理中应用的主要优势有速度快、较小地沉降量，同时对路基的承载力能够不断加强，避免出现失稳路基的现象，对土体的侧向形变进行合理控制，基于此这种技术被广泛地应用于公路软基处理中。本文主要对粉喷桩复合加固技术的应用原理及在公路软基处理中的施工工艺进行了简要地分析。
关键词：粉喷桩复合加固技术；原理
一、粉喷桩复合加固技术的应用原理
粉喷桩也被称作加固土桩，是通过深层搅拌的方式加固路基的一种技术。作为新型饱和软粘土路基加固的方式，深层搅拌技术选用的固化剂主剂主要是水泥、石灰等材料，在充分搅拌固化剂与软土时，将会在这两种物质之间产生各种化学效应，以此对软土的整体性、水稳性进行有效增强，进而达到符合施工条件的强度。粉喷桩进行软基搅拌处理时主要选用的是粉体状固化剂，其水泥在软土中喷入的量与路基处理的效果有着直接的影响，在施工现场会受到各种施工因素的限制，如土质的特性及施工现场的环境等，因此提高桩体的强度比和水泥产量比会出现一定的差距。在掺入水泥时，必须控制好用量，必须太少或太多，如果掺入的水泥量太少，就会导致水泥和土体颗粒之间的具有较差的反应，就不能达到预期的固化效果。通常情况下，将其掺入水泥的比例控制在5%以上。
二、粉喷桩施工技术在公路软基处理中的施工工艺
随着我国公路事业的快速发展，其施工技术水平也在不断提高。水泥粉喷桩作为公路软土路基施工的重要技术，其施工技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量。为此，施工单位必须做好施工准备工作，规范施工工艺，有效控制施工质量。
1、施工准备
（1）技术资料准备
在公路工程软土地基施工前，必须准备好相关的技术资料，主要有土工实验报告、工程地质报告、水泥粉喷桩位布置图等。
（2）表面清理
在公路工程施工前期，施工企业必须将地面表层的杂物清理干净，将低洼路段进行粘土回填，同时进行平整碾压，确保其压实效果。在地质条件不好的路段可以进行碎石垫层及砂土的设置，在较软地表的路段施工企业可以选取符合施工规范的技术进行有效处理，避免机械设备出现下沉现象。
（3）测量放样
在放样过程中必须确保全部桩位的准确性，同时对桩位进行准确标识，确保桩位偏差要在5厘米以下。
2、选择材料
水泥要选择质量符合国家相关规定的普通水泥或矿渣水泥等，在公路工程软基处理施工中坚决不能使用过期、受潮及结块等质量达标的水泥。
生石灰也是粉喷桩复合加固施工中重要的施工原料，在生石灰的选用中必须将其碾磨成粉末状，并对其质量进行有效保障，不能出现杂质。
在粉煤灰选用中，必须将其成分中的二氧化硅及氧化二铝的含量控制在大于70%的范围内，在检验合格后，才能用于软基处理施工。
3、机械选择
在采用粉喷桩施工机械进行施工时，主要组成部件包括动力机构、操作机构、粉体发送器、搅拌钻头及空气压缩机等，在软基处理施工前要进行机械设备的试运行。
4、施工流程
（1）定位
遵循设计规定，通过钢尺在施工现场将粉喷桩桩位进行准确确定，并在土层内插入竹签进行标记，一般误差控制在5厘米以下。随后机具向桩位移动，确保钻头与竹签相对，对机架垂直度进行复核，确保钻杆倾斜度在1%以下，钻尖与桩位相对。
（2）钻机就位
钻机进入施工场地前，应将施工场地进行简单的平整或铺设砂垫层，然后放样定桩位。钻机进入施工场地后，用醒目的标示在钻架上标出深度控制标志，配合钻机上的深度表对桩长进行控制；并在钻机钻架上悬挂两条3m的垂线控制桩的倾斜度，以便更加简便直观地控制施工桩长和倾斜度。
（3）空压机启动
双螺旋搅拌头高度与设计桩底标高相符后，则停止钻进。钻头可原地旋转，不能停钻。钻机反向转动，送灰机启动后开始送灰施工，钻头提升作业可在水泥到达喷灰口进行，遵循相关规定，对电机速度进行调节，可同时进行喷粉、搅拌及提升工作，确保充分搅拌软土与固化材料。
（4）搅拌
送灰停止时，应确保提升钻头高度与设计标高相符，正向旋转钻头，进行复搅、复喷作业，遵循施工要求确定复搅、复喷深度。当提升钻头高度与地面距离在30到50厘米时，发送器孔内喷射粉料作业可停止，完成成桩作业。此时因装置属于封闭回路，施工中不会出现空中喷射、飞散粉体的现象。在喷射土体的最后环节，喷粉作业可在搅拌钻头与地面距离30厘米的位置停止施工，避免地面有粉粒溢出。
（5）提升速度
钻机的提升过程也是其喷粉过程，是保证粉喷桩施工质量的主要施工环节。在钻头提升过程中，随着钻头地匀速提升搅拌，均匀的喷出水泥粉与周围土体充分混和，形成具有一定强度水泥土，这是粉喷桩的成桩原理，因此，也是其关键施工环节，也就是说钻头的提升速度决定了单位喷灰剂量、搅拌均匀程度，是保证粉喷桩施工质量的根本措施，因此必须保证在施工过程钻头的提升速度符合试验桩所得的施工参数规定。
（6）空压机关闭
完成复搅施工后，应及时将空压机关闭，将全部管道压力消除，钻机主电机停机，移位钻机，根据以上施工流程，进行下一桩位施工。
（7）控制施工质量
严格控制施工过程中喷粉作业的标高及喷粉作业停止后的标高，确保粉喷桩的长度与施工需求相符合，在喷粉施工中，不能任意停止或中断喷粉作业，必须确保提升钻杆和喷粉作业在同一时间进行。
水泥的标号要符合设计要求，要按成桩试验所确定的技术参数进行施工；严格控制喷粉时间、停粉时间及水泥喷入量，确保粉喷桩的长度；桩体上部1/3的桩长范围内必须进行2次搅拌，确保桩体质量；发现喷粉量不足时，应整桩复打；喷粉中断时复打的重叠孔段应大于1m。桩长及强度检测应以抽蕊为准，本工程以抽蕊和轻便触探联合检测，前者为甲方抽检，频率为2%，后者为施工单位自检，频率为5%。从抽蕊的结果得：原状土为含水量大的软弱淤泥时，桩体胶结较差，且为松散可塑～硬塑状，桩体强度低；若原状土为粗砂层或细砂层时，桩体胶结好，强度高；若原状土为粉砂、淤泥质粘土时，桩体胶结介于二者之间。根据地质性质，确定提升搅拌速度是控制整桩质量的关键。
浆液配置好后应避免离析现象的出现，确保浆液供给的连续性，并指派专人对固化剂用量、外加剂用量及泵送浆液时间进行准确、详细地记录。施工过程中，应对加固料总量、桩长、复拌长度等进行确定，并对成桩质量进行检定。如出现质量不符合施工规定的情况，必须及时选用与之相适应的方式进行处理，一般选用补桩等方式。
三、结束语
综上所述，公路作为道路交通的重要方式，在其发展过程中，不仅是国民经济增长的基础，还与人们的生活、工作关系密切。软土路基作为公路建设的主要病害问题，在施工过程提高软基处理技术尤为重要，粉喷桩复合加固技术作为软土地基化学加固的主要表现形式，在软土地基处理中能够有效地增强路基的整体性、水稳性及强度。这种技术的广泛应用可以有效地提高施工的整体质量。
参考文献
[1]周金鹏；粉喷桩加固高速公路软土路基的机理与设计[D]；南京理工大学；2013年.
[2]周利金；傅鹤林；万剑平；粉喷桩处理软基方案设计及施工[J]；湖南交通科技；2016年03期.
[3]蒋立志；粉喷桩在高速公路软土路基处理中的分析应用[J]；中外建筑；2011年07期.
[4]刘汉龙；高速公路软土地基处治新技术进展[A]；第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷[C]；2012年.
[5]王中仓，王福平，水泥粉喷桩处理软土地基施工控制[J]，科协论坛，2009（04）.
关键词：粉喷桩复合加固技术；原理
一、粉喷桩复合加固技术的应用原理
粉喷桩也被称作加固土桩，是通过深层搅拌的方式加固路基的一种技术。作为新型饱和软粘土路基加固的方式，深层搅拌技术选用的固化剂主剂主要是水泥、石灰等材料，在充分搅拌固化剂与软土时，将会在这两种物质之间产生各种化学效应，以此对软土的整体性、水稳性进行有效增强，进而达到符合施工条件的强度。粉喷桩进行软基搅拌处理时主要选用的是粉体状固化剂，其水泥在软土中喷入的量与路基处理的效果有着直接的影响，在施工现场会受到各种施工因素的限制，如土质的特性及施工现场的环境等，因此提高桩体的强度比和水泥产量比会出现一定的差距。在掺入水泥时，必须控制好用量，必须太少或太多，如果掺入的水泥量太少，就会导致水泥和土体颗粒之间的具有较差的反应，就不能达到预期的固化效果。通常情况下，将其掺入水泥的比例控制在5%以上。
二、粉喷桩施工技术在公路软基处理中的施工工艺
随着我国公路事业的快速发展，其施工技术水平也在不断提高。水泥粉喷桩作为公路软土路基施工的重要技术，其施工技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量。为此，施工单位必须做好施工准备工作，规范施工工艺，有效控制施工质量。
1、施工准备
（1）技术资料准备
在公路工程软土地基施工前，必须准备好相关的技术资料，主要有土工实验报告、工程地质报告、水泥粉喷桩位布置图等。
（2）表面清理
在公路工程施工前期，施工企业必须将地面表层的杂物清理干净，将低洼路段进行粘土回填，同时进行平整碾压，确保其压实效果。在地质条件不好的路段可以进行碎石垫层及砂土的设置，在较软地表的路段施工企业可以选取符合施工规范的技术进行有效处理，避免机械设备出现下沉现象。
（3）测量放样
在放样过程中必须确保全部桩位的准确性，同时对桩位进行准确标识，确保桩位偏差要在5厘米以下。
2、选择材料
水泥要选择质量符合国家相关规定的普通水泥或矿渣水泥等，在公路工程软基处理施工中坚决不能使用过期、受潮及结块等质量达标的水泥。
生石灰也是粉喷桩复合加固施工中重要的施工原料，在生石灰的选用中必须将其碾磨成粉末状，并对其质量进行有效保障，不能出现杂质。
在粉煤灰选用中，必须将其成分中的二氧化硅及氧化二铝的含量控制在大于70%的范围内，在检验合格后，才能用于软基处理施工。
3、机械选择
在采用粉喷桩施工机械进行施工时，主要组成部件包括动力机构、操作机构、粉体发送器、搅拌钻头及空气压缩机等，在软基处理施工前要进行机械设备的试运行。
4、施工流程
（1）定位
遵循设计规定，通过钢尺在施工现场将粉喷桩桩位进行准确确定，并在土层内插入竹签进行标记，一般误差控制在5厘米以下。随后机具向桩位移动，确保钻头与竹签相对，对机架垂直度进行复核，确保钻杆倾斜度在1%以下，钻尖与桩位相对。
（2）钻机就位
钻机进入施工场地前，应将施工场地进行简单的平整或铺设砂垫层，然后放样定桩位。钻机进入施工场地后，用醒目的标示在钻架上标出深度控制标志，配合钻机上的深度表对桩长进行控制；并在钻机钻架上悬挂两条3m的垂线控制桩的倾斜度，以便更加简便直观地控制施工桩长和倾斜度。
（3）空压机启动
双螺旋搅拌头高度与设计桩底标高相符后，则停止钻进。钻头可原地旋转，不能停钻。钻机反向转动，送灰机启动后开始送灰施工，钻头提升作业可在水泥到达喷灰口进行，遵循相关规定，对电机速度进行调节，可同时进行喷粉、搅拌及提升工作，确保充分搅拌软土与固化材料。
（4）搅拌
送灰停止时，应确保提升钻头高度与设计标高相符，正向旋转钻头，进行复搅、复喷作业，遵循施工要求确定复搅、复喷深度。当提升钻头高度与地面距离在30到50厘米时，发送器孔内喷射粉料作业可停止，完成成桩作业。此时因装置属于封闭回路，施工中不会出现空中喷射、飞散粉体的现象。在喷射土体的最后环节，喷粉作业可在搅拌钻头与地面距离30厘米的位置停止施工，避免地面有粉粒溢出。
（5）提升速度
钻机的提升过程也是其喷粉过程，是保证粉喷桩施工质量的主要施工环节。在钻头提升过程中，随着钻头地匀速提升搅拌，均匀的喷出水泥粉与周围土体充分混和，形成具有一定强度水泥土，这是粉喷桩的成桩原理，因此，也是其关键施工环节，也就是说钻头的提升速度决定了单位喷灰剂量、搅拌均匀程度，是保证粉喷桩施工质量的根本措施，因此必须保证在施工过程钻头的提升速度符合试验桩所得的施工参数规定。
（6）空压机关闭
完成复搅施工后，应及时将空压机关闭，将全部管道压力消除，钻机主电机停机，移位钻机，根据以上施工流程，进行下一桩位施工。
（7）控制施工质量
严格控制施工过程中喷粉作业的标高及喷粉作业停止后的标高，确保粉喷桩的长度与施工需求相符合，在喷粉施工中，不能任意停止或中断喷粉作业，必须确保提升钻杆和喷粉作业在同一时间进行。
水泥的标号要符合设计要求，要按成桩试验所确定的技术参数进行施工；严格控制喷粉时间、停粉时间及水泥喷入量，确保粉喷桩的长度；桩体上部1/3的桩长范围内必须进行2次搅拌，确保桩体质量；发现喷粉量不足时，应整桩复打；喷粉中断时复打的重叠孔段应大于1m。桩长及强度检测应以抽蕊为准，本工程以抽蕊和轻便触探联合检测，前者为甲方抽检，频率为2%，后者为施工单位自检，频率为5%。从抽蕊的结果得：原状土为含水量大的软弱淤泥时，桩体胶结较差，且为松散可塑～硬塑状，桩体强度低；若原状土为粗砂层或细砂层时，桩体胶结好，强度高；若原状土为粉砂、淤泥质粘土时，桩体胶结介于二者之间。根据地质性质，确定提升搅拌速度是控制整桩质量的关键。
浆液配置好后应避免离析现象的出现，确保浆液供给的连续性，并指派专人对固化剂用量、外加剂用量及泵送浆液时间进行准确、详细地记录。施工过程中，应对加固料总量、桩长、复拌长度等进行确定，并对成桩质量进行检定。如出现质量不符合施工规定的情况，必须及时选用与之相适应的方式进行处理，一般选用补桩等方式。
三、结束语
综上所述，公路作为道路交通的重要方式，在其发展过程中，不仅是国民经济增长的基础，还与人们的生活、工作关系密切。软土路基作为公路建设的主要病害问题，在施工过程提高软基处理技术尤为重要，粉喷桩复合加固技术作为软土地基化学加固的主要表现形式，在软土地基处理中能够有效地增强路基的整体性、水稳性及强度。这种技术的广泛应用可以有效地提高施工的整体质量。
参考文献
[1]周金鹏；粉喷桩加固高速公路软土路基的机理与设计[D]；南京理工大学；2013年.
[2]周利金；傅鹤林；万剑平；粉喷桩处理软基方案设计及施工[J]；湖南交通科技；2016年03期.
[3]蒋立志；粉喷桩在高速公路软土路基处理中的分析应用[J]；中外建筑；2011年07期.
[4]刘汉龙；高速公路软土地基处治新技术进展[A]；第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷[C]；2012年.
[5]王中仓，王福平，水泥粉喷桩处理软土地基施工控制[J]，科协论坛，2009（04）.