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[摘 要]粉喷桩是一种效果显著、应用广泛的软基处理方法。本文结合工程实例，对粉喷桩在高速公路软土地基中的应用谈一些体会。
[关键词]粉喷桩 高速公路 软土地基 应用
中图分类号：U412.222 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0303-01
粉喷桩是一种效果显著、应用广泛的软基处理方法。本文结合工程实例，对粉喷桩在高速公路软土地基中的应用谈一些体会。
一、工作原理
粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，它利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间发生的物理反应和化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。
粉喷桩一般用于处理表层软土厚度大于3～4m的软土地基。适宜的土类为淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的软粘土。由于粉喷桩加固软基效果显著、施工工期短且工后沉降小，目前被广泛应用于公路、铁路、市政工程、民用建筑与机场等的软基处理中。
二、在高速公路软土地基处理中的应用
1、工程概况
广西某高速公路标段软土主要分布在山间洼地、水田及水塘地段，由于地势低洼、地下水丰富或地表积水，长期受水浸泡，而造成土质软化及有机物的淤积，主要以淤泥、淤泥质粘土、饱和粘性土为主，多呈软塑状，范围大小不一，厚度一般为0.5～6.0m，局部大于6.0m。软土低级普遍力学强度较低，为中～高压缩性土。
本工程粉喷桩设计参数为：桩径50mm，排距1.3m，间距1.5m，桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则，通常为6～8m，用于粉喷桩的水泥325#普通硅酸盐袋装水泥。根据地基含水量的大小，采用水泥喷入量为45～60Kg/m。含水量在40%以下时，水泥用量为45Kg/m；含水量在40～60%之间，水泥用量为50Kg/m；含水量在60～70%之间，水泥用量为55Kg/m；含水量>70%时，水泥用量为60Kg/m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1.5MPa。
2、主要施工工艺流程
测量放样→机具就位、调整→预搅下沉至设計深度→喷粉搅拌提升至离地面30cm处→重复搅拌下沉至设计深度→重复搅拌提升至离地面30cm处→关闭搅拌机具→钻机移位。
3、施工技术要点
（1）场地清理、整平。在软基处理范围内，清除地表有机土、耕植土及松散土层，清表深度根据现场实际情况确定，必须确保清表工作满足技术规范要求。对清表后地面做整平处理，局部留有坑洼地方采用粘性土回填，软基处理范围初步整平后采用20T振动碾静压一遍，确保机具就位安装平稳，不产生局部沉降。同时做好路基两侧纵向排水设施，保证排水畅通，以降低地表水。
（2）测量放样。根据设计图纸，采用全站仪测量放出软基处理范围，木桩定位以做出明显标识；按设计图纸粉喷桩桩位平面布置图中桩位间距要求，采用钢卷尺丈量定出每根粉喷桩具体桩位，并采用木桩插入土层做标识。
（3）机具就位在场地内组装钻机，并进行开钻前调试工作，确保钻机各项性能指标达到正常状态。移动钻机至施工桩位定位、对中，并调整钻机水平稳定。
（4）预搅下沉。启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进至设计深度。施工中，为不致堵塞喷射口，不喷射材料而是喷射压缩空气，钻进一定深度启动一次，将泥砂从喷射口吹出。
钻孔深度由钻机上刻度盘指示为准，桩长误差不得大于10cm，垂直度偏差不得大于1.5%。
（5）提升钻杆、喷粉搅拌。当钻机钻进至设计深度后，启动搅拌钻机及喷粉装置，钻头呈反向边旋转边喷灰边提升，使土体和粉体充分拌和，提升速度一般按0.5m/min控制，当喷粉搅拌提升至离地面30cm时，粉喷机停止喷粉只搅拌，同时采取复搅措施。
（6）复搅。为保证桩体的强度和喷粉均匀性，对桩体需进行复搅措施，第二次搅拌施工不喷粉，搅拌深度为整个桩体深度，复搅施工钻杆下沉及提升速度与第一次喷粉搅拌相同，施工工艺与喷粉搅拌施工工艺一致。
（7）提出钻杆，移位至下一个施工点。
4、施工注意事项
（1）水泥用量的多少是粉喷桩质量好坏的关键，施工中，水泥掺量严格控制不小于设计量；施工中若发现喷粉量不足，应整桩复打，复打的喷粉量应不小于设计量。
（2）严格控制喷粉标高和停粉标高，在提升过程中不得中断喷粉，确保桩体有效长度，严禁在未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。
（3）钻机钻进深度满足设计要求，要求桩底应嵌入地基硬层，以进入持力层50cm为止；当钻杆钻头提升至地面以下30cm时，送灰器停止喷粉，并采用人工回填粘性土压实。
（4）为保证桩体的强度和喷粉的均匀性，整个桩体在第一次喷粉搅拌结束后对桩顶2m范围复喷一次，并对整个桩体需进行第二次复搅措施，只搅拌不喷粉，确保固化料与地基土均匀拌和。
（5）在喷粉搅拌施工中，若遇停电、机器故障等原因，造成喷粉中断时必须进行复打，复打应重叠孔段应大于1.0m。
（6）施工设备必须配置良好的粉料计量装置、压力表、桩孔深度刻度盘等计量装置，严禁不合格设备的投入使用。
（7）储灰缸单次储粉量应不小于一根桩的用量加50kg，当储量不足时，不得进行下一根桩的钻孔施工。
（8）钻孔施工中，应及时检查钻头直径磨损量不大于1.0cm，否则应及时更换钻头。且不宜采用直径过大的钻头，以小于53cm为宜。
（9）粉喷桩施工应由外围向中间顺序进行打桩施工，桩的平面位置偏差控制在±5cm，垂直度偏差不大于1.5%。
（10）每天认真校核桩机的领料数量及施工桩位，检查桩机的每批领料数量与该机完成的喷粉延米量是否相符；现场技术资料的填写必须真实、准确，做到完成无缺、及时整理归档。 5、故障的排除与防治
（1）卡钻。①实行慢速钻进；②改进钻头；③如位置较浅，可用其他方法疏松土层后再钻；④如果提升钻杆时卡钻，则应暂停喷粉，待正常后再喷粉。
（2）喷粉不畅或堵塞。①检查空压机运行情况，调整气源压力，处理输气源压力，处理输气的密封不严，确保正常输气；②清除固化料中的杂物和大颗粒，改用合格水泥，提出钻头清理喷嘴；③喷粉不畅时，操纵喷粉阀门由关到开，由开到关，反复多次。
（3）断桩。①水泥硬妥善保管，防止受潮，固化料使用前过筛，确保合格水泥使用；②经常检查管道，确保输灰畅通；③喷灰计量要准确，供分气压要准确；④提升钻杆前要喷灰1～2min后均匀搅拌提升；⑤钻头或输灰管道堵塞，应立即停桩清理；⑥对已断桩应将上部断桩打除后，以水泥砂浆补桩或邻位打桩。
（4）空心桩。①当土层含水量低于20%时，宜采用钻孔时适当注水或根据监理工程师指令改用喷浆搅拌桩工艺。
6、质量检查
（1）在凿除桩头时，应对粉喷桩数量、桩位、桩径等进行检查，如发现漏桩、桩位、桩径偏差大时，应立即采取补救措施。
（2）成桩7天后进行取样检测，按照2%～5%的频率分别割取5×5×5cm的标件进行标养，测定7d及28d龄期的无侧限抗压强度。
（3）桩顶强度检测一般可采用16的钢筋、长度2m的平头钢筋垂直放入桩顶，如用人力能压入10cm（28天龄期），则表明桩头质量有问题，一般可先挖除，再填入100#素混凝土和砂浆。
（4）成桩28天后，应使用带钻头的轻便触探器，在桩身中心钻取水泥加固土样，观察其搅拌均匀性，并按1%-2%平率测定28天无侧限抗压强度。
（5）成樁28天后桩身强度检测合格后方可进行路基土填筑施工。
三、结束语
总之，粉喷桩加固软土地基是一种行之有效的方法具有施工工期短、无公害、施工过程无噪音、不排污工后沉降小、对相邻建筑物无不利影响等显著优点但粉喷桩施工工艺复杂、技术难度较大，而且造价相对较高。
参考文献
[1]毛国元.深层水泥搅拌桩处理软基施工控制与质量检测[J].交通科技与经济，2006（5）.
[2]颜海建.粉喷桩加固软土地基[J].路基工程，2006（5）.
[关键词]粉喷桩 高速公路 软土地基 应用
中图分类号：U412.222 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0303-01
粉喷桩是一种效果显著、应用广泛的软基处理方法。本文结合工程实例，对粉喷桩在高速公路软土地基中的应用谈一些体会。
一、工作原理
粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，它利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间发生的物理反应和化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。
粉喷桩一般用于处理表层软土厚度大于3～4m的软土地基。适宜的土类为淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的软粘土。由于粉喷桩加固软基效果显著、施工工期短且工后沉降小，目前被广泛应用于公路、铁路、市政工程、民用建筑与机场等的软基处理中。
二、在高速公路软土地基处理中的应用
1、工程概况
广西某高速公路标段软土主要分布在山间洼地、水田及水塘地段，由于地势低洼、地下水丰富或地表积水，长期受水浸泡，而造成土质软化及有机物的淤积，主要以淤泥、淤泥质粘土、饱和粘性土为主，多呈软塑状，范围大小不一，厚度一般为0.5～6.0m，局部大于6.0m。软土低级普遍力学强度较低，为中～高压缩性土。
本工程粉喷桩设计参数为：桩径50mm，排距1.3m，间距1.5m，桩长以穿透软、流塑层进入硬塑层不少于50cm为原则，通常为6～8m，用于粉喷桩的水泥325#普通硅酸盐袋装水泥。根据地基含水量的大小，采用水泥喷入量为45～60Kg/m。含水量在40%以下时，水泥用量为45Kg/m；含水量在40～60%之间，水泥用量为50Kg/m；含水量在60～70%之间，水泥用量为55Kg/m；含水量>70%时，水泥用量为60Kg/m。设计要求水泥土28天无侧限抗压强度≥1.5MPa。
2、主要施工工艺流程
测量放样→机具就位、调整→预搅下沉至设計深度→喷粉搅拌提升至离地面30cm处→重复搅拌下沉至设计深度→重复搅拌提升至离地面30cm处→关闭搅拌机具→钻机移位。
3、施工技术要点
（1）场地清理、整平。在软基处理范围内，清除地表有机土、耕植土及松散土层，清表深度根据现场实际情况确定，必须确保清表工作满足技术规范要求。对清表后地面做整平处理，局部留有坑洼地方采用粘性土回填，软基处理范围初步整平后采用20T振动碾静压一遍，确保机具就位安装平稳，不产生局部沉降。同时做好路基两侧纵向排水设施，保证排水畅通，以降低地表水。
（2）测量放样。根据设计图纸，采用全站仪测量放出软基处理范围，木桩定位以做出明显标识；按设计图纸粉喷桩桩位平面布置图中桩位间距要求，采用钢卷尺丈量定出每根粉喷桩具体桩位，并采用木桩插入土层做标识。
（3）机具就位在场地内组装钻机，并进行开钻前调试工作，确保钻机各项性能指标达到正常状态。移动钻机至施工桩位定位、对中，并调整钻机水平稳定。
（4）预搅下沉。启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进至设计深度。施工中，为不致堵塞喷射口，不喷射材料而是喷射压缩空气，钻进一定深度启动一次，将泥砂从喷射口吹出。
钻孔深度由钻机上刻度盘指示为准，桩长误差不得大于10cm，垂直度偏差不得大于1.5%。
（5）提升钻杆、喷粉搅拌。当钻机钻进至设计深度后，启动搅拌钻机及喷粉装置，钻头呈反向边旋转边喷灰边提升，使土体和粉体充分拌和，提升速度一般按0.5m/min控制，当喷粉搅拌提升至离地面30cm时，粉喷机停止喷粉只搅拌，同时采取复搅措施。
（6）复搅。为保证桩体的强度和喷粉均匀性，对桩体需进行复搅措施，第二次搅拌施工不喷粉，搅拌深度为整个桩体深度，复搅施工钻杆下沉及提升速度与第一次喷粉搅拌相同，施工工艺与喷粉搅拌施工工艺一致。
（7）提出钻杆，移位至下一个施工点。
4、施工注意事项
（1）水泥用量的多少是粉喷桩质量好坏的关键，施工中，水泥掺量严格控制不小于设计量；施工中若发现喷粉量不足，应整桩复打，复打的喷粉量应不小于设计量。
（2）严格控制喷粉标高和停粉标高，在提升过程中不得中断喷粉，确保桩体有效长度，严禁在未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。
（3）钻机钻进深度满足设计要求，要求桩底应嵌入地基硬层，以进入持力层50cm为止；当钻杆钻头提升至地面以下30cm时，送灰器停止喷粉，并采用人工回填粘性土压实。
（4）为保证桩体的强度和喷粉的均匀性，整个桩体在第一次喷粉搅拌结束后对桩顶2m范围复喷一次，并对整个桩体需进行第二次复搅措施，只搅拌不喷粉，确保固化料与地基土均匀拌和。
（5）在喷粉搅拌施工中，若遇停电、机器故障等原因，造成喷粉中断时必须进行复打，复打应重叠孔段应大于1.0m。
（6）施工设备必须配置良好的粉料计量装置、压力表、桩孔深度刻度盘等计量装置，严禁不合格设备的投入使用。
（7）储灰缸单次储粉量应不小于一根桩的用量加50kg，当储量不足时，不得进行下一根桩的钻孔施工。
（8）钻孔施工中，应及时检查钻头直径磨损量不大于1.0cm，否则应及时更换钻头。且不宜采用直径过大的钻头，以小于53cm为宜。
（9）粉喷桩施工应由外围向中间顺序进行打桩施工，桩的平面位置偏差控制在±5cm，垂直度偏差不大于1.5%。
（10）每天认真校核桩机的领料数量及施工桩位，检查桩机的每批领料数量与该机完成的喷粉延米量是否相符；现场技术资料的填写必须真实、准确，做到完成无缺、及时整理归档。 5、故障的排除与防治
（1）卡钻。①实行慢速钻进；②改进钻头；③如位置较浅，可用其他方法疏松土层后再钻；④如果提升钻杆时卡钻，则应暂停喷粉，待正常后再喷粉。
（2）喷粉不畅或堵塞。①检查空压机运行情况，调整气源压力，处理输气源压力，处理输气的密封不严，确保正常输气；②清除固化料中的杂物和大颗粒，改用合格水泥，提出钻头清理喷嘴；③喷粉不畅时，操纵喷粉阀门由关到开，由开到关，反复多次。
（3）断桩。①水泥硬妥善保管，防止受潮，固化料使用前过筛，确保合格水泥使用；②经常检查管道，确保输灰畅通；③喷灰计量要准确，供分气压要准确；④提升钻杆前要喷灰1～2min后均匀搅拌提升；⑤钻头或输灰管道堵塞，应立即停桩清理；⑥对已断桩应将上部断桩打除后，以水泥砂浆补桩或邻位打桩。
（4）空心桩。①当土层含水量低于20%时，宜采用钻孔时适当注水或根据监理工程师指令改用喷浆搅拌桩工艺。
6、质量检查
（1）在凿除桩头时，应对粉喷桩数量、桩位、桩径等进行检查，如发现漏桩、桩位、桩径偏差大时，应立即采取补救措施。
（2）成桩7天后进行取样检测，按照2%～5%的频率分别割取5×5×5cm的标件进行标养，测定7d及28d龄期的无侧限抗压强度。
（3）桩顶强度检测一般可采用16的钢筋、长度2m的平头钢筋垂直放入桩顶，如用人力能压入10cm（28天龄期），则表明桩头质量有问题，一般可先挖除，再填入100#素混凝土和砂浆。
（4）成桩28天后，应使用带钻头的轻便触探器，在桩身中心钻取水泥加固土样，观察其搅拌均匀性，并按1%-2%平率测定28天无侧限抗压强度。
（5）成樁28天后桩身强度检测合格后方可进行路基土填筑施工。
三、结束语
总之，粉喷桩加固软土地基是一种行之有效的方法具有施工工期短、无公害、施工过程无噪音、不排污工后沉降小、对相邻建筑物无不利影响等显著优点但粉喷桩施工工艺复杂、技术难度较大，而且造价相对较高。
参考文献
[1]毛国元.深层水泥搅拌桩处理软基施工控制与质量检测[J].交通科技与经济，2006（5）.
[2]颜海建.粉喷桩加固软土地基[J].路基工程，2006（5）.