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摘 要：随着社会经济的不断发展，增强水泥粉喷桩施工技术水平可以有效提升高填方软土路基施工的整体质量。本文从水泥喷粉桩施工原理出发，探讨了水泥粉喷桩搅拌桩在高速公路桥梁墩台加固工程中的施工准备、施工流程及质量控制相关内容。
关键词：高速公路；桥梁墩台；水泥粉喷桩
随着国民经济的高速发展，不仅需要选择在地基条件良好的场地从事建设，而且有时也不得不在地质条件不良的地基上进行修建。另外，科学技术的日新月异也使结构物的荷载日益增大，对变形要求越来越严，因而原来一般可被评价为良好的地基，也可能在某种特定条件下非进行地基处理不可，因此，地基处理的重要地位也日益明显，已成为制约工程建设的主要因素，如何选择一种既满足工程要求，又节约投资的设计、施工和验算方法，已经刻不容缓的呈现在广大的工程技术人员面前。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土等软弱地基。水泥土搅拌法可根据实际需要，采用柱状、壁状、格栅状等。水泥土搅拌法具有最大限度利用了原土、污染少、成本较低等特点，在工程实践中得到了广泛应用。
一、水泥粉喷桩施工原理
水泥土搅拌法分为深层搅拌法（湿法）和粉体喷搅法（干法），由于本工程地下含水量大于70%且PH值小于4，适合采用干法施工，即粉喷桩。粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂（浆液状和粉体状）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。
二、高速公路桥梁墩台水泥粉喷桩施工准备
1、施工现场配备各种计量仪器设备，做好计量装置的标定工作。对现场的水泥等原材料进行试验工作， 施工前根据每个断面的实际状况进行室内配比试验，确定每延米的喷粉量。根据施工图纸画出桩位平面布置图，并报请测量工程师批准。根据桩位平面布置图，在施工现场用钢尺定出每根粉喷桩的桩位，并用竹簽插入土层做好标记，每根桩的桩位误差不得大于5cm。同时做好复测工作，在以后的施工中应经常检查桩位标记是否被移动，确保粉喷桩桩位的准确性。
2、在施工现场搭设水泥棚，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30cm～50cm，并铺设一层木板，然后铺设一层彩条布，最后再铺设一层塑料薄膜，以确保水泥不受潮变硬。对进场的机具设备进行组装和调试，确保机具的完好率，保证满足施工要求。一切准备工作结束后，提出书面开工申请，并请监理人员到场进行试桩，以确定成桩的各项技术参数。一般试桩应达到以下要求：
（1）工艺试桩：每台粉喷桩机施工前应按规定进行工艺试桩，确定好各项技术参数（钻进速度、喷粉提升速度、提升时的管道压力、复搅下沉速度等），并将试桩报告上报监理组。
（2）水泥搅拌的均匀程度，掌握下钻及提升的困难程度，确定合适的技术处理措施。成桩试验的桩数不应少于5根。当遇到新的施工段落时应重新进行试桩工作。
（3）在试桩5～7天后随机选择桩位进行全程取芯，取芯时有业主及监理工程师在场。工艺性试桩结束后时整理各种技术参数，资料上报至监理工程师，得到认可后再全面开工。
三、高速公路桥梁墩台水泥粉喷桩加固施工流程
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
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。
四、高速公路桥梁墩台水泥粉喷桩加固施工质量控制
1、应严格控制钻机下钻深度，喷粉高程和停灰面，确保粉喷桩高度。②应定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度，对使用的钻头应定期复核检查，其直径磨耗量不得大于20mm。③当钻头提升至地面以下500mm时，喷粉机应停止喷粉。④当喷粉机在成桩过程中遇有故障而停止时，第二次喷粉成桩时，其喷粉重叠长度不得小于1.0m。
2、在施工过程中要严格按照工艺所选定的参数操纵，未经工地主管技术职员同意不得变更施工技术参数。在整个制桩过程中，在确保搅拌、断粉、提升的三连续作业法，如遇堵粉、民粉等题目要及时采取补喷措施，补喷重叠长度不得小于1.0m。为保证单桩喷粉量满足设计要求，要严格控制搅拌提升速度均匀和喷粉压力的变化；结果表时，均匀搅拌提升速度为0.8m/min时，均匀喷粉量达到60kg/m，满足设计要求。
3、为了及时判定成桩质量，在粉喷桩施工结束后及时开挖，采用轻便触探仪（NIO）随机检查成桩质量。在及时开挖部位随机抽检30根，其龄期均在6～7天内，100mmNIO击数均超过10击，质量符合要求。按《建筑财基处理技术规范》（JGJ79-91）中的公式对粉喷桩进行验算。由于闸基础结构的特性（有齿槽），以及土层的变化，设计要求等使每排桩桩顶标号要求不同，每个施工区段内都有长桩和短桩。本次验算取每排桩均匀值作为验算桩长值。
五、结束语
综上所述，随着改革开放程度的不断加深及我国经济水平的不断提升，我国公路工程建设规模也越来越大，进而增加了公路工程施工的难度。作为公路工程施工的重要组成部分，高填方软土路基施工过程中必须提高施工技术水平，加强施工质量控制力度。只有这样才能最大限度地提升高填方软土路基施工的质量，才能延长公路工程的使用周期。
参考文献
[1] 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.
[2] 张超；粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J]；广东建材；2011年08期.
[3] 周云钦.刍议粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J].山西建筑，2009，16（15）：89-92.
[4] 廖书全；水泥粉喷桩在高填方软土路基施工中的应用[J]；中国高新技术企业；2009年11期.
[5] 肖至新；粉喷桩加固软基在工程中的应用[J]；安徽水利水电职业技术学院学报；2013年04期.
关键词：高速公路；桥梁墩台；水泥粉喷桩
随着国民经济的高速发展，不仅需要选择在地基条件良好的场地从事建设，而且有时也不得不在地质条件不良的地基上进行修建。另外，科学技术的日新月异也使结构物的荷载日益增大，对变形要求越来越严，因而原来一般可被评价为良好的地基，也可能在某种特定条件下非进行地基处理不可，因此，地基处理的重要地位也日益明显，已成为制约工程建设的主要因素，如何选择一种既满足工程要求，又节约投资的设计、施工和验算方法，已经刻不容缓的呈现在广大的工程技术人员面前。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土等软弱地基。水泥土搅拌法可根据实际需要，采用柱状、壁状、格栅状等。水泥土搅拌法具有最大限度利用了原土、污染少、成本较低等特点，在工程实践中得到了广泛应用。
一、水泥粉喷桩施工原理
水泥土搅拌法分为深层搅拌法（湿法）和粉体喷搅法（干法），由于本工程地下含水量大于70%且PH值小于4，适合采用干法施工，即粉喷桩。粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂（浆液状和粉体状）强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法。粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土，目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。
二、高速公路桥梁墩台水泥粉喷桩施工准备
1、施工现场配备各种计量仪器设备，做好计量装置的标定工作。对现场的水泥等原材料进行试验工作， 施工前根据每个断面的实际状况进行室内配比试验，确定每延米的喷粉量。根据施工图纸画出桩位平面布置图，并报请测量工程师批准。根据桩位平面布置图，在施工现场用钢尺定出每根粉喷桩的桩位，并用竹簽插入土层做好标记，每根桩的桩位误差不得大于5cm。同时做好复测工作，在以后的施工中应经常检查桩位标记是否被移动，确保粉喷桩桩位的准确性。
2、在施工现场搭设水泥棚，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30cm～50cm，并铺设一层木板，然后铺设一层彩条布，最后再铺设一层塑料薄膜，以确保水泥不受潮变硬。对进场的机具设备进行组装和调试，确保机具的完好率，保证满足施工要求。一切准备工作结束后，提出书面开工申请，并请监理人员到场进行试桩，以确定成桩的各项技术参数。一般试桩应达到以下要求：
（1）工艺试桩：每台粉喷桩机施工前应按规定进行工艺试桩，确定好各项技术参数（钻进速度、喷粉提升速度、提升时的管道压力、复搅下沉速度等），并将试桩报告上报监理组。
（2）水泥搅拌的均匀程度，掌握下钻及提升的困难程度，确定合适的技术处理措施。成桩试验的桩数不应少于5根。当遇到新的施工段落时应重新进行试桩工作。
（3）在试桩5～7天后随机选择桩位进行全程取芯，取芯时有业主及监理工程师在场。工艺性试桩结束后时整理各种技术参数，资料上报至监理工程师，得到认可后再全面开工。
三、高速公路桥梁墩台水泥粉喷桩加固施工流程
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
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。
四、高速公路桥梁墩台水泥粉喷桩加固施工质量控制
1、应严格控制钻机下钻深度，喷粉高程和停灰面，确保粉喷桩高度。②应定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度，对使用的钻头应定期复核检查，其直径磨耗量不得大于20mm。③当钻头提升至地面以下500mm时，喷粉机应停止喷粉。④当喷粉机在成桩过程中遇有故障而停止时，第二次喷粉成桩时，其喷粉重叠长度不得小于1.0m。
2、在施工过程中要严格按照工艺所选定的参数操纵，未经工地主管技术职员同意不得变更施工技术参数。在整个制桩过程中，在确保搅拌、断粉、提升的三连续作业法，如遇堵粉、民粉等题目要及时采取补喷措施，补喷重叠长度不得小于1.0m。为保证单桩喷粉量满足设计要求，要严格控制搅拌提升速度均匀和喷粉压力的变化；结果表时，均匀搅拌提升速度为0.8m/min时，均匀喷粉量达到60kg/m，满足设计要求。
3、为了及时判定成桩质量，在粉喷桩施工结束后及时开挖，采用轻便触探仪（NIO）随机检查成桩质量。在及时开挖部位随机抽检30根，其龄期均在6～7天内，100mmNIO击数均超过10击，质量符合要求。按《建筑财基处理技术规范》（JGJ79-91）中的公式对粉喷桩进行验算。由于闸基础结构的特性（有齿槽），以及土层的变化，设计要求等使每排桩桩顶标号要求不同，每个施工区段内都有长桩和短桩。本次验算取每排桩均匀值作为验算桩长值。
五、结束语
综上所述，随着改革开放程度的不断加深及我国经济水平的不断提升，我国公路工程建设规模也越来越大，进而增加了公路工程施工的难度。作为公路工程施工的重要组成部分，高填方软土路基施工过程中必须提高施工技术水平，加强施工质量控制力度。只有这样才能最大限度地提升高填方软土路基施工的质量，才能延长公路工程的使用周期。
参考文献
[1] 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.
[2] 张超；粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J]；广东建材；2011年08期.
[3] 周云钦.刍议粉喷桩在高速公路软基处理中的应用[J].山西建筑，2009，16（15）：89-92.
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[5] 肖至新；粉喷桩加固软基在工程中的应用[J]；安徽水利水电职业技术学院学报；2013年04期.