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摘要：结合实际工程案例，针对施工中存在的路基强度不足、稳定性差等问题，采用粉喷桩技术对软土路基进行处理，对原来的软土路基进行固化，使其强度和承载力都达到了施工标准，可为相关施工提供参考。
关键词：公路；软土路基；粉喷桩
1工程概况
某公路工程项目位于浙江义乌市，总长度为5.5㎞，为双向六车道，宽35m。路基土石方58.6万m3，其中K28＋256~K30＋11路段为软土路基，厚度在3~40m，需做加固处理。该地属亚热带季风气候，温和湿润，水资源丰富，本项目穿过河流、滩涂，周围是养殖池。技术人员对软土路段进行勘察，发现地基土自上而下有6层，分别为杂填土、细砂中粗砂、淤泥质黏土、亚砂土、粉砂、全风化片岩。综合该地的地形、岩土、水文等因素考虑后，决定采用深层搅拌法中的粉喷桩法。
2软土路基处理方案分析
2.1准备阶段
在前期设计阶段，提高工程施工标准，组织经验丰富的设计人员，对搜集到的信息进行分析。技术人员严抓图纸会审环节，结合工程量、工期等因素，合理编制施工指导书，制定可行的计划，与施工人员技术交底。组织技术人员开会，明确划分各自职责。检查所需仪器设备是否齐全，严把材料的质量关，取样送检，确保材料符合标准后方能进入现场。多与施工队伍沟通，加深对设计方案的理解，同时开展安全教育。
2.2施工流程
正式施工前，需找一试验路段，对相关参数加以调整。在试验时，施工队伍对两种方案加以对比：方案①为不复喷复搅，提钻速度设为0.3m/min；方案②为复喷复搅2/3桩长，提钻速度为0.5m/min。经计算，方案①在强度上较为勉强，故最终选择方案②。施工流程大致包括施工准备、放线验线、桩机就位、钻进至设计深度、打开喷粉孔、提钻喷水泥、复喷复搅、提钻至地表几个步骤。每个步骤都有严格的技术要求，比如桩机安装与就位，操作者为老员工，能够熟练操作，施工前进行全面检查，确保底座水平，螺栓螺母无脱落，刻度盘指针设置规范。开启预热后先预搅预喷，所得桩位合格，误差较小。接着桩机就位，钻头与标记点处于同一垂直线，缓缓钻进，逐步稳定后可稍微提速。钻进过程中，下部土层的阻力较大，操作员适当加压。注意钻进的垂直度，将偏差控制在允许范围内，直至钻进到设计深度。然后反钻提钻，启动送灰机，大约1min后，水泥会被送至喷灰口，接着继续匀速提钻。提钻的过程，也是喷粉搅拌促进硬化剂和软土结合的过程。将钻头提出地表，比设计标高大约高0.5m，调整钻头正向旋转，开始复喷复搅。最后成桩，清理钻头到下一桩位。
2.3过程控制
施工质量直接决定着后续作业以及整个工程水平，加强质量控制，尤其是关键工艺，尽量减少失误。比如桩位和标高，桩位的设计分布是前提，需结合软土路段及周围环境来确定，以达到加固目的。技术人员通过全站仪、GPS技术等，精确标出道路中线，进行合理安排。标高同样如此，该工程的标高超出桩顶标高50㎝左右，确保不影响施工车辆作业。粉喷桩法的本质是在软土中适量掺入固化剂，令其与原土层充分结合，以提高原土层的强度。所以，固化剂的选择非常关键，项目负责人和采购员除了水泥质量，还充分考虑了产地、运输距离、成本投入等，确保投入施工的皆为合格产品。进入现场后，合理堆放，加强管理，施工人员在钻机不远处建起一个高台，底层放方木，上面铺塑料袋，水泥堆放其上，下雨时则用塑料布覆盖。再有就是固化剂的用量，根据钻机电子秤显示的数字，将固化剂的用量定为每延米（50±5）kg。喷灰量不足，起不到固化作用；喷灰量过多，会导致资源浪费。桩长和提钻速度是影响处理效果的另外两个因素，如果桩长不够，必然会影响稳定性，进而降低加固效果。钻机就位后，将钻头停在桩顶标高处，安排人员在钻杆上量出桩长，并于钻塔和塔机相对应的位置做好标记，以此方法确定桩长。粉喷桩法通过搅拌水泥、石灰等进行加固，直到形成柱状固化体。钻进速度和提钻速度不宜太快，且尽量保持匀速，使得各处的固化效果无明显差异。钻进到设计深度后开始提钻，计算从提钻时到最高点所用的时间，根据桩长便可计算出速度。在施工过程中，本项目还采用了堆载预压法。因为本路段是分段填筑，而中间逢雨天，进度不一，导致路基有裂缝、沉降等病害出现。填筑较早，粉喷桩施工后自然沉降时间不足，淤泥流变性较大，一旦受到外部荷载作用，极易引起上层填土位移。施工队伍则选择堆载预压法，在该路段加载1m厚的土方，加快其沉降速度，沉降稳定后将加载土移开，并对裂缝加以处理。
3软土路基的填筑及观测
3.1方案选择
填筑之前，先在200m长的试验路段上施工，以确定各项参数。填筑分土方和石方填筑两种，土方填筑试验见表1，设计了三套方案，对比后决定采取方案②。石方填筑试验见表2，同样设计三套方案，对比后决定采用方案。
3.2填筑施工
粉喷桩施工结束后，使用推土机将桩头整平，接着用压路机静压，然后自下而上分层填筑。用到的其他机械设备还有挖掘机、装载机等，将土均匀摊铺在粉喷桩区。加强摊铺过程中的质量控制，摊铺厚度、填料宽度等都要符合标准。随着高度提升，路基两侧各增加60㎝宽度。由于并非同时作业，每一处的施工，前后隔着一段时间，对于相邻段，一处结束后需留置坡度适宜的台阶。继而开始整平工作，路基顶端保持1.5%的坡度，主要用于排水。碾压环节极为关键，本工程使用振动压路机静压两次，碾压顺序从两边向中间移动，注意控制重叠宽度。除了碾压质量，含水量也会影响到压实效果，含水量过多或过少都不合适，该项目的含水量在8%左右，效果最佳。如果含水量太多，可翻松晾晒，过少时则可进行洒水。石方填筑前同样需要试验，各项参数见表2。按照施工图纸进行施工，使用挖掘机、装载机等机械设备铺填石块。大石块放在下层，使其紧密靠拢，对于缝隙之处，可用小石块或石屑填补。往上逐层填筑，每层石块的厚度控制在50㎝以内，同时保证石料的强度、尺寸均符合要求。随着填筑工作的结束，使用重型压路机予以压实，在压路机的荷载下，石块之间必然会有移动，注意及时填补缝隙，直至石块不再转动、位移，说明已经最紧密地靠拢。碾压和压实时，应确保表面的平整，按照从两侧朝中间的次序进行压实。最后，全面开展检测工作，确保质量合格。
3.3观测工作
在粉喷桩作业结束后，填筑路基之时，就应开始观测点的布置，主要用于观测工程的沉降和位移。其中，沉降观测点多选择现场淤泥层较厚处、高填方路段等高处，以保证视野开阔，既方便观测，又能对容易发生沉降之处进行监测。施工队伍自己制作沉降标，使用一根直径2㎝的钢管作为直杆，三块小直角梯形钢板把钢管垂直焊接在沉降板中心，直杆可以接长。工程一共布置沉降点40个，放在成桩上扶直，撒土压住沉降板，当整平和碾压作业到此附近时，安排专人看护，以免沉降标被撞倒。在施工过程中，沉降点的观测非常关键，可从中发现地基是否变形，是否存在安全风险，只有根据观测信息分析后，才能具体安排下一步工作。施工人员每三天都会测一次，每次观测3遍，取平均值。位移观测是另一重要内容，施工队伍发现现场有两处的淤泥流变性明显比其他地方大，因此予以横断面沉降观测，另外还布置了30个位移观测点。观测时，先把水准点和导线点引至离观测位置较近的路基范围外的固定位置，从埋设当天起开始观测，每五天观测一次，每次三遍，取平均值，十五天为一个周期，第二个周期将观测频率调整为每十天观测一次。通过三个周期持续观测，发现各个观测点的位移和沉降量都在允许范围内，可以正常开工。在路面面层施工后，又按相同的方法在路面顶层埋设了位移观测点，观测频率与路基的观测频率相同，经过三个周期的持续观测，也没有发现位移现象。
4结语
关于软土路基施工的具体方法很多，但都各有优势、各有局限，需结合实际情况考虑，选择最佳技术。粉喷桩复喷复搅是深度搅拌的一种，需保证桩位、桩长、固化剂使用、提钻速度等关键参数极为精确，才能达到良好的处理效果。
参考文献：
[1]游仁传，赖彦.浅析公路工程软土路基施工技术[J].黑龙江交通科技，2014，26（12）：36-37．
[2]杨永.高速公路软土路基的施工处理技术[J].江西建材，2015，10（3）：194．
[3]陈东亮.公路工程软土路基施工技术探讨[J].交通世界，2015（12）：74-75
作者:王芳 单位:鞍山市公路勘测设计院有限公司
