旋噴樁在公路橋梁基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用

（山西路橋第二工程有限公司， 山西 太原 041000）

旋噴樁在公路橋梁基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用

陳楠

（山西路橋第二工程有限公司， 山西 太原 041000）

旋噴樁技術(shù)作為一種適用范圍廣、質(zhì)量可靠的技術(shù)在公路工程中得到廣泛應(yīng)用。軟土地基加固作為公路工程施工過程中的重要組成部分，對(duì)公路工程施工的進(jìn)度和造價(jià)方面有著重要的影響?；诖耍恼陆Y(jié)合某工程實(shí)例，對(duì)該橋梁基礎(chǔ)采用旋噴樁技術(shù)的施工工藝和施工方法進(jìn)行了分析，實(shí)踐證明，采用此施工工藝，橋梁基礎(chǔ)質(zhì)量得到了有效保障，收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。希望可以提供一個(gè)有效的借鑒。

旋噴樁；公路橋梁；基礎(chǔ)處理；應(yīng)用

1 .公路橋梁工程項(xiàng)目施工中旋噴樁技術(shù)原理

我國對(duì)于公路工程中旋噴樁技術(shù)的應(yīng)用規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)作出嚴(yán)格的規(guī)定，在公路工程中應(yīng)用旋噴樁技術(shù)能夠顯著縮短工期、提高工程施工的效率與質(zhì)量。要求在施工之前工作人員能夠熟練的掌握技術(shù)原理、工藝流程以及施工質(zhì)量控制措施等要點(diǎn)，才能夠更好的發(fā)揮作用。旋噴樁技術(shù)是上個(gè)世紀(jì)興起的高壓噴射注漿法，對(duì)于淤泥質(zhì)土、粘性土和沙土等軟土地基的處理中以及人工填土中具有較好的效果，具體指的是施工中利用高壓裝置將配置好的漿液噴射出來，這一過程能夠破壞地基土體原有的結(jié)構(gòu)，使其內(nèi)部出現(xiàn)空洞;形成的液流會(huì)通過鉆桿旋轉(zhuǎn)，隨后將漿液與土體進(jìn)行攪拌，不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠使其發(fā)生凝結(jié)、水化等物理反應(yīng)，二者之間緊密結(jié)合形成柱狀固結(jié)體，將內(nèi)部的孔洞填補(bǔ)、顯著提高土體的抗壓力、粘聚性以及抗拉強(qiáng)度，另外還有一部分土體被切割破碎之后會(huì)形成土顆粒并在壓力作用下不斷被壓實(shí)，達(dá)到地基加固的作用。

高壓旋噴樁工法的優(yōu)缺點(diǎn)都很明顯，優(yōu)點(diǎn)是施工占地少、振動(dòng)小、噪音較低；缺點(diǎn)是容易污染環(huán)境，成本較高。高壓旋噴樁對(duì)淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑或軟塑粘性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基都有良好的處理效果。對(duì)于特殊的不能使噴出漿液凝固的土質(zhì)不宜采用。

2 .旋噴樁施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)

某橋梁全長46.8m，對(duì)于橋梁樁基采用高壓旋噴樁，噴射的過程中采用選擇CYP-50的高壓漿液噴射機(jī)進(jìn)行噴射，噴射之前做好相關(guān)準(zhǔn)備工作。

2.1 準(zhǔn)備工作施工準(zhǔn)備工作具體有以下幾個(gè)方面

(1)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。施工進(jìn)出場(chǎng)的道路條件要滿足機(jī)械行走要求。電力供應(yīng)在沒有電源的地區(qū)要配備柴油發(fā)電機(jī)組。查明地下有無大塊石、樹根、管線及空中有無高壓線等障礙物。施工場(chǎng)地的承載力要加固至滿足施工機(jī)械行走要求。

(2)材料準(zhǔn)備。材料、機(jī)具倉庫要靠近現(xiàn)場(chǎng)按設(shè)計(jì)配合比要求的標(biāo)號(hào)備足水泥，在數(shù)量上根據(jù)進(jìn)度提前備料，并按進(jìn)場(chǎng)批次進(jìn)行報(bào)驗(yàn)。采用經(jīng)水質(zhì)檢測(cè)合格的無污染天然水源或飲用自來水作為拌合用水。確定水泥漿的室內(nèi)配合比。

(3)施工機(jī)械。鉆機(jī)需滿足動(dòng)力大、扭矩大的要求，具有正向鉆進(jìn)、反向提升的功能同時(shí)提升力大，并能實(shí)現(xiàn)勻速提升。鉆頭形式要保證反向提升時(shí)對(duì)土體有壓密作用。高壓泥漿泵和空氣壓縮機(jī)需滿足壓力需求。計(jì)量裝置的輸入量要能滿足設(shè)計(jì)要求，并能自動(dòng)打印。

(4)施工放樣。測(cè)量人員應(yīng)依據(jù)施工圖紙和現(xiàn)場(chǎng)情況通過測(cè)量放線確定樁位并完成標(biāo)記。

2.2 施工順序

(1)鉆機(jī)就位。鉆機(jī)移動(dòng)至樁位使鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位中心，加固好機(jī)體確定鉆機(jī)底座水平，并使攪拌軸保持垂直。調(diào)整好高壓噴射注漿設(shè)備的壓力，使設(shè)備處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

(2)制漿。漿液應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行配置，經(jīng)過充分?jǐn)嚢枰约皟纱芜^濾后進(jìn)入高壓泵內(nèi)。后續(xù)漿液配置可以與鉆孔作業(yè)同步進(jìn)行。

(3)地面試噴。下噴射管前首先需要在地面進(jìn)行噴水試驗(yàn)，以檢查評(píng)估噴射管噴嘴是否通暢，檢查流量、壓力等關(guān)鍵參數(shù)是否在正常范圍內(nèi)。

(4)鉆進(jìn)插管。在鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，為不導(dǎo)致堵塞噴射口，此時(shí)并不噴射漿液，而只噴射壓縮空氣。鉆進(jìn)同時(shí)噴射壓縮空氣，可以減小負(fù)載扭矩使鉆進(jìn)順利。鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后停止鉆進(jìn)旋轉(zhuǎn)不停。

(5)提升旋噴。鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后同時(shí)通過噴射管噴射高壓漿液和壓縮空氣兩種介質(zhì)，噴射壓力為20—40MPa。坐底噴漿30s后，鉆頭反向旋轉(zhuǎn)開始提升，在噴射過程中保持旋轉(zhuǎn)與提升，使土體與漿液進(jìn)行充分拌和，自下而上完成噴射作業(yè)樁頂1m內(nèi)減慢提升速度，至樁頂停噴。

(6)復(fù)拌。停止噴漿，鉆頭邊旋轉(zhuǎn)邊鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度，再反向邊旋轉(zhuǎn)邊提升，使土體與漿液充分拌和，土塊被充分粉碎，使水泥漿液均勻分布在地基土中。

(7)沖洗。復(fù)拌作業(yè)結(jié)束后提出噴頭與鉆桿并進(jìn)行低壓射水作業(yè)，將軟管內(nèi)漿液徹底清除干凈，作業(yè)結(jié)束后將鉆機(jī)移動(dòng)至新的樁位進(jìn)行作業(yè)。

(8)補(bǔ)漿。作業(yè)結(jié)束后，由于水泥漿液的析水作用，會(huì)有不同程度的收縮，使樁頂出現(xiàn)凹穴，要及時(shí)用水泥漿進(jìn)行補(bǔ)灌。

2.3 旋噴樁施工質(zhì)量控制

為了保證旋噴樁施工質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求、國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及現(xiàn)場(chǎng)施工條件執(zhí)行合理的施工質(zhì)量控制措施，具體包括:首先，在放置注漿管道之間必須開展地表試驗(yàn)，確定設(shè)備噴射壓力正常后才能夠正常施工，這一過程必須保證有設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位以及業(yè)主的共同參與。第二，旋噴中使用的加固材料以硅酸鹽水泥為主，每一批次的材料必須進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量試驗(yàn)，檢測(cè)合格之后才允許投入使用。建設(shè)材料在現(xiàn)場(chǎng)存放期間必須保證良好的環(huán)境，預(yù)防受潮變質(zhì)。第三，噴漿的速度控制在0.14m/min以內(nèi)，噴漿的速度應(yīng)當(dāng)均勻，出現(xiàn)串漿和冒漿的現(xiàn)象后提鉆，排除故障之后復(fù)噴，接樁深度在0.4m左右。第四，漿液凝固之后可能造成樁體積收縮，應(yīng)當(dāng)在成樁之后使用含有較大水泥漿比重的返漿進(jìn)行回灌，確保標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求;如果出現(xiàn)異常返漿或者漏漿等現(xiàn)象要及時(shí)查明原因，確保返漿正常。

2.4 高壓旋噴樁施工注意事項(xiàng)

（1）當(dāng)噴射注漿過程中出現(xiàn)下列異常情況時(shí)，需查明原因并采取相應(yīng)措施：①流量不變而壓力突然下降時(shí)，應(yīng)檢查各部位的泄漏情況，必要時(shí)拔出注漿管，檢查密封性能。②出現(xiàn)不冒漿或斷續(xù)冒漿時(shí)，若系土質(zhì)松軟則視為正?，F(xiàn)象，可適當(dāng)進(jìn)行復(fù)噴；若系附近有空洞、通道，則應(yīng)不提升注漿管繼續(xù)注漿直至冒漿為止或拔出注漿管待漿液凝固后重新注漿。③壓力稍有下降時(shí)，可能系注漿管被擊穿或有孔洞，使噴射能力降低。此時(shí)應(yīng)拔出注漿管進(jìn)行檢查。④壓力陡增超過最高限值、流量為零、停機(jī)后壓力仍不變動(dòng)時(shí)，則可能系噴嘴堵塞。應(yīng)拔管疏通噴嘴。（2）質(zhì)量檢驗(yàn)在注漿結(jié)束28d后進(jìn)行，對(duì)檢驗(yàn)不合格的應(yīng)復(fù)噴。

綜上，一般軟土地基經(jīng)旋噴樁處理后，總的沉降量大為減少，地基沉降能較快趨于穩(wěn)定。所以在施工過程中必須掌握好旋噴樁施工要點(diǎn)、采取有效的質(zhì)量控制操作能夠確保旋噴質(zhì)量。

[1]董學(xué)志.分析高壓旋噴樁施工技術(shù)及其應(yīng)用[J].低碳世界，2016，14:175-176.

[2]余東輝.旋噴樁地基加固方案及效果研究[D].西安工業(yè)大學(xué)，2016.

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1007-6344（2017）08-0047-01