淺談高壓旋噴樁施工技術(shù)在高速公路地基處理中的應(yīng)用

李浩

摘要：濕陷性黃土土質(zhì)較差，如果在其之上直接修筑公路，則會嚴重影響高速公路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，容易引發(fā)安全事故，因此必須對不良地基進行加固處理。鑒于高壓旋噴樁技術(shù)適用范圍廣、處理效果好且符合經(jīng)濟性原則，因此可加以采用。本文就對該技術(shù)的具體施工方法、注意事項、常見問題及預(yù)防措施進行了詳細探討，可對此類地基的處理起到一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：高壓旋噴樁；高速公路；地基處理；應(yīng)用

一、工程概況

G70福銀高速公路起點為同心縣城西側(cè)，終點為沿川子，公路全長180.488千米。不良地質(zhì)為濕陷性黃土，路基沉陷嚴重，護欄變形，部分路段存在縱向裂縫。因此需要在沉陷段落設(shè)置旋噴樁，促使路基的承載能力得以提高。

二、高壓旋噴樁施工

（一）加固原理

用鉆機將注漿管鉆進土層，利用高壓設(shè)備促使?jié){液在高壓狀態(tài)下噴射出來，達到擾動土體的效果。在此過程中鉆桿應(yīng)緩步提升，實現(xiàn)漿液與土粒的充分混合。凝固一段時間后可形成旋噴樁，能夠有效加固地基。

（二）施工準備

第一，建設(shè)拌和站及料倉，并為料倉配置頂棚。第二，建設(shè)工地實驗室，配置施工檢測所需的各類儀器設(shè)備，并由專業(yè)部門進行鑒定，以免因儀器質(zhì)量不過關(guān)而影響試驗結(jié)果的穩(wěn)定性。第三，復(fù)核設(shè)計圖紙，并將核查結(jié)果匯報給總監(jiān)辦[1]。第四，詳細調(diào)查施工現(xiàn)場的病害情況；將交通封閉方案交由專業(yè)部門審批，溝通協(xié)調(diào)不合理之處，通過后進入前期測量環(huán)節(jié)。第五，調(diào)查并檢測樣品后選擇出與施工要求相符的材料，正式施工后加大材料采購量，不間斷運輸。材料進場時進行檢測，如有不合格必須禁止進場。第六，施工過程中可能會受到機械及天氣等因素的影響，因此應(yīng)將每月的工作日設(shè)置為25天。

（三）工藝流程

（四）施工方法

第一是測量定位。用鋼尺準確測量樁位，而后用鋼釘加以標記。第二是開孔，可使用巖心鉆具，經(jīng)由路面和上部硬層后到達土體，提出鉆具后做回填處理。第三是將機具安排到位，將鉆頭與孔位中心對準，并確保鉆機的放置足夠平穩(wěn)。機具安排到位后進行低壓射水試驗，主要用于檢查壓力。對孔底做標高處理，并與設(shè)計方案對比。第四是鉆孔、插管。采用單管旋噴法可同時進行鉆孔與插管，啟動鉆機時同步輸送水泥漿液；工作電流應(yīng)小于額定值。第五是漿液配制。拌制時在桶內(nèi)倒入水，而后加入水泥，持續(xù)不間斷攪拌，直至噴漿。噴漿時依次打開篩網(wǎng)和過濾網(wǎng)，漿液分別流入漿液池和漿液桶，最終運送至鉆機噴管內(nèi)，直至射出。第六是噴射注漿。插管前檢查設(shè)備與管路，確保壓力與排量正常，噴嘴內(nèi)沒有雜物。射水試驗合格即可正式噴射，嚴格控制各項工藝參數(shù)，并記錄旋噴時間及冒漿情況；檢查水泥漿與樁端土的實時攪拌情況，達到充分攪拌的狀態(tài)時將注漿管上提，與樁頂相距1米左右時可逐漸放緩速度，以免提升過猛。如果操作期間發(fā)生故障，應(yīng)立即停止操作。如果未能快速做出反應(yīng)，就會導(dǎo)致樁體中斷。第七是樁頭部分的處理。臨近樁頂上提旋噴管時必須始終保持緩慢的速度，直至最終到達停漿面。第八是沖洗，噴射結(jié)束后及時清理機具，否則就會凝固堵塞。可用高壓泵清洗管路中的水泥漿，可確保清洗效果更好。第九是補漿，漿液容易析水，存在收縮問題，導(dǎo)致頂部凹陷，在此種狀況下必須用水泥漿補灌。

（五）施工控制要求

第一，施工前檢查高壓水是否正常及密封圈的封閉性。第二，鉆孔垂直度應(yīng)小于1%。測量鉆桿后必須加以記錄。第三，制作漿液時水灰比不能隨意調(diào)整。旋噴漿液前做好各項準備工作，確保旋噴工程能夠連續(xù)開展，而不能隨意中斷，否則就會沉淀，進而導(dǎo)致漿液濃度降低，影響加固效果；必須確保水泥質(zhì)量達標，使用前再次檢查。如果發(fā)現(xiàn)過期水泥，必須進行替換；漿液進入吸漿桶前必須過濾；拌制好的漿液應(yīng)在兩個小時以內(nèi)使用。第四，噴射前調(diào)整好噴射壓力及噴漿量。如果在操作期間因機械因素而引發(fā)故障，則應(yīng)重新鉆進。第五，旋噴時觀察冒漿情況，如果存在冒漿量過高或不冒漿的問題，應(yīng)立即進行分析，探明其中的原因，并結(jié)合操作的實際情況調(diào)整旋噴參數(shù)，確保各項參數(shù)正常。第六，鉆桿的旋轉(zhuǎn)與提升操作應(yīng)連續(xù)進行，不宜中斷。

（六）常見問題及處理

受地質(zhì)條件及其他因素的影響，導(dǎo)致施工過程中會出現(xiàn)一些問題，下面對常見問題類型及處理方法進行分析。第一是固結(jié)體強度不均勻，與噴射方式及機具的選擇不合理、設(shè)備中途故障、拔管及旋轉(zhuǎn)速度控制不合理、漿液與土粒攪拌不充分等因素有關(guān)。在處理時應(yīng)嚴格按照設(shè)計方案及施工所在地的地質(zhì)情況選擇合適的噴射方法和機具；以固結(jié)體形狀為依據(jù)合理控制提升和旋轉(zhuǎn)速度；選擇形狀、直徑符合施工要求的噴嘴，確保噴漿效果達到最佳狀態(tài)。第二是壓力上不去，與密封圈不嚴、泵閥損壞等因素有關(guān)，應(yīng)停機檢查并進行調(diào)壓試驗。第三是壓力驟然上升，與噴嘴堵塞、管路存在雜物有關(guān)，停機后應(yīng)立即卸壓，疏通噴嘴，堵塞問題解決后再進行旋噴。第四是沉管偏斜、冒漿，由地面不平、鉆桿傾斜度設(shè)置不合理、注漿量控制不當?shù)纫蛩厮鶎?dǎo)致。因此在放樁時應(yīng)移除地下埋設(shè)物，平整場地，確保鉆桿傾斜度不超過0.3%。為解決冒漿問題，可采用側(cè)口式噴頭，并將速凝劑添加在漿液中，促使?jié){液能夠快速凝固，這樣也可為空隙段注射更多的漿液。第五是固結(jié)體頂部下凹，與漿液易析水的特性有關(guān)，處理時可在頂部填滿混凝土，同時也可在注漿結(jié)束后將頂部多鉆進0.5米。

三、結(jié)束語

總而言之，不良地質(zhì)易引發(fā)沉陷病害，導(dǎo)致砌體變形、塌落，因此應(yīng)采用旋噴樁處理不良地質(zhì)，提高路基承載能力。為了使高壓旋噴樁技術(shù)的作用得以充分發(fā)揮，應(yīng)處理好開孔、機具就位、漿液配制、噴射注漿等多個操作環(huán)節(jié)，有效保障施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]楊曉紅.淺談高壓旋噴樁施工技術(shù)及工藝參數(shù)確定方法[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2015，18（35）：132-134.

（作者單位：寧夏交通建設(shè)股份有限公司）