路橋工程建設(shè)中的軟土路基施工關(guān)鍵技術(shù)

林 寧

（保利長大工程有限公司，廣東廣州 510000）

1 工程概況

本文以某景點的快速通道建設(shè)工程為研究對象，該項目中的一段屬于軟土路基，整個路基范圍的結(jié)構(gòu)組成為：砂黏土（深度約4 m、承載能力100 kPa）、中砂（深度約9 m，含有少量的礫石）。結(jié)合設(shè)計圖紙，路基部分的承載能力必須超過200 kPa，實際施工設(shè)計的時旋噴樁數(shù)量為300根，每根樁的直徑為60 cm，樁的長度設(shè)計為7.2 m，按照梅花狀進行布置，每根樁之間的間距控制為1.3 m。選擇普通硅酸鹽水泥，摻加適量的減水劑。

2 施工準備工作

2.1 施工技術(shù)參數(shù)確定

進行旋噴樁施工前，應(yīng)該先進行試樁試驗，結(jié)合試驗過程中的具體情況確定最佳施工技術(shù)參數(shù)，確保提桿速度、泵入壓力可以有效滿足設(shè)計規(guī)范要求。結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況確定以術(shù)參數(shù)，每根樁的直徑為60 cm，樁的長度設(shè)計為7.2 m，按照梅花狀進行布置，每根樁的間距控制為1.2 m，試驗樁的長度設(shè)計為16 m，試驗樁的數(shù)量為8根。

實際進行試樁試驗的過程中，施工單位選擇使用單管施工，試塊經(jīng)過28 d齡期后，自身抗壓強度達到1 800 kPa，每根樁的承載能力為R=170 kN。

項目施工技術(shù)參數(shù)分析如表1所示。

表1 施工參數(shù)分析

2.2 施工準備

旋噴樁施工前，需要做好施工前的準備工作，保證所有的施工設(shè)備全部準備就位。結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況合理安排安裝作業(yè)，對各施工設(shè)備的性能進行檢測，確保后續(xù)施工中不會出現(xiàn)故障現(xiàn)象。應(yīng)嚴格按照規(guī)范要求對施工設(shè)備進行試機檢測。在檢測過程中，設(shè)備的各項檢測指標必須完全滿足規(guī)范要求。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 測量放線

為有效保證狀體結(jié)構(gòu)的定位可以滿足規(guī)范要求，提高定位的精準性，施工單位應(yīng)嚴格按照規(guī)范要求設(shè)置控制網(wǎng)，在施工現(xiàn)場設(shè)置多個控制點，形成整體的控制網(wǎng)。

實際施工過程中，控制點的位置應(yīng)結(jié)合樁位的實際情況確定，一般設(shè)置場內(nèi)、外兩個控制網(wǎng)，促樁位的精準度得到提升?？刂凭W(wǎng)設(shè)置完成后開始測量，對樁位位置進行放線。所有的樁位全部確定后，在施工現(xiàn)場設(shè)置標樁。為了保證標樁不會在施工過程中被破壞，應(yīng)對標樁做加強保護措施。待標樁設(shè)置完成，對標樁的位置進行復(fù)核，復(fù)核無誤以后報監(jiān)理單位進行驗收。

3.2 鉆孔就位

樁機作業(yè)應(yīng)結(jié)合孔位的具體情況進行確定，樁機與孔位相互對正視為精準度合格。鉆機安裝作業(yè)結(jié)束后，對鉆桿的垂直度進行檢測，檢測不合格時應(yīng)該立即進行校正，避免鉆進過程中出現(xiàn)樁孔傾斜現(xiàn)象。

3.3 鉆孔

為了確保樁孔垂直度、孔壁穩(wěn)定性全部滿足規(guī)范要求，可以使用鉆機事先完成鉆孔作業(yè)，鉆孔直徑控制為130 mm。在實際鉆孔的過程中，應(yīng)隨時對鉆進的情況進行檢查，保證樁孔的垂直度滿足規(guī)范要求。若鉆進過程中出現(xiàn)鉆桿傾斜現(xiàn)象，應(yīng)立即停止鉆進作業(yè)，整改完成后繼續(xù)鉆進。應(yīng)合理控制鉆機的鉆進速度，確保成孔的質(zhì)量符合設(shè)計要求。

3.4 下注漿管

下放注漿管時應(yīng)妥善做好防護工作，避免出現(xiàn)注漿口、風嘴堵塞的現(xiàn)象。下放的過程中，若發(fā)現(xiàn)高噴管無法下放，應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況制定合理完善的處理方案。注漿管無法深入內(nèi)部空間時，可以借助注漿泵將注漿管下放至內(nèi)部空間。

3.5 制漿

該項目使用強度32.5的普通硅酸鹽水泥，漿液的比重應(yīng)控制為1.6～1.8，結(jié)合試驗結(jié)果確定水灰比的技術(shù)參數(shù)。使用攪拌機備制漿液，使用稱重的方式確保原材料的摻加比重滿足設(shè)計要求，原材料的摻加比例誤差應(yīng)控制在5%以內(nèi)。若采用高速攪拌的處理方式，混合料的攪拌時間應(yīng)控制在60 s內(nèi)，普通攪拌方式的持續(xù)時間應(yīng)控制在90 s內(nèi)。漿液備置完成后，應(yīng)在4 h內(nèi)進行灌注，超出4 h后進行廢棄處理。

3.6 噴射注漿作業(yè)

注漿管進入指定部位，使用送漿、送風方式展開施工作業(yè)。在樁孔底部采取頂噴方式進行施工，嚴格按照設(shè)計要求調(diào)整泵壓、風壓。返漿口的設(shè)置滿足設(shè)計要求時，開始噴射注漿作業(yè)。在實際作業(yè)過程中，設(shè)備旋轉(zhuǎn)的速度控制為20～25 r/min，灌漿管提升速度控制為20～25 cm/min。

噴漿作業(yè)完成后，開始進行二次回灌作業(yè)，結(jié)合前期的試驗結(jié)果確定施工技術(shù)參數(shù)，進行高壓旋噴作業(yè)。在實際施工過程中，應(yīng)對漿液的配合比進行檢測，漿液配合比不達標時應(yīng)停止噴漿作業(yè)，將漿液的水灰調(diào)整至合格后繼續(xù)施工。

3.7 回灌漿液

高壓噴射回灌作業(yè)完成后，漿液在凝固的過程中會出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象，導致孔內(nèi)的漿液下沉速度小幅度增大，應(yīng)采取連續(xù)回灌漿液處理措施，漿液不再下沉即為合格。

3.8 提管沖洗

在噴射漿液的過程中，施工人員應(yīng)將吸漿管移動至水箱中，保證管道及時得到清理，避免管道內(nèi)部堵塞，促使施工順利進行。

4 效果評價

鉆芯取樣無側(cè)限抗壓強度如表2所示。

表2 鉆芯取樣無側(cè)限抗壓強度 單位：MPa

預(yù)留水泥土標準試件無側(cè)限抗壓強度如表3所示。

表3 試件無側(cè)限抗壓強度 單位：MPa

該項目的地基深度約為5 m，實際施工存在一定難度，為了有效保證軟土地基的施工質(zhì)量，應(yīng)在施工完成后對地基進行力學試驗，檢查地基技術(shù)參數(shù)的具體情況。

噴射回灌漿液作業(yè)完成28 d后，通過現(xiàn)場取芯檢測抗壓強度，成樁試驗應(yīng)該按照1 個/2 m的標準進行取芯，施工面積比較大時應(yīng)分層取芯，選擇具備代表性的深度進行取芯。將取出的3個樣品進行無側(cè)限抗壓強度檢測，檢測結(jié)果不得低于設(shè)計強度，檢測的頻率控制在2%。

每一個施工部位檢測數(shù)量不少于3根，樁長不滿足設(shè)計要求、漿液噴射不均勻、存在斷噴現(xiàn)象，為不合格[1]。

取芯中間部位與注漿中心部位的距離應(yīng)控制為150 mm，取芯的直徑控制為89 mm，共需要取芯18個。

18個檢測樣品全部合格，使用施工現(xiàn)場預(yù)留的水泥土制作標養(yǎng)試塊18個。經(jīng)過28 d的養(yǎng)護后，檢測試塊的無側(cè)限抗壓強度，標養(yǎng)試塊的無側(cè)限抗壓強度檢測與取芯檢測結(jié)果基本上相同，全部合格。

對該項目的后續(xù)跟蹤發(fā)現(xiàn)，在竣工交付180 d后，路面沉降完全穩(wěn)定，期間累計沉降量未超出20 mm，該道路交付后的兩年內(nèi)，路面仍然保持較為理想的平整度。

5 施工注意事項

在高壓旋噴樁施工過程中，必須保證施工質(zhì)量，需要嚴格地按照設(shè)計要求進行施工，兼顧其他因素對施工質(zhì)量造成的影響。

（1）施工前先檢測鉆桿的垂直度，對樁孔的深度進行檢查，保證樁孔深度符合設(shè)計要求。

（2）水泥漿液的配比應(yīng)結(jié)合試驗段的情況進行確定，漿液攪拌完成超過4 h后，不得再次使用。

（3）漿液噴射的過程中，應(yīng)保證噴射量以及噴射壓力參數(shù)的合理性。

（4）噴射過程中，漿液冒出的數(shù)量應(yīng)該控制在注漿量的10%～20%；不冒漿或冒漿量超出合理范圍時，立即采取有效措施進行優(yōu)化處理。

（5）旋噴時應(yīng)該合理控制高壓水泵的壓力與提速，作業(yè)過程中遇見體積比較大的石塊時，應(yīng)結(jié)合實際受力情況，小幅度調(diào)整樁位，在樁位調(diào)整的過程中盡可能避免斷樁現(xiàn)象。

（6）旋噴樁作業(yè)完成后的30 d內(nèi)，應(yīng)加強保護，嚴禁施工人員對加固區(qū)域進行施工。

6 結(jié)語

將高壓旋噴樁運用在軟土路基處理活動中可以發(fā)揮出理想化的效能，高壓旋噴樁能夠與樁周圍的土體形成牢固的地基，提高地基的整體承載能力，降低沉降量。隨著我國的鐵路建設(shè)規(guī)格及要求不斷提升，軟土路基的處理要求也在不斷變化。通過不斷實踐、分析、總結(jié)，對軟土路基施工技術(shù)進行優(yōu)化、創(chuàng)新，可以保證軟土路基處理質(zhì)量不斷提升。