公路工程高壓旋噴樁施工技術

高杰義

(山西晉北高速公路養(yǎng)護有限公司，山西 晉北 048000)

0 引 言

公路工程中路基質量的高低直接影響到公路的路用性能，但是在當前公路路基施工過程中由于地質條件的影響經常出現路基沉陷等病害問題。所以這對路基出現的各種病害問題需要積極的選擇有效的措施進行控制。而隨著高壓旋噴樁技術的出現，可以將路基沉陷相關問題解決，高壓旋噴樁技術應用時通過采用高壓水流切割手段對土體進行處理，使其成為旋噴樁體以達到加固土體質量的要求。高壓旋噴樁應用時具備施工效率高、噪音小、無污染等優(yōu)勢，故而在公路路基工程中得到廣泛應用。

1 技術特點

1.1 施工靈活多變

高壓旋噴樁施工技術公路工建設中常用的一項技術，該技術靈活多變可以滿足不同工程建設標準以及后期維護的要求。公路工程項目在運行中，受限于地質條件的影響經常出現塌陷問題，此時通過使用高壓旋噴樁施工技術，利用設備噴嘴將準備好的水泥漿液以規(guī)定壓力噴射到底部塌陷部位上形成穩(wěn)定的主體結構形式，使其成為填充的實體，提升路基的強度[1]。

1.2 成本較低

高壓旋噴樁施工技術所使用的材料比較容易取得，在相同條件之下成本是比較低的，所以可以有效的降低成本，具備較高的經濟效益。

1.3 噪聲小，無污染

高壓旋噴樁施工技術在施工中噪聲很小，并且不會產生嚴重的污染問題。傳統(tǒng)施工技術應用中，會產生很大的施工噪音給周邊群眾產生嚴重的影響。而高壓旋噴樁施工技術在具體的操作中，施工機械產生的噪音非常小，同時不會破壞周圍環(huán)境，起到了環(huán)保的作用。

2 工程概況

某高速公路施工項目全長53 km，經過地質勘查發(fā)現，該項目處在第四紀松散沉淀物的區(qū)域內，包含粘性土、粉性土與砂土的土質形式。這一地質條件不能達到公路路基的施工技術標準，所以在項目開展施工前，需要做好軟土路基的加固處理，才能滿足工程的要求。綜合分析現場的實際情況，技術人員確定應用高壓旋噴樁的方式開展地質處理，并且開展路基施工。

3 施工技術參數確定

在高壓旋噴樁施工前，需要先結合現場情況進行試樁試驗，確定最為科學合理的工程技術參數，保證提桿速度、泵入壓力符合技術保準。結合現場情況，確定采用樁徑0.6 m、樁間距1.3 m、三角形布置方式進行施工，總計需要使用8根試驗樁，編號1#～8#，試驗樁長約16.0 m。

圖1 工藝性試驗樁布置

在試驗中，樁體施工方式采取單管法進行，試塊結構的28 d齡期立方體抗壓強度在1 800 kPa以上，單樁允許承載力。

4 高壓旋噴樁施工技術

4.1 施工準備

高壓旋噴樁作業(yè)前，準備好各項施工機械設備，結合現場情況做好安裝施工，檢查設備的各項功能，沒有任何故障問題，保證達到要求后才能投入到工程中施工。按照施工工藝標準，檢查完畢后，對設備開展聯機試驗檢測。檢測階段，各個設備的壓力、流量等達到漿液噴射施工標準。如果經過檢查需要進行漿嘴與風嘴的更換，可以先開展試噴作業(yè)，符合噴射的標準要求后才能正式施工。

4.2 測量放線

為了使得樁體結構定位達到精確的標準，應該根據要求設置外圍控制網，現場設置內部控制點網，然后做好樁位檢測確定。在現場施工中，按照各個樁位樁位的情況做好現場內控制網點的設置，一般會通過外圍、場內兩個控制網的設置，以達到樁位精度的標準。控制網確定完成后，開始樁位測量放樣。樁位確定后，在現場需要埋設標樁，選擇直徑16 mm以上的鋼筋制作標樁，埋設深度在0.8 m以上。為了防止施工階段導致標樁損壞，應該加強保護處理。標樁設置后，要做好測量復核檢測，達到精度要求才能由監(jiān)理工程師檢測確定。

4.3 鉆孔就位

根據確定的孔位進行樁機安裝施工，與孔位是對正的，精度合格。鉆機安裝完成后，保證垂直度符合標準，如果發(fā)現不能滿足設計要求，需要做好校正處理，避免在鉆孔樁出現傾斜等質量問題。鉆機作業(yè)環(huán)節(jié)，防止發(fā)生竄漿的情況，開始先做好單排樁的旋噴作業(yè)，然后是雙排樁旋噴施工，這兩個部分的施工間隔超過24 h[2]。

4.4 鉆孔

為了使得樁孔垂直度合格，孔壁穩(wěn)定性達標，通過鉆機實施預先成孔作業(yè)。鉆孔直徑為130 mm，以預先成孔方法穿越上部砂層的結構。鉆孔作業(yè)階段，隨時檢查確定，保證垂直度達標，以提升鉆孔施工質量。如果鉆進環(huán)節(jié)有鉆桿傾斜的情況發(fā)生，應該立即糾正處理。鉆孔作業(yè)環(huán)節(jié)，鉆進速度的控制非常重要，確保傾斜缺陷問題得到解決。

4.5 下注漿管

下注漿管環(huán)節(jié)做好噴頭防護工作尤為重要可以預防發(fā)生風嘴、漿嘴的堵塞問題。如果下入注漿管的過程中發(fā)現高噴管不能下入，需要結合實際情況做好現場處理工作。從工程具體情況出發(fā)，如果沒有嚴重的塌孔問題發(fā)生，需要將噴嘴下入到規(guī)定深度。注漿管無法下入到內部空間，可以通過壓注漿泵送水泥方式進行噴管擺動處理，擺動的同時下管作業(yè)。

4.6 制漿

本次項目中選擇應用的是強度為32.5普通硅酸鹽水泥材料，漿液比重為1.6～1.8之間。根據試驗標準要求，合理確定水灰比參數，各個原材料加入比例合格。利用攪拌機制作水泥漿液，且制作環(huán)節(jié)要提起足夠的重視，利用稱重的方式進行各個材料加入比例符合要求，各個材料的加入比例偏差不能超過5%。如果選擇高速攪拌處理法方式，時間不能超過60 s，如果普通攪拌處理，攪拌時間不超過90 s。漿液溫度嚴格控制，以5～40 ℃之間為最佳。漿液結束后，4 h內全部使用完畢，如果超出規(guī)定時間，應該做廢棄處理，禁止使用[3]。

4.7 噴射注漿作業(yè)

注漿管插入到規(guī)定施工位置，根據送漿、送風的方法開展施工。首先是孔底部位上進行連續(xù)數秒的定噴作業(yè)，然按照設計要求調解泵壓與風壓參數，在孔口返漿符合要求后，就要根據旋轉、提升同時的作業(yè)方式開展施工。旋轉速度為20～25轉/min之間，提升的速度則應控制在20～25 cm/min之間。樁頭下部1 m施工區(qū)間內，提鉆應該按照最慢的速度進行，然后進行復噴施工，此時可以提高樁體密實度的標準。

噴漿作業(yè)后，要做好注漿孔的二次回灌施工。根據施工試驗的要求，明確具體技術參數，然后是做好高壓旋噴作業(yè)施工。在施工環(huán)節(jié)，需要及時做好水泥漿液比重的檢查，如果漿液的比重無法達到技術標準要求，應該停止噴桿的提示施工，并且做好漿液水灰比參數的調整，經過檢查符合工程要求才能再次噴漿作業(yè)。噴射注漿階段，技術人員需要做好各項參數的記錄，最為關鍵的就是提升速度、噴射壓力、流量、氣壓等。高壓旋噴灌注作業(yè)階段，保證施工連續(xù)進行，且重復噴射灌漿的長度要超過0.3 m。如果灌漿環(huán)節(jié)，有壓力突然提升或者下降的情況發(fā)生，需要及時檢測孔口回漿濃度，經過處理后才能繼續(xù)施工[4-5]。

4.8 回灌漿液

高壓噴灌作業(yè)結束后，因為漿液固結環(huán)節(jié)會存在體積收縮的情況，孔內漿液下降的速度會比較快，所以此時連續(xù)進行噴孔的漿液回灌處理，且要連續(xù)壓漿施工，如果漿液沒有再次下降即為合格。

4.9 提管沖洗

漿液噴射作業(yè)階段，應該把注漿泵的吸管轉移到水箱內部，同時需要及時進行管道的清洗處理，達到潔凈度的要求，防止管道內部有漿液存在而產生堵塞的問題，否則將會給后續(xù)施工產生不利的影響。

5 結 語

總而言之，在高速公路工程施工中，對于路基工程的承載力、強度有著很高的要求。但是由于地質條件等綜合影視的影響是的路基工程的指標達不到實質要求，而通過高壓旋噴樁技術的應用后可改善路基土體強度的性能，使得路基各方面綜合參數滿足實施要求，對推進公路工程的建設有積極作用。