高壓噴射注漿法在公路工程施工中的應用

劉震林

摘 要：近年來，公路工程建設的規模和數量都在不斷的增大，要求不斷提高施工質量以滿足車輛通行的需求。路基做為公路工程中的基礎部分，直接影響著工程的安全性。本文主要對高壓噴射注漿的施工工藝進行了分析，并提出幾點加強質量控制的措施。

關鍵詞：高壓噴射注漿法；公路工程；質量控制

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）16-0118-02

隨著社會經濟發展程度不斷提高，我國機動車保有量也逐年攀升，截止到2016年底，機動車保有量已經達到了2.9億輛，公路工程在運營的過程中承擔了更大的交通壓力。為了滿足經濟發展的需求，確保車輛行駛的安全性，必須根據工程的實際情況選取相應的施工技術，進而有效提高公路施工質量。高壓噴射注漿法廣泛的應用于軟土路基施工之中，不僅能夠有效的提高路基承載能力，也降低了后期出現的不均勻沉降，實現路基加固的目的。

1 工程案例

在某公路工程合同段施工中，經過技術人員對施工現場地質條件的勘測，該合同段內的土層情況相對復雜，松散軟土層的厚度在1.5-3.5m，淤泥質粘土的厚度達到了6米左右，軟弱土層的厚度較大。為了降低公路工程建成后路基的不均勻沉降，結合施工現場的實際情況，選取高壓噴射注漿法對軟土地基進行有效加固。將注漿樁的直徑設計為80cm，間距為3m左右，按方格狀進行樁體布置。在施工之前計算各項施工參數，設計出科學的施工方案，并以此為依據組織施工部署，確保公路工程建設能夠順利進行。

2 高壓噴射注漿法的應用機理

在高壓噴射注漿法應用的過程中，注漿管在鉆機的作用下到達指定土層位置，在外界高壓的作用下進行漿液噴注，一般將噴注壓力控制在20-40MPa之間。水泥漿液與周邊土體充分攪拌混合在一起，使路基土層在強度及穩定性方面得到提升。高壓噴射注漿法主要是通過施加外界壓力，改善原有的土體結構，實現對路基的有效加固。這種施工方式不僅能夠應用于新建工程，在大修時應用也比較廣泛。具體施工操作中，加固體成型相對靈活，可根據加固的要求設計所需形狀。現階段高壓噴射注漿常用的種類有二：第一，單管法，將帶有噴嘴的注漿管送至設計深度之后，在20Mpa左右的壓力作用下，進行水泥漿液的噴射，通過注漿管的逐漸提升實現成樁作業，凝固后形成強度良好的固結體。第二，兩種方法的施工原理大致相同，二重管法主要是利用同軸雙噴嘴，將水泥漿液與空氣進行同時噴射，顯著提高破壞土體的能力。

3 高壓噴射注漿法的施工工藝分析

3.1 施工前的準備工作

3.1.1 施工參數確定

在施工開始之前，需要根據公路工程的實際情況以及相關技術標準的要求，計算各項施工參數。首先是計算復合地基的承載力，根據計算結果為依據進行施工方案的設計，保證路基加固的效果滿足車輛通行的需求。一般情況下可通過荷載試驗或者公式計算確定復合地基的承載力，其公式為：

式中：復合地基承載力標準值表示為f，

樁體處理面積表示為Ae

單樁平均截面積表示為Ap

土承載能力折減系數表示為

天然地基土承載力標準值表示為f

單樁豎向承載力標準值表示為R

其次是注漿量的計算，應根據施工中水泥漿液的配合比例以及地質土層條件等因素，確定與之相適應的計算方法，常用的有體積法以及噴量法。再次是噴漿壓力的確定，經過大量的施工實踐證明，常用的注漿壓力為20MPa左右，視工程實際情況可適當調整。

3.1.2 施工現場勘測

將施工范圍的垃圾、雜物等清理干凈，若存在坑洞現象應及時填平，確保施工能夠順利進行。根據施工方案設計的要求，測量注漿樁的具體位置，并進行明顯的標記，盡量減少樁體位置的誤差，提高路基加固的質量。

3.2 鉆孔施工

待鉆機運行至施工現場之后，由專門的操作人員檢驗并調試設備的參數，保證在鉆孔施工中能夠正常運行。安裝鉆機時，需做好固定工作，在必要的情況下可在底座處加設墊木，避免后期出現位移現象。鉆頭應與孔洞的中心保持一致，實時校正鉆桿垂直程度。鉆機安放完成之后，可進行注漿管的安裝，其傾斜程度保持在1.5%以內。隨后進行鉆孔施工，必須嚴格按照相關標準施工。在此過程中鉆孔應垂直鉆進，將位置誤差控制在50mm，待鉆機達到指定深度之后方可停止施工。

3.3 插管

在鉆孔施工完成之后，應檢驗孔洞的深度、直徑等相關參數是否達到設計要求，質量驗收合格之后才能進行插管施工。采用震動鉆機施工時，鉆孔作業與插管能夠同時進行。為了避免在插管的過程中出現噴嘴堵塞的現象，可適當的噴水確保管道通暢，在此過程中應合理控制噴水壓力，避免對孔洞內壁造成破壞。

3.4 噴射注漿施工

在噴射注漿工作的初期，應在底部停留1—3min之后在進行旋轉提升，提高固結體下部的穩定性，隨后可逐漸提升注漿管的高度。在具體施工的過程中，應對注漿管提升速度、注漿壓力以及注漿管轉速等相關的參數進行觀測記錄。如果需要處理的路基土層厚度較大，還應根據實際情況采取分次卸管的處理措施。為了盡量減少注漿中斷的時間，必須可合理控制注漿管拆卸速度，并根據注漿壓力確定搭接長度，應大于0.1m。避免再次噴射施工時固結體出現脫節的現象，確保成樁的穩定性，實現對路基的有效加固，降低后期不均勻沉降現象的出現。

4 高壓噴射注漿施工的質量控制措施

（1）在高壓噴射注漿的過程中，施工單位應根據實際情況建立起相應的質量保證體系，在施工的各個環節加強質量控制。必須將質量檢測工作貫穿于施工全過程之中，在每道工序施工完成之后，由技術人員及監理單位嚴格按照相關的標準進行質量檢測，其質量檢查標準如表1所示。對于達不到標準的部分，應及時采取相應的處理措施，提高路基施工的質量。為了盡量減少在施工中存在的人為操作失誤，在施工之前針對工程實際情況以及高壓噴射注漿的技術標準組織相關培訓，提高施工人員的操作技能。同時建立完善的崗位責任制度，合理劃分每個崗位的具體職責，并確保責任落實到位，保證施工順利進行，有效提高公路工程質量。

（2）在噴射注漿施工的過程中可能會出現冒漿現象，導致這種問題的主要原因是噴射的漿液量過大，超過了有效噴射范圍。在冒漿量超過20%時，必須采取相應的處理措施。可根據實際情況適當提高噴射壓力或者增加注漿管提升速度。在固結體成型的過程中，水泥漿液存在析水作用，導致不均勻收縮問題的出現，在固結體頂部形成深度在0.5—1.0m左右的凹穴。針對這種情況應及時的采用水泥漿液填補，保證固結體的穩定性。如果由于停電或者機械故障等因素不得不中斷注漿施工，重新施工時需要在中斷位置0.5m以下開始漿液噴射。

5 結語

綜上所述，通過對高壓噴射注漿法的施工工藝進行研究，提出了相應的質量控制措施。隨著社會經濟發展程度的不斷提高，公路工程承擔了更大的交通壓力，因此需要逐漸提高施工質量以滿足車輛通行的需求。路基是公路工程結構中的重要組成部分，其施工質量對于工程的安全性及使用壽命有著關鍵影響，必須根據實際情況選取相應的施工技術，提高路基的施工質量。高壓噴射注漿法的應用范圍比較廣泛，施工操作簡單，能夠實現對路基的有效加固。在具體施工時，應充分了解該項技術的操作標準，嚴格規范施工操作行為。尤其是對各項施工參數的計算，確保滿足公路建設要求，且與實際地質情況保持一致。

參考文獻

[1]尹升.軟土地基處理技術及在公路施工中的主要應用[J].黑龍江科技信息，2016，（17）：199.endprint