高壓旋噴樁在高速公路養護工程中的應用

王曉剛

【摘 要】高壓旋噴樁具有強度高、噪音低、對周圍的環境影響小等特點，在目前國內高速公路養護施工中有著一定的應用。文章對高壓旋噴樁在高速公路養護工程中的使用方式進行了總結，對其質量控制措施進行了分析，從而更好的提高高速公路養護工程的施工質量，有效延長高速公路的使用壽命。

【關鍵字】高壓旋噴樁；高速公路；養護；應用

中圖分類號： U416.1 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）27-0206-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.27.095

【Abstract】High-pressure jet grouting piles have the characteristics of high strength， low noise and little impact on the surrounding environment.They have certain applications in the domestic highway maintenance construction.This paper summarizes the use of high-pressure jet grouting piles in highway maintenance projects， and analyzes its quality control measures to better improve the construction quality of expressway maintenance projects and effectively extend the service life of expressways.

【Key words】High pressure jet grouting pile；Highway；Maintenance；Application

0 前言

加強對高壓旋噴樁技術的應用不但能夠使施工中的振動噪音有效降低，而且其施工活動可以在不占用大面積的施工場地情況下完成。另外，高壓旋噴樁技術在公路工程施工中還能夠在陡峭坡地或狹窄場地上進行廣泛應用，具有廣泛的適用性，避免了狹窄區域作業與大型設備運行之間的矛盾，能夠使施工質量得到有效提升。

1 高壓旋噴樁在高速公路養護工程中施工方式

1.1 高壓旋噴樁施工原理及材料設備采用

1.1.1 地質情況

高壓旋噴樁施工段內從地表向下開始，其主要地質狀況如下：（1）黏土：棕黃、褐黃色，硬塑狀；（2）黏土：棕黃、棕紅色，硬塑狀；（3）灰巖夾白云巖：淺灰、灰色，隱晶、致密結構，厚層塊狀結構。

1.1.2 施工原理

高壓旋噴法為一種可對土體形態進行改造的方法。其操作方式為：首先將注漿管鉆入土層，而后利用噴嘴將25兆帕斯卡以上的高壓噴射流噴出，造成地基土體毀壞，并形成預定空間，然后漿液會把從土體上被沖下的土進行置換或是混合凝結成固結體。

1.1.3 材料、設備及操作說明

（1）使用材料：使用加入2%左右速凝劑CaCl2的PO42.5硅酸鹽水泥。

（2）使用設備：鉆機SJC-1型2臺、SJC-2型1臺；高壓注漿泵GPBW-90型2臺；空壓機3L-11/8型2臺；水泵2臺；攪拌機2臺；二重注漿管若干；各類流量表、壓力表若干。

（3）設備操作說明：按照需求調整鉆機轉速，為其加設慢速卷卷揚或附設調速裝置。噴嘴D=2毫米。重管是由噴頭、回旋器、連接管所組成，兩根置入土體中壓入漿液與氣的管不相通，于同軸線上依照直徑大小套在一起。高壓漿液噴射流及圍繞其外部的壓縮空氣噴射流二重管噴射流組成復合式高壓噴射流，為二重管噴射流。

1.2 高壓旋噴樁施工方式

1.2.1 漿液要求

漿液含氣較少，具有較好的力學性能，其膠凝時間可進行調整，且無臭、無毒，有著良好的穩定性與可噴性。

1.2.2 施工方式與注意事項

（1）應用二重管法施工，應注意將二重管法的提升速度限制在20cm/min，旋噴速度則應限制在15r/min。注漿管在分段提升的搭接長度上不可短于10厘米。施工時，首先送高壓水，約半分鐘后再送水泥漿，對樁底部以邊旋轉邊噴射的方式進行工作，待1分鐘后，再以旋轉、提升、噴射的方式繼續進行工作。

（2）在進行噴射時，若達到噴漿量與噴射壓力的預定標準后，應將漸漸將注漿管提升，若途中出現故障問題，應立即停止旋噴與提升并對故障進行排除。在旋噴過程中，應限制冒漿量在10%至20%范圍內。

（3）當噴至軟土層頂之后，應馬上降低注漿壓力，將其限制為3兆帕斯卡左右并引孔內灌泥漿至地表。施工結束后應馬上將注漿管拔出，并利用清水對管路進行清洗，避免因凝固而造成管路堵塞問題。

（4）水泥漿配方必須根據室內試驗所得結果進行配制，保證水灰比為1比1，不可任意更改，同時應用三層濾網進行嚴格的過濾工作，避免管路堵塞；水泥漿可隨攪隨用，注意在使用時，為防止漿液沉積，應對其進行持續性的輕微攪拌，每罐攪拌時間不可低于3分鐘。按照攪拌機容量確定水泥漿攪拌量，進行施工時，每次攪拌需用速凝劑8千克、水泥400千克。在高壓噴射中，會產生出一些廢漿，處理廢漿的方式是將其抽至儲漿池內，而后通過泥漿車將其送到特定地點。

1.2.3 高壓旋噴樁施工

首先進行施工準備，對場地進行平整工作，將20厘米石塊鋪于隧底，務必攤鋪平整；在施工前應首先按照設計將高壓旋噴樁的中心位置進行現場明確；為驗出最適合的漿液配比，從施工現場進行取樣，而后在室內根據要求對漿液配比進行試驗；按照設計要求，擇選注漿管轉速為15r/min、空氣壓力為0.7兆帕斯卡、水泥漿液壓力為28兆帕斯卡、注漿管提升速度為20cm/min的參數的高壓高壓旋噴樁樁徑。通過對樁體進行測驗，得出其無側限抗壓強度大于1.5兆帕斯卡，達到設計要求。

2 高壓旋噴樁施工的質量控制措施

2.1 鉆孔來進行定位

指的是測量人員需要有機結合業主（或設計人員）提供的控制網來科學合理的確定樁位。具體而言，就是需要操作人員根據測量人員之前所放好的樁位移鉆機到指定的樁位處，與此同時還要仔細校對鉆機的準備位置，最后確保沒有任何差錯之后，使用校正鉆機的機頭與孔中心位置完全對準，從而控制水平方向與垂直方向的偏差在五十毫米以內。通過實踐證明，鉆孔施工的準確性在很多時候都會受垂直方向的影響。鑒于此，在工作人員鉆機定位結束后務必要想方設法控制垂直度在百分之一以內，切忌不要超過這個比例。等到鉆機經仔細檢查確定完全符合要求后方可進行鉆孔，這個時候我們最好是遵循邊鉆孔邊記錄的原則進行，以免施工完畢之后卻無法記得相關的技術指標，比方說所鉆孔的孔深、孔號位置、回水等情況，同時將鉆孔鉆至設計標高位置，通過這種方式來保證鉆孔質量可以達到預期標準。

2.2 造孔

等到準確定位鉆機后，高速公路工程的施工人員便可以加以鉆孔了，同時要將注漿管置入到之前設計的深度。值得注意的是，在鉆孔的過程中，我們切忌照葫蘆畫瓢，對于以往的成功經驗生搬硬套，而是應當根據工程所在地地質的實際情況、所需鉆孔設備等進行具體分析。成孔后，相關工作人員還需要細致入微的利用人工或者借助相應的工具來檢驗成孔的孔位、孔深等指標，確保這些指標全部都符合要求后方可進行下道工序施工。

2.3 噴射

鉆孔順利技術后，需要根據之前設定的設計標準檢驗孔位、孔深以及垂直度，確保沒有任何差錯（必要的時候要保證這些差錯在可控范圍內，不對施工構成直接性的危害）的前提下再進行噴射施工。尤為引起大家注意的是，操作人員在這個過程中應當有效控制噴射方向及提升速度，并且根據實際需要來確定漿液的用量與做好相關記錄。當鉆機鉆到理想的深度后，工作人員需要仔細檢驗噴射方向以及擺動角度，確保這兩大指標都達標之后即可進行噴射作業（通常都是按照自下而上的順序進行操作）。在噴射施工的時候一定要相應的做好漿液初凝時間、提升速度、氣漿流量及壓力等原始記錄。比方說噴射采用的高壓旋噴樁機機型，其轉速一般為十至二十轉每分鐘；噴漿壓力位二十一兆帕等。噴射結束后，相關的施工人員應按照與之對應的設備維護制度，日常檢查管內及鉆機內是否存在水泥漿等，如果有，則需要使用注漿管等機具設備將其沖洗干凈，從而方便以后的重復使用，同時可以保護設備，延長它的使用壽命。做完這些之后，施工人員將鉆機等機具移到下一個孔位上。

3 結束語

綜上所述，隨著高壓旋噴樁技術在高速公路工程中得到越來越廣泛的應用，高速公路單位應當首先做好相應的準備工作，然后在施工過程中將其落實到位，包括鉆孔、造孔、噴射等重要工藝都務必能夠按照設計的嚴格執行，只有這樣才能真正的保證施工的順利開展，確保高速公路工程的高質量，為人們的日常生活提供強而有力的外部保障。

【參考文獻】

[1]王欣欣，徐開磊，關蕾.高壓旋噴注漿法在橋梁基礎加固中的應用研究[J].四川水泥，2016（02）：224.

[2]潘吉祥，潘方治.高壓旋噴注漿法在軟土地基中的應用[J].城市道橋與防洪，2009（06）：19+150-152.

[3]柯國貴.高壓旋噴樁在橋梁基礎加固中的設計應用[J].山西建筑，2012（25）：98-99.

[4]鄭偉，曹寶海.高壓旋噴樁作為承載樁技術在水利工程閘基礎中的應用[J].水利建設與管理，2013（10）：10-17.

[5]劉布陽.高壓旋噴樁在橋梁深基坑支護中的應用[J].資源環境與工程，2006（03）：42-44+86.

[6]楊敬東，李旭.旋噴樁技術在加固橋梁墩臺地基中的應用[J].鐵道建筑，2008（02）：72-74.

[7]王啟龍.高壓旋噴樁在既有橋梁地基加固中的應用[J].建筑施工，2007（05）：11-12.

[8]陳邛，李明，徐典.高壓旋噴樁加固技術在工程中的應用[J].山西建筑，2013（19）：47-49.