公路路基工程高壓旋噴樁施工技術研究

劉時亮

山西路橋第六工程有限公司 山西晉中 030600

1 高壓噴射注漿技術特點

高壓噴射注漿技術最早起源于日本，通過10多年的應用發(fā)展，我國在巖土工程中也開始嘗試使用高壓噴射注漿技術。從本質上分析，高壓噴射注漿技術指的是通過鉆機把噴嘴注漿管有效鉆進指定位置，并借助高壓噴射器（壓力范圍是20MPa至40MPa）把漿液與水噴出，同時把鉆桿根據(jù)規(guī)定要求的速度進行提升，以確保漿液和土粒完全混合，等到漿液凝固后在土體位置就形成具備良好穩(wěn)定性的固結體，也就是旋噴樁[1]。

2 項目背景

此公路工程項目的全線長度是19.32km，采用的是雙向四車道，設計的行車速度是80km/h。工程現(xiàn)場地理位置比較獨特，地形與地質條件相對偏差，通過對工程項目進行實地勘察可知，上層結構是黏土、下層結構是砂層，同時施工現(xiàn)場包含溶洞地質形式。由此，通過多方分析、討論以及研究最后一致決定采用高壓旋噴樁技術。根據(jù)公路工程實踐施工經(jīng)驗可知，壓實度是評價公路路基工程承載性的一項關鍵性指標。路基中土壤的結合存在密切關系，但內部具有較大的空隙和水分，若是空隙相對比較大，就會造成路基結構失穩(wěn)，從而影響其承載性，當受到外力作用之后就會發(fā)生沉降或者是裂縫等相關問題[2]。土壤遇水后容易發(fā)生軟化問題，從而影響土體結構穩(wěn)定性，造成壓實度不能達到標準規(guī)定基本要求。若是路基含水量比較高，就容易造成路基發(fā)生沉降與裂縫等質量問題，直接威脅到公路行車安全。路基水源基本包含了地下水和自然降水，其中地下水是不可規(guī)避的。路基施工之前應結合工程現(xiàn)場地下水實際情況制定防護處理措施，最大程度上減小地下水對路基造成的負面影響；而自然降水的預防與治理尤為重要，若是路段出現(xiàn)了凹凸問題，則會使得路面形成大量積水，然后慢慢滲入至路基結構，嚴重時導致路基結構腐蝕，路基承載性直線下降，同時受到車輛的碾壓，進一步加劇路基沉降與裂縫問題，從而增加交通安全事故率。

3 高壓旋噴樁施工技術

3.1 施工準備

施工工具。此公路路基工程高壓旋噴樁技術的使用，包含的機械設備主要為旋轉樁機（數(shù)量為1臺）、高壓柱塞泵（數(shù)量為1臺）、漿液攪拌機（數(shù)量為1臺）、空心鉆桿（數(shù)量為1臺）以及排污泵（數(shù)量為1臺）。

場地清理與測量放樣。將公路路基工程現(xiàn)場腐殖土、碎石等雜物清理干凈，然后對現(xiàn)場地質條件進行綜合性勘察，把施工區(qū)內通訊線路移出，同時結合工程具體要求架設電力線路。為了能夠有效解決積水浸泡問題，需要建立合理的排水設施，比如科學設置排水放坡。當測量放樣結束后，需要通過全站儀實現(xiàn)精準定位，并利用白灰進行標記，確保準確施工。

施工材料。按照公路路基工程設計方案基本要求，選擇的材料是水泥（級別是PO32.5），通過現(xiàn)場試驗確定合理的配合比。試樁與參數(shù)。通過試驗確定施工空氣壓范圍是0.66MPa至0.71MPa；噴漿泵壓范圍是24MPa至29MPa；12m/min至16m/min；單臺機組為105千瓦；同時高壓注漿泵深度＜50m。

3.2 鉆機就位

綜合分析公路路基工程現(xiàn)場實際情況，然后確定樁體數(shù)量、長度以及直徑等，同時準確標記樁體位置。而施工技術人員則需要把鉆機移動到標記位置，和孔位中心線相對應，保證橫向、縱向位置偏差＜20mm，且垂直度偏差＜1%，從而滿足工程設計規(guī)定基本要求。在以上操作結束之后，需要安排質量檢查工作人員嚴格按照規(guī)定檢查鉆機位置與垂直度等相關參數(shù)指標，達標后才能夠進行鉆進。

3.3 下管噴漿

當鉆孔施工結束后，需要認真檢查其質量是否符合規(guī)定要求。嚴格根據(jù)鉆進深度把注漿管插入至土層結構，并選擇鉆桿合理位置建立噴射設備，以實現(xiàn)下管噴漿的同步進行，以免沙子等雜物堵塞噴嘴。此外，還需要對水壓進行合理控制，若是壓力比較大，則容易導致孔壁出現(xiàn)坍塌等現(xiàn)象。根據(jù)公路路基工程具體情況，在插入注漿管后按照從上之下的順序噴射。具體施工階段，為了能夠提高施工質量，必須通過試驗確定最優(yōu)技術參數(shù)、噴射方向以及壓力等，確保初凝2h內實現(xiàn)下管噴漿作業(yè)。

3.4 沖洗器具

在噴射施工結束后，需要通過高壓水槍把管內部的泥漿沖洗干凈，同時防水沖洗管路，以保證管路能夠有效使用。

3.5 注意事項

正式噴射混凝土之前，必須認真、仔細進行安全性檢查。根據(jù)工藝規(guī)范基本要求重點檢查管道壓力、流量等相關參數(shù)指標，并對安全閥與活塞等有關部件性能進行仔細檢查，若是檢查中發(fā)現(xiàn)破損則需要及時進行更換。此外，漿管插入至土層必須保證通常，接頭密封性符合工程規(guī)定基本要求。

針對噴嘴、管路堵塞現(xiàn)象制定有效的處治措施。施工技術人員需要結合經(jīng)驗與工程規(guī)定要求在容易出現(xiàn)堵塞的位置建立濾網(wǎng)結構，以免注漿時發(fā)生膨脹或者是堵塞等現(xiàn)象。在進行插管時需要保證內部注入水壓＜1MPaa，且一邊沖一邊插。

重復進行噴射。為了能夠確保施工質量，保證參數(shù)指標達到工程規(guī)定基本要求，需要反復噴射沖擊。

制定一系列措施保證工程現(xiàn)場和后場漿液供應符合施工技術要求。為了能夠實現(xiàn)連續(xù)性施工，就必須確保漿液充足供應。

4 結語

本文以實際公路路基工程項目為例，對高壓旋噴樁施工技術進行了重點研究。實踐結果表明，采用旋噴樁施工技術有效提升了施工效率與質量，且旋噴樁和地基結構相關性能指標均符合設計規(guī)定基本要求，所以高壓旋噴樁施工技術值得推廣應用。