公路路基工程高壓旋噴樁施工技術(shù)研究

劉時(shí)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(shù)特點(diǎn)

高壓噴射注漿技術(shù)最早起源于日本，通過10多年的應(yīng)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(shù)。從本質(zhì)上分析，高壓噴射注漿技術(shù)指的是通過鉆機(jī)把噴嘴注漿管有效鉆進(jìn)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(shí)把鉆桿根據(jù)規(guī)定要求的速度進(jìn)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(jié)體，也就是旋噴樁[1]。

2 項(xiàng)目背景

此公路工程項(xiàng)目的全線長度是19.32km，采用的是雙向四車道，設(shè)計(jì)的行車速度是80km/h。工程現(xiàn)場地理位置比較獨(dú)特，地形與地質(zhì)條件相對(duì)偏差，通過對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)地勘察可知，上層結(jié)構(gòu)是黏土、下層結(jié)構(gòu)是砂層，同時(shí)施工現(xiàn)場包含溶洞地質(zhì)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(shù)。根據(jù)公路工程實(shí)踐施工經(jīng)驗(yàn)可知，壓實(shí)度是評(píng)價(jià)公路路基工程承載性的一項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo)。路基中土壤的結(jié)合存在密切關(guān)系，但內(nèi)部具有較大的空隙和水分，若是空隙相對(duì)比較大，就會(huì)造成路基結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，從而影響其承載性，當(dāng)受到外力作用之后就會(huì)發(fā)生沉降或者是裂縫等相關(guān)問題[2]。土壤遇水后容易發(fā)生軟化問題，從而影響土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，造成壓實(shí)度不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)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(yīng)結(jié)合工程現(xiàn)場地下水實(shí)際情況制定防護(hù)處理措施，最大程度上減小地下水對(duì)路基造成的負(fù)面影響；而自然降水的預(yù)防與治理尤為重要，若是路段出現(xiàn)了凹凸問題，則會(huì)使得路面形成大量積水，然后慢慢滲入至路基結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)腐蝕，路基承載性直線下降，同時(shí)受到車輛的碾壓，進(jìn)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(shù)

3.1 施工準(zhǔn)備

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

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(duì)現(xiàn)場地質(zhì)條件進(jìn)行綜合性勘察，把施工區(qū)內(nèi)通訊線路移出，同時(shí)結(jié)合工程具體要求架設(shè)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(shè)施，比如科學(xué)設(shè)置排水放坡。當(dāng)測量放樣結(jié)束后，需要通過全站儀實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，并利用白灰進(jìn)行標(biāo)記，確保準(zhǔn)確施工。

施工材料。按照公路路基工程設(shè)計(jì)方案基本要求，選擇的材料是水泥（級(jí)別是PO32.5），通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定合理的配合比。試樁與參數(shù)。通過試驗(yàn)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(tái)機(jī)組為105千瓦；同時(shí)高壓注漿泵深度＜50m。

3.2 鉆機(jī)就位

綜合分析公路路基工程現(xiàn)場實(shí)際情況，然后確定樁體數(shù)量、長度以及直徑等，同時(shí)準(zhǔn)確標(biāo)記樁體位置。而施工技術(shù)人員則需要把鉆機(jī)移動(dòng)到標(biāo)記位置，和孔位中心線相對(duì)應(yīng)，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(shè)計(jì)規(guī)定基本要求。在以上操作結(jié)束之后，需要安排質(zhì)量檢查工作人員嚴(yán)格按照規(guī)定檢查鉆機(jī)位置與垂直度等相關(guān)參數(shù)指標(biāo)，達(dá)標(biāo)后才能夠進(jìn)行鉆進(jìn)。

3.3 下管噴漿

當(dāng)鉆孔施工結(jié)束后，需要認(rèn)真檢查其質(zhì)量是否符合規(guī)定要求。嚴(yán)格根據(jù)鉆進(jìn)深度把注漿管插入至土層結(jié)構(gòu)，并選擇鉆桿合理位置建立噴射設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)下管噴漿的同步進(jìn)行，以免沙子等雜物堵塞噴嘴。此外，還需要對(duì)水壓進(jìn)行合理控制，若是壓力比較大，則容易導(dǎo)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(zhì)量，必須通過試驗(yàn)確定最優(yōu)技術(shù)參數(shù)、噴射方向以及壓力等，確保初凝2h內(nèi)實(shí)現(xiàn)下管噴漿作業(yè)。

3.4 沖洗器具

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

3.5 注意事項(xiàng)

正式噴射混凝土之前，必須認(rèn)真、仔細(xì)進(jìn)行安全性檢查。根據(jù)工藝規(guī)范基本要求重點(diǎn)檢查管道壓力、流量等相關(guān)參數(shù)指標(biāo)，并對(duì)安全閥與活塞等有關(guān)部件性能進(jìn)行仔細(xì)檢查，若是檢查中發(fā)現(xiàn)破損則需要及時(shí)進(jìn)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(duì)噴嘴、管路堵塞現(xiàn)象制定有效的處治措施。施工技術(shù)人員需要結(jié)合經(jīng)驗(yàn)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(jié)構(gòu)，以免注漿時(shí)發(fā)生膨脹或者是堵塞等現(xiàn)象。在進(jìn)行插管時(shí)需要保證內(nèi)部注入水壓＜1MPaa，且一邊沖一邊插。

重復(fù)進(jìn)行噴射。為了能夠確保施工質(zhì)量，保證參數(shù)指標(biāo)達(dá)到工程規(guī)定基本要求，需要反復(fù)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(yīng)符合施工技術(shù)要求。為了能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性施工，就必須確保漿液充足供應(yīng)。

4 結(jié)語

本文以實(shí)際公路路基工程項(xiàng)目為例，對(duì)高壓旋噴樁施工技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)研究。實(shí)踐結(jié)果表明，采用旋噴樁施工技術(shù)有效提升了施工效率與質(zhì)量，且旋噴樁和地基結(jié)構(gòu)相關(guān)性能指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)規(guī)定基本要求，所以高壓旋噴樁施工技術(shù)值得推廣應(yīng)用。