淺談橋梁基礎加固工程中高壓噴射樁基補強技術的應用

■王龍波 ■江西省贛州市市政工程公司，江西 贛州 341000

在經濟發展的帶動下，我國的交通運輸行業得到了迅猛發展，公路、橋梁的交通基礎設施的建設也在不斷進步，并且取得了十分顯著的成效。但是，隨著交流運輸流量的不斷增加，公路橋梁的負擔也在逐漸加重，很容易出現裂縫、沉降等質量問題，嚴重影響了橋梁的使用安全和壽命。因此，采取有效的補強措施，做好橋梁基礎的加固工作，具有十分巨大的現實意義。

1 高壓噴射樁基補強技術

高壓噴射樁基補強技術，是以高壓旋噴樁施工技術為基礎，發展起來的一種基礎加固技術。主要是通過鉆機鉆孔，在相應的深度利用高壓泥漿泵，通過安裝在噴桿上的特殊噴嘴，以旋轉的方式向周圍土體噴射水泥漿液，對土層進行加固。這種方法的加固原理在于，利用超高壓(20－45MPa)旋轉噴射而出的水泥漿，對土層形成沖切破壞，強制使其與水泥漿液實現原位混合，在水泥凝固后，形成具有高承載力、低沉降的混凝土樁體，與被水泥漿擠得更加密實的樁間土體一起，提升地基的承載能力，起到加固的效果。

高壓噴射樁基補強技術的優勢在于:首先，占地面積小、振動小、噪音低，對于周邊環境的影響較小;其次，通過對土層結構的強制破壞，解決了靜壓灌漿難以克服的可灌性問題，應用范圍相對廣泛，可以形成形狀良好的凝結體;然后，由高壓噴射灌漿形成的凝結體，可以與原有的灌注樁相互連接，從而形成一個相對統一的整體，連接更加可靠。

2 高壓噴射樁基補強技術的應用

以某高速公路橋為例，對高壓噴射樁基補強技術在橋梁基礎加固工程中的應用進行簡單闡述。

2.1 工程概況

該高速公路橋位于兩條長途高速公路的重合段，設計時速120km。在建成至今，每天的交流量高達33000多輛，而且許多貨車存在超載現象。2013年，在對高速公路進行全面巡查時，發現橋墩位置出現多處裂縫，而且存在一定的沉降現象，最大沉降量達到了30mm。為了保證橋梁的使用安全，需要對其基礎進行加固處理。

2.2 地質勘察

在進行加固施工前，對橋梁位置的地質條件進行了現場勘察，其基本參數如下:

高程(m) N63.5 圖層編號 土層土質 密實度 qsik qp4 15～11 6 1 粘土 松散20 11～7 9 2 粉細砂 松散30 7～3 15 3 粉細砂 稍密60－1～－5 57 5 中砂，夾雜粘土塊 密實40 3～－1 27 4 中砂 中密80 6000

2.3 施工準備

(1)人員準備:組建一支高壓旋噴樁專業施工隊，負責全部施工過程，施工人員共計33人。

(2)設備準備:包括旋噴樁機、噴注漿泵、灰漿攪拌機等設備，同時做好設備的維護工作，確保設備處于正常待機狀態。

(3)工藝參數:

高壓水:15～20Mpa，流量70～80L/min;

壓縮空氣:壓力0.5 ～0.8Mpa，流量0 ～3m3/min;

水泥漿:壓力30Mpa，流量70～80L/min;

提升速度:8～15cm/min ，旋轉速度8～12r/min;

噴管直徑:二重管法2φ2.0mm，噴嘴夾角180°;

采用水灰比0.55：1，水泥摻入量28%，高效減水劑摻量0.6%。

(4)方案準備:針對該工程的特點，加固方案主要包括兩個組成部分:其一，樁底旋噴加固。在橋墩灌注樁周圍，均勻布設4個高壓噴射孔，與灌注樁保持50cm左右的距離，鉆孔深度17.2m，對灌注樁底部半徑2m范圍內的土體進行補強處理。其二，樁周擺噴加固。樁周擺噴加固可以利用之前的噴射孔，對灌注樁樁周進行高壓擺噴處理，增大灌注樁樁徑，提升樁基的承載能力。

2.4 補強施工

在施工中，先進行樁底旋噴加固，然后進行樁周擺噴加固，采用四序孔進行分序施工。

(1)樁孔定位

在施工前，需要使用全站儀，對旋噴樁的內外邊線以及第一根樁的中心位置進行確定，做好施工放樣工作，同時將放樣誤差控制在2cm以內。布孔完成后，需要對樁位進行復核，復核頻率為每20根樁一次。然后，使用木樁進行固定，并標出孔號。

(2)水泥漿配置

旋噴樁使用的水泥為32.5R的普通硅酸鹽水泥，在配置過程中，要將水灰比控制在1：1，以消除離析現象，同時加入約為水泥用量2%的早強劑。單樁水泥用量按現場試噴后確定水泥用量。

(3)鉆孔

在鉆孔前，需要做好鉆機的安裝就位，確保鉆機設備處于良好的待機狀態，使得鉆機的鉆頭對準樁孔的中心位置，將誤差控制在30mm以內，垂直度偏差小于1%。然后，在確認鉆機安裝無誤后，可以開始鉆孔施工。這里采用巖芯鉆機泥漿循環造孔，在定孔后，需要保持鉆機的水平度和穩定性，同時隨時觀察鉆孔深度，確保其可以滿足設計要求。

(4)噴射管安裝

在鉆孔完成并清孔后，可以進行噴射管的下放施工。將高壓噴射臺車移至噴射孔位置，進行試噴，并對噴射方向進行調整，然后緩慢下管直至設計深度。

(5)噴射提升

待準備工作完成后，可以進行噴漿施工。啟動高壓泵，待泵量泵壓達到設計要求后，自孔底由下而上進行噴射注漿作業，直到達到設計的終噴高程，然后停止噴射，提出噴射管。在噴射過程中，要控制提升速度和旋轉速度，并隨時測量各項參數，確保施工質量。

(6)故障處理

在施工中，受各種因素的印象，可能會出現相應的問題，影響施工而對順利進行。這里針對幾種常見的特殊情況進行分析和處理。

其一，孔口不返漿。這時，要立即停止提升噴射管，通過停噴、靜噴或者加大漿液稠度等方式，進行重復試驗，直至正常返漿后，才能繼續施工。

其二，漏漿串漿?？梢允褂门驖櫷恋韧饧觿?，對出現漏漿和串漿的位置進行封堵，然后在進行噴射灌漿。

其三，設備故障或停電。因意外原因造成施工中斷后，要及時對其進行分析和處理，排除故障。當再次進行噴漿施工時，要將噴管下移約30－50cm，以保證施工的連續性和質量。

3 結語

總而言之，高壓噴射樁基補強技術具有良好的加固效果，在橋梁基礎加固中可以發揮出巨大的作用，能夠有效解決設計承載力標準低以及施工因素等造成的橋梁基礎裂縫、沉降等問題，從而保證橋梁的使用安全和使用壽命。實踐證明，在橋梁基礎加固工程中，運用高壓噴射樁基補強技術，從方案設計到組織實施都有著良好的可行性，可以在不中斷交通運輸的前提下，對橋梁基礎進行加固，促進我國交通運輸事業的健康發展。

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