板樁碼頭工程應用高壓噴射注漿的施工技術探討

劉勇

摘 要：高壓噴射注漿技術在世界上的應用上看是比較先進的，而高壓噴射注漿技術在板樁碼頭施工中的應用，近年來在我國各項工程被廣泛的采用，對于我國在這方面，由于設備的陳舊，施工方法的落后以及工作效率的低下等問題，高壓噴射注漿技術的優點就越顯得明顯和先進，高壓噴射注漿技術在板樁碼頭施工中的應用也就越顯得時間上的緊迫，操作技術上的經驗匱乏。所以今天這個論文，希望可為類似工程在高壓噴射注漿技術在板樁碼頭施工中應用經驗和技巧上提供參考價值。

關鍵詞：高壓噴射注漿 板樁碼頭 施工

垂直噴射的可傾斜和水平噴射是高壓噴射注漿技術的兩種噴射方法。在國內市場發展大好，工程建設要求日趨變高的情況下，這項技術的及時引進對推動我國企業快速發展將有著很高的貢獻。對我國工程企業在世界項目上地位的確立也是有舉足輕重的作用。對打入國際市場提供了高科技的保障。

1.高壓噴射注漿的工作作機理和類型

其實高壓噴射注漿機器的工作機理是非常好理解的，就是把帶有噴嘴的注漿管，通過鉆機鉆進到我們想要達到的位置，只要是在地質和機器能夠允許的情況下就可以。具體情況是通過我們的專用增壓設備，把漿液或者是水增壓到20～40MPa的高壓，這些帶有巨大壓力的漿液或者水通過事先鉆到地下指定位置的帶有噴嘴的注漿管的噴嘴噴射出來，當這些漿液在大能量的快速推進中，細小的粒便很快的從土層中脫落。而且這種推進是脈動狀的，像脈沖一樣，持續有力，當噴射流動的壓力超過我們要建設的土層的結構強度時，有一少部分細小的土粒，隨著這種超壓下的漿液飛出水面，達到我們的目的，在這種強有力地沖擊下和離心力的作用中，其余的大部分土粒會和漿液按照一定的比例均勻的混合，最后重新排列，當漿液凝固后，這些漿液土粒混合成固體，最后漿液和土層混為一個整體，這樣高壓噴射注漿的工作就圓滿完成了，以上我的詳細敘述就是高壓噴射注漿的工作作機理的全部過程，應該是很好理解的。高壓噴射注漿的噴射方式有很多種，但都是一些過去的應用方法。因為固結體的形成和噴射的方向有一定的關系，噴射的方法不同，形成的固結體就不一。過去有一種定向噴射，顧名思義，就是機器在噴射的時候方向是固定不變，而形成固結體的形狀像墻壁狀。另一種是旋轉噴射法，旋轉噴射法就是在噴射的時候，噴嘴一面噴射一面旋轉和上升，噴嘴不停地旋噴，固結體形成圓柱狀。目前，板樁碼頭工程應用高壓噴射注漿施工主要有四種方法，即單管法、二重管法、三重管法和多重管法。下面我們就一一分析一下其中單管法、二重管法及三重管法工作的機理都是怎樣的。

1.1單管法

單管法就是將安裝在注漿管（單管）底部側面的，裝有特殊噴嘴的裝置，利用鉆機鉆入預定的深度，然后再用高壓泥漿泵以20～40MPa的壓力將注漿管里的漿液從特殊噴嘴中噴射出來，使其沖擊破壞土體，借助注漿管的旋轉提升運動，讓漿液與崩落下來的土混合，使漿液和土層中的沙粒按照均勻的順序充分混合，在經過一定時間的凝固后，形成圓柱狀的固結體，這種固結體是和其周圍的土層完全能夠結合到一起的，這樣在工程中的應用就非常有效率有質量。這種單管噴射法在日本則稱之為CCP工法。雖然名字不一樣，但是其工作的機理都是一樣的。

1.2二重管法

二重管法和單管法有著非常的相似之處，其他的大體不差，都是利用鉆機等設備，把事先安裝在注漿管底部側面的一個同軸雙重噴嘴，當二重注漿管鉆進到土層預定深度后，用專業的增壓泥漿泵以20～40MPa的壓力，同時利用管底部側面的一個同軸雙重噴嘴，內噴嘴高壓漿液，外噴嘴以0.7MPa左右的壓力噴射空氣，用這兩種介質噴射流來沖擊破壞土層，不同于單管的一個噴嘴只是噴射出漿液。這樣通過這兩種介質能夠更加充分的讓這三者混合，通過高壓漿液和外圈環繞氣流的共同作用下，沖擊破壞土體的程度比單管法更有效，在土體中形成比單管法圓柱體直徑更大的圓柱狀固結體。日本將這種方法稱為JSG工法。

1.3 三重管法

三重管法和上述的方法大致相同，不同的是三重管法運用三個特殊噴嘴裝置，分別噴射水、漿液、空氣。是利用水和氣流沖切土體，形成較大的空隙，在將漿液注入，從而在土體里形成比單管及二重管法大的圓柱狀固結體。

2.高壓噴射注漿技術在板樁碼頭施工中的實際案例應用

2.1某海關緝私碼頭基本資料

某海關緝私碼頭工程，因為碼頭風急浪高，因此高壓旋噴樁設置每個相鄰鉆孔樁之間。板樁碼頭地下墻采用鉆孔樁排型，下面我們就進行這次實踐中高壓噴射注漿技術在板樁碼頭施工中的具體方法進行探討。該海關緝私的板樁碼頭工程全長157.8m，東側87.4m，西側70.4m，前沿港池底標高為-3.2m。結合工程地質及實際情況，我們決定選用單管法高壓旋噴樁施工。

2.2高壓旋噴樁施工的前期準備情況

首先根據實際情況我們確立了單管法高壓旋噴樁施工的方法，然后對照設計圖紙，核實具體的設計孔位是否妨礙了施工和現場的其他工作，沒有事最好不過，如果有問題，立即與各個參建單位進行溝通，立即提出解決方法；另外在項目附近搭設一個臨時的小型倉庫，存放一些所需施工材料，方便使用和保管；關鍵是要把灌注樁的后側填滿土，當土填至設計水位的+1.54m左右，把灌注樁，旋噴樁露出，后側的土也要挖到一樣的高度，形成一條順岸而下的施工槽；然后用槽鋼搭設鉆機的導軌平臺。材料方面也準備就緒，袋裝425普通硅酸鹽水泥82袋，都放在了臨時倉庫內。機械設備方面，一臺XPB-90B高壓泥漿泵，一臺MGJ-50錨桿工程鉆機和一臺泥漿攪拌機都已經到位等待開工。

2.3施工工藝

工藝流程：鉆機就位→鉆機開孔、插管、漿液配置→噴射注漿→移動機具，進入下一孔施工（參見圖1）。

根據板樁碼頭地下墻的實際情況采用由西往東依次施工的順序進行施工。嚴格按照施工流程的具體規定，先由鉆機就位，然后鉆機開孔，其次是插管，最后漿液進行噴射，噴射時要達到預定的壓力和噴漿量從下而上注漿，見圖2。

流程雖然是正確的，而且都很順利，但是在最后一道工序中，出現了冒漿回灌現象。在觀察高噴施工過程中，發現冒漿時冒漿量超過20%不冒漿技術員發現后及時應做好了記錄，經過一番仔細研究之后發現了原因，旋噴完畢后，及時向孔內補漿直至漿液面不再下沉為止。最后沖洗機具并移動機具，清理現場雜物，最終離開施工現場。

工程結束后，公司驗收完畢，由珠海市交通工程質量監督檢測站和廣州海建監理公司對旋噴樁進行了抽心強度檢驗，對固結體有效直徑量測看是否符合標準，檢查中一共開挖并檢測了3根樁，質量均能滿足設計要求，說明工藝沒問題，板樁碼頭后方，錨碇墻施工時整體開挖至標高+0.00，開挖后旋噴樁頂部有效直徑均已超過設計的500mm。最終審定質量合格。

3.總結

高壓噴射注漿技術在碼頭施工中應用廣泛，此技術處理碼頭等軟土地基具有一定優越性，本文通過對高壓噴射注漿技術類型的介紹，工作機理細致的分析，并根據實際工程案例進行探討。讓大家對這項新技術系統的全方位的了解，希望能對該技術的推廣起到一定作用。

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