在大型鐵路建設中高壓旋噴樁技術的應用優勢分析

王炳紅（北京中鐵誠業工程建設監理有限公司，北京 豐臺 100055）

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在大型鐵路建設中高壓旋噴樁技術的應用優勢分析

王炳紅（北京中鐵誠業工程建設監理有限公司，北京 豐臺 100055）

隨著我國經濟的快速發展，鐵路建設事業也進入了關鍵時期，我國需要建設更多的鐵路來保證運輸交通，所以，大型鐵路建設的施工質量問題和施工完成后的鐵路安全運營問題成為社會所關注的重要問題。在大型鐵路的建設中，高壓旋噴樁技術能夠有效的解決其中出現的各種問題，具有廣泛的適用性。本文對在大型鐵路建設中高壓旋噴樁技術的應用優勢進行分析。

大型鐵路建設；高壓旋噴樁技術；應用優勢

前言

在大型鐵路建設中的施工中，經常會出現各種問題，從施工開始的路基建設到工程的收尾，其中需要大量的技術參與，施工比較困難復雜，所以需要有成熟科學的技術來應對鐵路建設中出現的各種問題。高壓旋噴樁技術適用于大型鐵路建設中的地基加固，同時還有防滲的作用，被大多鐵路施工單位所廣泛運用。

1　高壓旋噴樁技術的概述和原理

高壓旋噴樁技術也可以被稱作高壓噴射注漿法。這種技術一般用于鐵路建設中的地基加固，是利用鉆桿機將鐵路工程下的地基土層鉆到所需要的深度，然后把帶有特殊噴嘴的注漿管帶入所鉆開的土層，然后利用高壓泵把管帶里面的漿液從噴嘴里噴出來，漿液在噴出來的時候具有強大的沖擊力，可以最大限度的破壞土體結構，這樣有利于漿液和地基土體的充分混合，如果在噴射漿液的過程中，所噴射的角度是360°的話，在土層下邊形成的就是圓柱形地基，所以叫做高壓旋噴樁技術。這是高壓旋噴樁技術的主要概述和原理。高壓旋噴樁技術具有占地范圍小、噪音小和成本低的優點，但是會破壞施工當地的環境。

圖1　高壓旋噴樁施工方法示意圖

2　高壓旋噴樁技術的應用范圍

高壓旋噴樁技術作為一種地基土層的加固技術，適用于各種大型建筑項目中施工，比如大型鐵路建設、地鐵工程、水庫大壩和海堤等工程項目，具有較強的適用性，在不同的建筑施工中，根據地理環境和地基土層的具體結構，要進行高壓旋噴樁技術的合理運行，其具體表現方式有以下幾個方面：高壓旋噴樁技術適用于大部分工程項目中地基加固，但是在進行施工的過程中要對施工現場的地基土壤成分和類型進行分析，高壓旋噴樁技術主要適合處理淤泥、可塑性泥土、粉土。砂土、和碎石土等大部分的地基土壤；在大型鐵路建設的工程施工中，由于地基土壤結構成分復雜，在土壤中可能含有體積較大的石塊、植物的根莖和大量有機物，對于在這樣的地基加固工程施工，要在施工現場進行測試，以得出高壓旋噴樁技術的適用程度，然后結合試驗得出的數據結果合理調整高壓噴射注漿的具體技術參數；對于地下水過多或者地下水流速過大的地基工程，因為地下水對所注入的水泥漿有著侵蝕作用，應慎重使用高壓旋噴樁技術，在必要的時候可以選用別的地基加固技術進行工程項目的施工。

3　高壓旋噴樁施工技術流程

在前期準備工作完成的情況下，接下來要開始對鐵路地基進行高壓旋噴樁的技術施工。一般情況下可分為以下幾個步驟：

3.1漿液準備

進行施工的第一步時要對所要進行噴射的漿液進行準備，一般情況下漿液會選擇水泥漿［1］。水泥漿的攪拌一定要均勻，保證水泥漿里的所有空氣被清除出去，保證漿液的粘合性和凝固后的強度問題。

3.2準備鉆機

在漿液準備好的情況下要準備鉆機進行地基土層的鉆透。在漿液的攪拌設備安裝完成之后，要調整預定噴射塊，調整鉆口出鉆機對土層鉆透下的預留位置，接下來施工的技術人員應對鉆機和鉆點之間距離、尺寸、長度和地基土層的最大深度進行測量，這些測量內容是為了保證施工的精度和質量，保證鉆孔不會出現較大的誤差。

3.3進行高壓噴樁的試噴

試噴的漿體選擇為水和石灰1：1混合攪拌均勻后的漿體，將其裝入高壓漿液噴射器中，然后使其對地面進行噴射，以此來檢查高壓漿液噴射器中有沒有出現噴射口堵塞或者噴射壓力不足等問題。噴射口堵塞容易影響下面的施工進程，而噴射壓力不足則會導致噴射的土層破碎不完全，無法與所噴射的漿體盡大程度上的混合，影響地基的質量。

3.4噴射漿液的施工

在鉆機和高壓噴射器安裝調試完畢之后，試噴的過程也沒有出現問題的時候，就可以進行噴射漿液的施工。這種施工是將裝有漿液的特殊噴嘴放進鉆機已經按照預先設計好深度所鉆的鉆口中進行噴射，在噴射的時候要注意高壓噴射器的壓力和噴射出的漿液的流量和速度，在發現壓力過大或者過小情況的時候要去相對應的措施。等到水泥漿注滿后，當看到水泥漿體從鉆口中冒出來的時候，要馬上進行旋轉高壓噴射以便土層下邊形成圓柱體，旋轉的方向要從底部到頂部，反復進行噴射，使其形成360°旋轉的噴射漿液（如圖2）。

4　高壓旋噴樁技術施工的質量控制

（1）用于高壓旋噴樁技術施工的各種設備，比如鉆機、高壓噴射器等，這些設備要嚴格按照國家的相關規定和標準進行購買使用，當發現用于旋轉噴射的設備超過了國家規定的使用次數，就要停止使用這些設備，另外購買新的設備進行施工。

（2）在原材料的選擇上也要根據國家的相關規定進行購買使用，而且在使用之前必須經過相關檢測機構的科學檢測，保證原材料的質量符合相關要求，這樣才能投入使用［2］。除了原材料的質量問題外，在漿液的配置過程中也要進行合理的配置，在配置的過程中不能有任何的雜質混入進去，保證漿液的質量問題，確保漿液能夠在與土層混合凝固后，達到理想的強度要求。

圖2

（3）在施工中所要測量的具體數字，比如鉆機和鉆點之間的距離等參數，要進行嚴格測量后才能進行下一步的施工，在施工之前要保證施工所需要的設備要調試完好，才能夠投入使用。

（4）高壓旋噴樁的施工后的地基強度和穩定度要與此次工程所設計的要求保證一致，確保在施工后地鐵地基設施不會因為外部環境因素而造成工程質量問題。

5　高壓旋噴樁技術施工中所要注意的問題

（1）應采用二重管法進行施工。在高壓旋噴樁技術施工的過程中，根據噴射方法的不同，噴射注漿可以分為單管法、二重管法和三重管法。單管法是僅對土層進行水泥漿的噴射，這種方法一般不被人們采用，容易造成工程上的質量問題。二重管法又可以被稱為漿液氣體噴射法，這樣的方法是用二重注漿管同時將噴管里面的漿液和高壓空氣兩種物質噴出，以此來破壞土體，這樣的施工方法的最大好處是能夠在高壓漿體和高壓空氣的共同作用下，能夠更大限度的破壞土層，能夠使漿體與更多的土層進行混合，最后形成固結體硬度會比較大，能夠保證鐵路地基的工程質量問題［3］。

圖3　二重管法高壓噴射注漿示意圖

（2）在進行噴射的過程中，如果噴漿量和壓力達到標準之后，應該把注漿管慢慢提升，停止漿液的噴射，如果在噴漿的過程中高壓噴射器出現問題，或者是在施工的過程中出現壓力不穩定的情況，要及時停止注漿，檢查問題發生的原因，然后進行故障排除工作。在旋噴的過程中，應該限制冒漿量在10～20%之間。

（3）在噴漿的過程中，如果噴入鉆洞的漿液量快要達到洞頂的時候，應該馬上降低高壓注漿器的噴射壓力，將壓力限制到3MPa左右，使漿液流到地表面。當施工結束的時候應該馬上把注漿管從孔洞中拔出來，然后對流到地表的漿液進行沖洗處理，防止因漿液凝固而造成的堵塞問題。

（4）在配置水泥漿的時候要根據在室內試驗的結果來進行配置，水灰比為1：1，這樣比例量是嚴格控制的，不能隨意更改，配置成功之后要用濾網進行過濾工作，防止堵塞管道。在注漿的過程中，水泥漿可以隨時配置隨時使用，在使用的時候，應該注意不能讓水泥漿放置時間過長，防止水泥漿出現漿液沉積的問題，在等待使用的過程中，應該對其進行持續的輕微攪拌。

6　高壓旋噴樁技術的優勢

高壓旋噴樁技術作為一種在世界范圍中廣泛應用的地基加固技術，有著無與倫比的應用優勢。高壓旋噴樁技術可以提高工程施工的效率，其技術本身具有就有操作簡單、適用性強的特點，并且運用高壓旋噴樁技術進行的工程項目施工里所用到的設備成本較低，具有較強的實用性和經濟性，在利用高壓旋噴樁技術進行的地基加固的鐵路建筑工程中，澆筑的地基硬度較大，而且這種地基的硬度和穩定性能夠保持較長時間，有效的保證了鐵路運輸的安全。

7　結束語

鐵路工程的施工關系到我國經濟的發展，大型鐵路建設的施工是比較復雜的，其中包含較高的技術含量。高壓旋噴樁技術在大型鐵路建設中的應用，推動了鐵路事業的發展，保證了鐵路工程的質量，高壓旋噴樁技術在鐵路建設工程中的廣泛應用使這種技術變的越來越成熟。

［1］張家富.芻議鐵路施工中高壓旋噴樁技術的應用［J］.工程技術，2015 （05）：52.

［2］張國卿.鐵路施工中的高壓旋噴樁技術［J］.施工技術，2015（04）：50.

［3］馬元祥.關于高壓旋噴樁技術在鐵路地基施工中應用的探析［J］.路橋工程，2015（04）：1068.

王炳紅（1985-），男，工程師，本科，主要從事鐵路施工監理工作。

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2095-2066（2016）09-0178-02

2016-3-11