高壓旋噴注漿法在橋梁基礎加固中的應用研究

王欣欣徐開磊關 蕾

（1.西安職業技術學院，陜西西安 710077 2.中交第二公路工程局有限公司，陜西西安 710065）

高壓旋噴注漿法在橋梁基礎加固中的應用研究

王欣欣1徐開磊2關 蕾1

（1.西安職業技術學院，陜西西安 710077 2.中交第二公路工程局有限公司，陜西西安 710065）

高壓旋噴注漿技術可提高橋梁地基的抗剪強度，抵制土層變形，提升橋梁基礎承載能力。本文主要講述高壓旋噴注漿技術施工要點，并結合具體工程應用，以驗證高壓旋噴注漿法在橋梁基礎加固應用中的抗壓特性。

高壓旋噴；橋梁；基礎加固

一、高壓旋噴注漿原理

高壓旋噴注漿技術屬于高壓噴射注漿技術的其中一種，這里我們先介紹下高壓噴射注漿。對于含有顆粒的沙類土或者含泥量大的粘性土地基，靜壓注漿無法使漿液充分滲透，以致使加固效果不佳。高壓噴射注漿是在靜壓注漿的基礎上發展而來的，通過將具有特別噴嘴的注漿管插入到預定深度的土層，將漿液以約20MPa的高壓噴射沖擊土層，利用水力高壓使漿液與泥土均勻混合，經過凝固在土層中形成堅固的結體。高壓水噴切割技術在采煤方面的應用也為高壓注漿技術打下了堅實的理論基礎和實踐應用。根據漿液噴射方向和固結體形狀的不同，高壓注漿技術可分為定向噴射注漿和旋轉噴射注漿兩種，本文介紹的是旋轉噴射注漿。

旋轉噴射注漿在施工中，首先在地基上鉆出直徑在50～100mm之間的孔，孔的數量和深度根據實際加固深度確定，然后將噴嘴置于孔地，一邊旋轉噴射漿液一邊提升噴嘴，噴射完成后經過自然凝固形成圓柱狀的固結體，形成的固結體直徑一般為40～200mm。采用不同的漿液配比，可形成不同強度的固結體，一般使用的水泥漿液噴射形成的固結體，其在粘性土壤中的抗壓強度在5～10MPa，在沙土中的抗壓長度在10～20MPa。高壓旋噴注漿施工方便靈活，適用范圍廣，主要用于地基的加固，可有效增加地基的抗剪切強度，抵制土層的變形。

二、高壓旋噴注漿施工工藝

高壓旋噴注漿施工工藝流程如圖1所示，其中主要的施工技術有一下幾個方面：

圖1 高壓注漿技術施工工藝流程圖

（1）孔位確定。為了確保樁子位置的正確性，需要根據設計圖紙測量定位樁孔，并用紅漆或其他標志作標記。

（2）鉆機設備到位。在橋下或公路坡面上施工，需在孔位上方搭設腳手架，將鉆機設備架設在孔位上方，保證鉆軸與樁位中心垂直對準，防止樁孔鉆斜。

（3）鉆孔。在地基土層內鉆孔不能使用沖水鉆孔，可結合合金回轉鉆和氣動孔錘進行鉆孔，需要反復清洗孔里殘渣。

（4）旋噴注漿。鉆孔完成后卸下潛孔錘，換上漿液噴嘴，利用回轉鉆將其送入孔底。開通高壓泵，先進行定噴2～3min，之后按照設計的速度進行旋轉提升噴射注漿，對于漏漿部位或者進漿量大的部位，可進行加稠泥漿減慢噴頭提升速度處理，對于冒漿部位，可適當加快噴頭提升速度。

（5）回灌樁頂。高壓旋噴完成后，由于漿液會吸水沉淀，需要用水泥含量高的冒漿或純水泥進行回灌，以確保地基與樁頂的密貼。

（6）鉆具清洗。高壓旋噴注漿作業完成后，需要拆卸鉆具，并及時清洗，防止鉆具中遺留的水泥堵塞通道。

（7）封孔。鉆孔注漿施工完成之后，需在7天后用水泥砂漿進行回填封孔。

三、工程應用

西安市某沙河立交小橋，其右7～14m之外是堅硬砂巖，砂巖的傾角在45度左右，立交橋地基由粉土夾雜礫石構成，其厚度在10m左右，以下是基巖或卵石土。由于地基土層不均勻，小橋左側臺腳發生了整體下沉，導致右側橋臺的側墻和前墻開裂，橋面出現了一條裂縫，需要通過高壓旋噴注漿進行橋基加固。

橋基加固后要求橋臺地基不再發生沉降，右側橋臺的側墻和前墻以及路面沉降不再加重，橋梁可以安全通車。根據橋面載荷和橋基的實際情況布置樁子的數量和位置，噴樁的上端支撐住橋臺底部，下端嵌入到基巖面內0.5m，樁之間的間距保持1.2～1.5m，樁直徑要大于0.5m?？偣膊贾眯龂姌?10根，2排布置與橋臺左側的公路邊坡上，2排布置在橋下地面，4排布置在橋面下方。取橋面下方三根樁作為試驗樁，檢測結果發現旋噴樁呈現不規則的鋸齒狀邊緣，樁體是粉土和水泥的混合體且混合均勻，平均直徑大于0.5m，表1中列出了抗壓試驗結果，滿足設計要求，可將三根試驗樁作為標準試件。

表1 試驗樁抗壓試驗結果表

四、結論

橋基加固一個月后進行樁基檢驗，結果表明采用高壓旋噴技術對橋基加固效果明顯，后經長期觀測發現橋臺基礎不再沉降,橋臺及路面裂縫不再發展,達到了設計要求。實踐證明,高壓旋噴注漿技術對橋梁地基加固是切實可行的、有效的。采用注漿方案對既有橋墩臺進行加固方案國內已有很多成功實例，通過對注漿壓力及注漿量合理控制可以達到預期加固效果。

[1]劉國波，吳乾坤，陳浩．椒江二橋主墩大直徑超長嵌巖樁成孔技術[J]．世界橋梁，2012,40(1):24-27.

[2]廖菲，陶建山，馬濤．華南沿海地區橋梁摩擦樁基礎沉降研究與處理[J]．橋梁建設，2012,42(3):50-56.

[3]李述寶，趙鵑鵬．海中球狀風化地層大直徑超長鉆孔樁施工技術[J]．橋梁建設，2001,3(3):85-88.

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1007-6344（2016）02-0216-01

王欣欣(1986.10--) 女，陜西省寶雞市人，碩士學歷，職業：西安職業技術學院教師。