高壓噴射注漿法在路橋軟基處理中的應用

田閣+李增堃

摘 要：路橋工程作為國民經濟發展的重要支撐，其行業的發展對國民經濟的發展具有巨大影響力。將高壓噴射注漿施工技術應用于路橋軟基處理中，可有效提升工程質量。本文主要對高壓噴射注漿法的概況、施工工藝及注意事項進行了分析與探究。

關鍵詞：公路工程；軟土路基；高壓噴射注漿技術

1 高壓噴射注漿法的概況

高壓旋噴注漿法始創于日本，它是在化學注漿法的基礎上，采用高壓水射流切割技術而發展起來的。高壓噴射注漿就是利用鉆機鉆孔，把帶有噴嘴的注漿管插至土層的預定位置后，以高壓設備使漿液成為20Mpa以上的高壓射流，從噴嘴中噴射出來沖擊破壞土體。部分細小的土料隨著漿液冒出水面，其余土粒在噴射流的沖擊力，離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例有規律地重新排列。漿液凝固后，便在土中形成一個固結體與樁間土一起構成復合地基，從而提高地基承載力，減少地基的變形，達到地基加固的目的。其施工優點如下：

1、施工簡便。高壓噴射注漿法施工時，只需使用鉆機在施工范圍內的土層中鉆出小孔，將旋噴管送至預定位置就可以噴射形成最大直徑為兩米的固結體，有效加固軟土地基，減少地基變形。

2、固結體形狀可以控制。噴射流移動的方向可以有效的控制所形成固結體的形狀。為了滿足施工的需要，可以調整噴射的速度、方向和噴射壓力使固結體形成預期的形狀，施工中常用的有垂直樁、傾斜樁以及水平樁。

3、耐久性良好。高壓噴射注漿法在在軟土地基的加固中，運用水泥泥漿加固軟土土層，不僅能夠取得預期的加固效果，且具有良好的耐久性，能夠延長公路工程的使用壽命。

4、無公害。在高壓噴射注漿時，機械震動很小，不會產生噪音污染，更不會對工地附近的居民生活造成影響。而且噴漿時受高壓的影響，漿液流失少，使材料得到充分的利用，減少浪費，節工程成本。

2 路橋工程軟基處理中高壓噴射注漿施工工藝

1、施工準備

施工前期，應先進行施工圖、工程地質報告、土工實驗報告等資料的收集及掌握，要求進行施工組織設計的合理編制，且詳細檢驗原材料的質量，只有確保其質量合格后，才能用于施工。

2、鉆機就位

在設計孔位放置鉆機，保證鉆孔頭與孔中心對準。為確保鉆孔與設計規定垂直度要求相符，必須在鉆機就位后，做好水平校正工作，以此達到鉆桿軸線能夠與鉆孔中心位置垂直，要求在1.5%以內控制噴射注漿管的偏差值。

3、鉆孔

實施鉆孔的目的是為了向設定地層內插入噴射注漿管，鉆孔具有較多方式，要求嚴格按照地層地質情況、加固深度、機具設備配置情況進行鉆孔方式的合理選擇。根據工程實際情況，本文選取單管噴漿方式，選取的機械為76型旋轉振動鉆機，可在30m以上控制鉆進深度，可在砂土或粘性土層標準貫入度40以下時進行施工，如地層過于堅硬，則鉆孔時可選取地質鉆機進行施工。特殊情況下，可選取二重管、三重管噴漿法，同樣鉆孔也選取地質鉆機，并在50mm以內控制鉆孔位置和設計位置之間的偏差。

4、插管

向地層設計深度內插入噴射注漿管，鉆孔可選用76型振動鉆機，并同時進行插管和鉆孔施工，也就是說完成鉆孔后，即可完成插管施工。此時鉆孔結束后，應及時將巖芯管拔出，且將噴射注漿管換上，向設計深度插入。在插管施工中，為避免泥沙對噴嘴造成堵塞，需同時進行射水、插管施工，要求在1mpa以內控制水壓力，如壓力過大，將導致孔壁坍塌。

5、噴射注漿

噴射注漿插入深度符合設計規定值后，應按照從下到上的順序進行注漿施工。此時必須指派專人對漿液初凝時間、注漿流量、壓力等進行實時檢查，且做好記錄工作，并進行過程曲線繪制。如漿液初凝時間在20小時以上，則此水泥不得使用，必須在15小時左右控制初凝時間。

6、沖洗

完成上述施工流程后，需及時清理干凈注漿管等機械，防止水泥將殘留到管內。一般可選取水替換漿液，并噴射到地面，為徹底排出泥漿泵、注漿管及軟管內的漿液提供便利。隨后將鉆機等機械向下一個孔位移送。

3 路橋軟基處理中高壓噴射注漿注意事項

軟土地基處理是路橋建設中常遇到的難題之一，尤其是近年來，隨著道路建設事業迅速發展，各種新工藝、新技術、新方法在軟土路基的處理中得到空前運用，一旦處理方法選擇不當，或是施工質量不過關，極易使路橋工程在后期發生不同程度的沉降，進而引起各種道路質量病害。利用高壓噴射注漿技術加固路橋軟土地基得到建設者的重視，但施工過程中還需對以下幾點加以重視。

1、冒漿及其處理。在旋噴過程中，可能會出現一定數量的土顆粒隨著一部分漿液沿著注漿管管壁冒出地面的現象。若冒漿量超過注漿量的20%，就應查明原因并采取有效地應對措施。冒漿量過大的主要原因是由于注漿量大大超過旋噴固結所需的漿量所致，即有效噴射范圍與注漿量不適應。此時可適當提高噴射壓力，或者加快提升和旋轉速度，或者適當縮小噴嘴孔徑。

2、固結體頂部收縮凹穴及其處理。在漿液與土粒攪拌混合后的凝固過程中，固結體由于析水收縮作用而在頂部出現一個凹穴，此時可開挖出固結體頂部，對凹穴灌注混凝土直至填滿凹穴。

3、施工過程中噴嘴或管路被堵塞導致壓力突然大幅上升。為防治此類問題，應認真檢查風、水、漿的通道，插管前可用薄塑料包扎好風、水噴嘴；平時加強注漿泵的維護保養，減少注漿過程中發生故障的幾率；噴射結束后按要求做好各系統的清理工作。

4、如安全閥門與管路接頭位置密封圈不嚴或存有泄漏問題，將導致壓力上不去，為有效解決該問題，需及時停機進行詳細檢查，通過檢查壓力自然上升，且進行調壓試驗，一般選取清水進行試驗，直至滿足壓力需求即可。當存有地下埋設物，或地面平實度不足等問題，將大大增加鉆孔沉管的難度，甚至出現冒漿等現象，此時要求放樁位點時必須進行釬探，及時清理干凈地下埋設物或移動樁位點。要求場地平整工作必須在噴射注漿前進行，需垂直鉆桿，在1.5%以內控制傾斜度。通過側口式噴頭，達到出漿口徑降低及噴射能力提升的目的，實現漿液量基本等同于實際需求，降低冒漿問題產生率。在水泥漿液充分拌和土后，旋噴樁因漿液析水特征，將出現收縮現象，進而導致凹陷問題出現于固結體頂部，伴隨土質漿液析水性特征，其深度將逐步增加。為避免此類問題出現，要求在完成旋噴樁施工后，鑿去固結體頂部部分位置，通過混凝土填滿凹陷位置，或把漿液再次灌入旋噴孔內。除此之外，在結束旋噴注漿后，需在固體頂部50到100cm之間再鉆進050到100cm，在原位提桿再注漿復噴一次加強。

4 結束語

綜上所述，隨著我國社會的不斷進步和經濟的快速提升，交通運輸行業得到了突飛猛進的發展，人們不斷提高的生活質量對交通運輸提出了更高的要求。在我國基礎設施中，路橋作為重要組成部分推動了我國經濟發展。軟土地基作為路橋工程施工的主要病害之一，為提高施工質量，必須選取科學有效的處理方法進行施工，如高壓噴射注漿技術，通過不斷提升其技術水平，規范施工工藝，才能做好質量控制工作，才能確保路橋工程建設質量，才能為路橋建設事業的發展貢獻一份力量。

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