高壓旋噴樁施工技術在公路施工中的應用

李雪峰

摘要：軟土地基在公路施工中具有比較明顯的危害，在交通量不斷增加的情況下，極易產生沉降現象，嚴重影響路基的穩定性和堅固性。高壓旋噴樁技術在軟基施工中應用的非常廣泛，能夠減少沉降現象的發生，提高公路的質量。本文對高壓旋噴樁施工技術的特點、加固原理、施工準備工作以及施工工藝進行了詳細的分析。

關鍵詞：高壓旋噴樁；施工技術；公路施工；技術要點

隨著國家經濟建設的高速發展，各類大型基礎建設工程突飛猛進，由于地質成因和地層構造復雜，地基沉降給工程建設增加了難度。但隨著我國軟基施工技術的提高和發展，深層攪拌樁、塑排插板樁、CFG樁、碎石樁等軟土地基處理在交通、水利及大型建筑物中應用的越來越廣泛，但由于以上處理方案各有局限性，無法進行軟基處理或無法保證施工安全，本文介紹一種不受凈高限制的軟基處理方法，即高壓旋噴樁施工技術。

一、高壓旋噴樁施工技術的概述

所謂的高壓旋噴樁施工技術，又叫做高壓旋噴注漿法，主要是指在公路施工中通過鉆機施工到指定深度，隨后利用高壓泥漿泵將水泥漿通過鉆桿機端安裝的特殊噴嘴噴射到周圍的土體。同時，需要勻速提升鉆桿，高壓射流會破壞附近土體的結構，這時需要施工人員強制其與化學漿渣進行混合，從而使地基內部硬化成為圓柱形柱體，且直徑比較均勻。施工人員還可以按照施工需求去提升速度，隨時變化噴射壓力；施工人員還可以變換噴嘴的直徑，使流量得到改變，從而確保根據設計需要形狀形成固結體。在進行公路施工時，高壓旋噴樁技術根據注漿管不同分為多種類型，其中包括有單管、二重管、三重管及雙高壓的多重管等。單管主要是指單純的噴射水泥漿液；二重管是將一層高壓空氣包裹在水泥漿液的射流外面，同時通過噴射的形式破壞涂層的結構，填充和置換作業也要同步進行；三重管是通過包裹高壓空氣和高壓水流破壞涂層結構，隨后填充和置換一定量的水泥漿液。

二、高壓旋噴樁加固機理

高壓旋噴樁主要是利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆進至土層預定深度后，用高壓泥漿泵等高壓發生裝置，把漿液以20-40MPa壓力通過安裝在鉆桿桿端的特殊噴嘴，向周圍土體噴射漿液，同時鉆桿以一定速度逐步向上提升，注入劑形成高壓噴出后具有很大的動能，產生高速高壓的噴射流，借助高壓噴射流使一定范圍的土體結構遭到切削破壞，并使土體與噴射漿液混合、膠結、硬化，從而在地基中形成具有較高強度的水泥土樁，達到改良土質、增加地基強度、減少土體壓縮變形的目的。

三、施工準備工作

（一）技術準備

技術準備是保證公路工程順利施工的技術保障。施工前，首先確定高壓旋噴樁施工的配和比，使水泥土無側限抗壓強度大于設計強度。配合比確定后，根據噴射參數計算實際水泥漿用量和水的用量，并根據單位時間內被處理的土量，將水泥土混合液中的水泥、外加劑、土粒和水的比例確定。施工前需要根據確定的參數進行成樁試驗，以選擇最佳的施工設備、施工方法，達到人、材、機的最優配置。隨后，開挖檢查固結體尺寸及連續性，進一步確定噴射注漿是否滿足工程所在地地質適應性和可靠性。最后，再進行載荷和透水試驗，當試驗結構滿足噴射技術參數要求后，才能進行正式施工。

（二）場地準備

場地準備是給工程正常施工提供作業面的前提條件，主要對施工現場的雜草、垃圾等清除干凈，然后將工作面整平，對需要壓實的進行壓實。場地整理完畢后，即可進行排漿溝的開挖，并設置回漿池，回收漿液，以防止漿液對環境造成污染。

（三）機具設備準備

施工前，必須按照設備管理制度對設備進行檢查和維護，以保證工程施工的正常進行。在高壓旋噴注漿施工前，施工人員必須認真檢查高壓設備、管路系統、設備壓力及排量是否滿足正常施工需要。例如檢查管路系統時，應對密封圈進行認真檢查，看是否有倒刺、起皮等問題，出現此類問題禁止用到管路系統中。通道和噴嘴對注漿質量產生重要影響，施工前應確保通道和噴嘴內無雜物，并配足一些常規配件，保證工程的順利開展。

（四）人員準備

在配備人員時需要根據工會曾規模的大小進行規劃，確保人、材、機的配置達到最佳狀態。在進行施工時，第一生產要素就是人，人的因素很大程度上影響到工程的順利進行。比如管理人員的能力和素質等都直接影響著工程的進度和質量。管理人員需要認真做好施工技術交底工作，使每個崗位的施工人員都能夠形成良好的質量安全意識。

四、高壓旋噴樁施工工藝

（一）鉆孔定位

在完成施工準備工作以后，測量人員在確定樁位時，需要根據業主或設計提供的控制網進行。測量人員在將樁位設置好以后，操作人員需要根據要求對鉆機進行移動，同時校對核實鉆機位置，使其準確性得到保障，隨后對鉆機的機頭進行校正，確保其與孔中心位置垂直，盡量減少縱橫的偏差，通常將偏差控制在大于45mm且小于55mm范圍內。鉆孔施工的垂直度直接影響到其準確性，所以在定位鉆機以后需要將其垂直度控制小于1%的范圍內。在對鉆機進行全面檢查以后，才能夠實施鉆孔作業，同時將鉆孔施工記錄做好，一般施工記錄包括有空號位置、深度、土層情況以及異常情況等。

（二）造孔

在鉆機完成定位以后，需要實施鉆孔，同時將注漿管置入設計要求的深度。進行鉆孔施工時要選擇合適的鉆進方法，方法的選擇可根據施工區域的地質情況、驗身長度、施工設備等綜合進行考慮。在鉆機完成以后，要及時檢驗成孔的空位、深度及垂直度，下一道工序需要在其滿足設計要求后進行。

（三）噴射作業

施工人員需要對噴射方向和提升速度進適當的控制，并且對注漿的用量進行確定，對施工過程中每孔實際用漿量、材料用量和施工壓力等數據進行詳細記錄，為工程的質量控制提供依據。在鉆機施工深度與設計要求相符合時，需要認真檢驗噴射的方向和擺動的角度，確保其滿足設計要求。接下來進行噴射作業，施工自下而上進行。在進行噴射施工時，需要記錄好原始的漿液初凝時間、氣漿流量及壓力、提升速度及旋擺速度等，比如噴射所采用的旋噴樁機型號為MGJ-50型，一般轉速控制在每分鐘大于10轉且小于20轉的范圍內；噴漿壓力控制在21Mpa左右；提升速度控制在每分鐘0.25米；水泥用量控制在每米150千克。

五、結束語

綜上所述，在公路施工中，高壓旋噴樁施工技術應用的非常廣泛，能夠以較低的成本達到較好的效果，實現理想的經濟效益。應充分認識到這一技術的有效性，做好施工準備工作，對施工中的每個環節進行控制，使施工質量得到切實有效的保障。在實際的施工中，需要對這項技術不斷進行創新和完善，增強路基結構的安全性、穩定性和耐久性，使工程的整體性能得到充分發揮，促進公路行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]張建飛.高壓旋噴樁在高速公路路基治理中的應用[J].交通世界，2018（Z1）.