高思清
(中鐵十四局集團第五工程有限公司,山東 濟南 250000)
高壓旋噴樁施工技術,以其施工便利、適用范圍廣、噴射方向多、資源利用率高、原材料來源廣、地基加固效果好等優勢,在基礎工程中得到廣泛應用。在當前高度重視施工質量與安全的背景下,有必要加強高壓旋噴樁施工技術的研究,以研究更好地指導工程實踐。以下是筆者對高壓旋噴樁緊鄰既有鐵路施工的幾點認識,意在拋磚引玉。
某工程項目屬于鐵路交通運輸工程,在施工過程中由于JYSG-1標段CJDK177+000~CJDK177+900里程段與既有鐵路相鄰,其中CJDK177+000~CJDK177+300里程段地基處理樁基距離既有鐵路線路中線6.3~22.2m,CJDK177+300~CJDK177+500里程段水泥砂漿攪拌樁距離既有鐵路接觸網桿4~5m,CJDK177+500~CJDK177+900里程段水泥砂漿攪拌樁距離既有鐵路貫通自閉線3.6~9m,且侵入既有鐵路護欄。因此,在水泥砂漿攪拌樁施工過程中,易受多種因素影響出現既有鐵路線路安全事故。為提升施工安全水平,設計將水泥砂漿攪拌樁更改為高壓旋噴樁,利用高壓旋噴樁緊鄰既有鐵路施工技術,完成施工任務,降低施工安全風險。
在高壓旋噴樁緊鄰既有鐵路施工技術應用過程中,只有準確掌握施工技術應用要點,做好技術應用細節處理工作,才能提升施工技術應用質量與效率,保證施工技術應用有效、科學、到位。就本次工程施工而言,高壓旋噴樁緊鄰既有鐵路施工技術的應用要點具體如下。
要想提升高壓旋噴樁緊鄰既有鐵路施工技術應用質量,做好施工前準備工作至關重要。在此過程中:(1)對施工范圍內的垃圾、雜物進行有效清理,保證施工現場整潔干凈,減少生活垃圾、樹根、草木、淤泥等對施工的不利影響。(2)利用管線探測儀對施工現場進行勘察,了解施工現場各管線布置情況,并根據工程項目建設要求,管線管理規定,做好管線標記、管線保護與管線改遷工作。例如,不可在電纜2m范圍內使用挖掘機、推土機;在重要管線周圍施工時,需利用鐵鍬進行人工輕挖輕扒;既有鐵路線路護欄處管線遷移等[1]。(3)根據基礎工程設計要求與施工規范,做好施工現場回填夯壓工作,為高壓旋噴樁施工機械布置提供作業平臺。(4)做好施工區雨水防范工作,避免雨水積聚影響工程施工質量與安全。(5)做好各施工設備與材料質量檢驗工作,以免質量不達標設備與材料應用,影響工程施工質量、安全、進度與成本。(6)做好高壓旋噴樁緊鄰既有鐵路施工技術與質量交底工作工作,使工作人員掌握設計意圖,了解施工及其技術管理的重難點,樹立施工技術質量管理意識,提升施工技術應用綜合能力。
高壓旋噴樁是依托機械設備將高壓旋轉噴嘴的注漿管管鉆進土層,實現水泥漿的有效噴入,并使其與土體進行充分合成,形成的連續搭接式圓柱狀水泥土加固體。其具有施工便利、適用范圍廣、噴射方向多、資源利用率高、原材料來源廣、噪音低、地基加固效果好等優勢。為促進高壓旋噴樁作用的有效發揮,保證施工質量達標,在高壓旋噴樁緊鄰既有鐵路施工過程中,需嚴格遵守“原地面處理—測量放樣—鉆機就位—轉機鉆進并記錄—鉆進至設計標準—注漿管插入—噴射注漿(保證各參數達標,包括注漿流量、空氣壓力、注漿泵壓力等)—拔管—鉆機移位—樁頭處理—成樁質量檢驗”工藝流程進行操作,提升高壓旋噴樁緊鄰既有鐵路施工技術應用規范性、系統性、標準性、科學性[2]。
“細節決定成敗”,尤其是在施工質量與安全要求高、施工現場環境復雜、施工工藝工序繁多的建筑工程項目中,施工技術應用質量的提升離不開細節處理。對此,應用高壓旋噴樁緊鄰既有鐵路施工技術時,需在技術應用環節做好細節處理工作,保證工藝各工序質量的達標。例如:(1)在測量放線過程中,需根據高壓旋噴樁布置要求,做好高壓旋噴樁編號工作,保證測量放樣符合里程設計要求;利用全站儀確定旋噴樁孔中心位置,采用“十”字法進行位置固定;利用水準儀完成地面高程測量;做好復測工作,以保證測量誤差控制在誤差可允許范圍內。(2)在鉆機就位過程中,做好高壓旋噴樁施工前各項準備工作,包括地質鉆機、沖擊回轉鉆機、振沖設備等地質成孔設備,攪拌機、泥漿攪拌機等攪拌制漿設備,高壓水泵、高壓漿泵等供氣、供水、供漿設備,測量儀、水平尺、測量尺等控制測量監測設備,高壓噴射注漿機(見圖1)、噴射管噴頭的噴射注漿設備等主要設備檢測工作,保證設備在使用過程中始終處于良好狀態;鉆機準確放置在鉆孔位置鉆頭指向與鉆孔中心保持一致;鉆機在縱橫方向上的排查不得超過50mm,在垂直方向上的偏差不得超過1%;鉆機就位后,做好固定工作,避免鉆進過程中發生位置偏移問題[3]。

圖 1 高壓噴射注漿機實物圖
(2)高壓旋噴樁施工過程中,做好各參數計算工作,并通過試驗段試驗分析進行核心參數,如注漿流量、注漿泵壓力、空氣壓力、鉆進鉆桿提升速度等的確定。做好施工材料質量檢驗工作,以水泥(42.5級普通硅酸鹽水泥)為例,采用現場抽樣檢測法進行質量檢驗,保證抽取樣本品種、規格、供應商、批號等相一致。根據設計要求進行鉆機鉆進深度控制,當達到設計深度之后,插入注漿管。當注漿管達到目標區域(一般是與孔底相觸)后,噴頭打開流出漿液。在此過程中,需控制好噴射方向、注漿管提升速度,要做好噴射記錄工作,便于及時發展施工異常,進行施工問題有效處理。當噴射接近樁頂時,在距離樁頂1m處,降低旋噴速度,緩慢提升至樁頂后,停止旋噴,并拔出注漿管,同時及時注漿管清理殘留物。通常情況下,可采用清水清洗方式進行殘留物清除。值得注意的是,高壓旋噴樁施工過程中,需做好漿液過濾工作,避免出現噴嘴堵塞問題;噴射搭接長度應控制在50cm以內;當注漿量為達到標準時,利用復噴法進行漿液補充;做好廢棄料、冒漿回收利用工作,減少施工污染;旋噴樁成樁28d之后,需對其進行質量檢驗,包括高壓旋噴樁完整性檢驗、均勻性檢驗、抗壓強度檢驗、樁位縱橫向誤差檢驗、樁體垂直度檢驗、復合地基承載力檢驗等,保證成樁質量達標(見表1)。

表1 高壓旋噴樁施工允許誤差(部分)
為進一步提升高壓旋噴樁緊鄰既有鐵路施工技術應用質量,除保證施工技術應用準確、到位外,還需做好施工現場監督管控工作,保證各項安全措施有效落實。例如,施工人員安全教育培訓;施工管線拆改處理;既有鐵路線路側排水系統設置;既有鐵路安全運營監測;禁戒區設置與管理;暴雨、大風等特殊天氣施工現場關鍵環節檢查;施工檔案管理;施工安全事故應急預案編制等。
總而言之,施工技術應用的準確、科學與到位,對提升工程項目建設整體質量、安全、效益存在積極影響。緊鄰既有鐵路施工相對于常規施工而言,施工環境更復雜,施工要求更高,施工單位需立足工程實際情況與需求,明確施工技術應用要點,做好技術應用質量管控工作,以保證高壓旋噴樁緊鄰既有鐵路施工技術應用有效性,促進施工技術應用作用的最大化發揮。