公路路基工程高壓旋噴樁施工技術研究

劉時亮

山西路橋第六工程有限公司 山西晉中 030600

1 高壓噴射注漿技術特點

高壓噴射注漿技術最早起源于日本，通過10多年的應用發展，我國在巖土工程中也開始嘗試使用高壓噴射注漿技術。從本質上分析，高壓噴射注漿技術指的是通過鉆機把噴嘴注漿管有效鉆進指定位置，并借助高壓噴射器（壓力范圍是20MPa至40MPa）把漿液與水噴出，同時把鉆桿根據規定要求的速度進行提升，以確保漿液和土粒完全混合，等到漿液凝固后在土體位置就形成具備良好穩定性的固結體，也就是旋噴樁[1]。

2 項目背景

此公路工程項目的全線長度是19.32km，采用的是雙向四車道，設計的行車速度是80km/h。工程現場地理位置比較獨特，地形與地質條件相對偏差，通過對工程項目進行實地勘察可知，上層結構是黏土、下層結構是砂層，同時施工現場包含溶洞地質形式。由此，通過多方分析、討論以及研究最后一致決定采用高壓旋噴樁技術。根據公路工程實踐施工經驗可知，壓實度是評價公路路基工程承載性的一項關鍵性指標。路基中土壤的結合存在密切關系，但內部具有較大的空隙和水分，若是空隙相對比較大，就會造成路基結構失穩，從而影響其承載性，當受到外力作用之后就會發生沉降或者是裂縫等相關問題[2]。土壤遇水后容易發生軟化問題，從而影響土體結構穩定性，造成壓實度不能達到標準規定基本要求。若是路基含水量比較高，就容易造成路基發生沉降與裂縫等質量問題，直接威脅到公路行車安全。路基水源基本包含了地下水和自然降水，其中地下水是不可規避的。路基施工之前應結合工程現場地下水實際情況制定防護處理措施，最大程度上減小地下水對路基造成的負面影響；而自然降水的預防與治理尤為重要，若是路段出現了凹凸問題，則會使得路面形成大量積水，然后慢慢滲入至路基結構，嚴重時導致路基結構腐蝕，路基承載性直線下降，同時受到車輛的碾壓，進一步加劇路基沉降與裂縫問題，從而增加交通安全事故率。

3 高壓旋噴樁施工技術

3.1 施工準備

施工工具。此公路路基工程高壓旋噴樁技術的使用，包含的機械設備主要為旋轉樁機（數量為1臺）、高壓柱塞泵（數量為1臺）、漿液攪拌機（數量為1臺）、空心鉆桿（數量為1臺）以及排污泵（數量為1臺）。

場地清理與測量放樣。將公路路基工程現場腐殖土、碎石等雜物清理干凈，然后對現場地質條件進行綜合性勘察，把施工區內通訊線路移出，同時結合工程具體要求架設電力線路。為了能夠有效解決積水浸泡問題，需要建立合理的排水設施，比如科學設置排水放坡。當測量放樣結束后，需要通過全站儀實現精準定位，并利用白灰進行標記，確保準確施工。

施工材料。按照公路路基工程設計方案基本要求，選擇的材料是水泥（級別是PO32.5），通過現場試驗確定合理的配合比。試樁與參數。通過試驗確定施工空氣壓范圍是0.66MPa至0.71MPa；噴漿泵壓范圍是24MPa至29MPa；12m/min至16m/min；單臺機組為105千瓦；同時高壓注漿泵深度＜50m。

3.2 鉆機就位

綜合分析公路路基工程現場實際情況，然后確定樁體數量、長度以及直徑等，同時準確標記樁體位置。而施工技術人員則需要把鉆機移動到標記位置，和孔位中心線相對應，保證橫向、縱向位置偏差＜20mm，且垂直度偏差＜1%，從而滿足工程設計規定基本要求。在以上操作結束之后，需要安排質量檢查工作人員嚴格按照規定檢查鉆機位置與垂直度等相關參數指標，達標后才能夠進行鉆進。

3.3 下管噴漿

當鉆孔施工結束后，需要認真檢查其質量是否符合規定要求。嚴格根據鉆進深度把注漿管插入至土層結構，并選擇鉆桿合理位置建立噴射設備，以實現下管噴漿的同步進行，以免沙子等雜物堵塞噴嘴。此外，還需要對水壓進行合理控制，若是壓力比較大，則容易導致孔壁出現坍塌等現象。根據公路路基工程具體情況，在插入注漿管后按照從上之下的順序噴射。具體施工階段，為了能夠提高施工質量，必須通過試驗確定最優技術參數、噴射方向以及壓力等，確保初凝2h內實現下管噴漿作業。

3.4 沖洗器具

在噴射施工結束后，需要通過高壓水槍把管內部的泥漿沖洗干凈，同時防水沖洗管路，以保證管路能夠有效使用。

3.5 注意事項

正式噴射混凝土之前，必須認真、仔細進行安全性檢查。根據工藝規范基本要求重點檢查管道壓力、流量等相關參數指標，并對安全閥與活塞等有關部件性能進行仔細檢查，若是檢查中發現破損則需要及時進行更換。此外，漿管插入至土層必須保證通常，接頭密封性符合工程規定基本要求。

針對噴嘴、管路堵塞現象制定有效的處治措施。施工技術人員需要結合經驗與工程規定要求在容易出現堵塞的位置建立濾網結構，以免注漿時發生膨脹或者是堵塞等現象。在進行插管時需要保證內部注入水壓＜1MPaa，且一邊沖一邊插。

重復進行噴射。為了能夠確保施工質量，保證參數指標達到工程規定基本要求，需要反復噴射沖擊。

制定一系列措施保證工程現場和后場漿液供應符合施工技術要求。為了能夠實現連續性施工，就必須確保漿液充足供應。

4 結語

本文以實際公路路基工程項目為例，對高壓旋噴樁施工技術進行了重點研究。實踐結果表明，采用旋噴樁施工技術有效提升了施工效率與質量，且旋噴樁和地基結構相關性能指標均符合設計規定基本要求，所以高壓旋噴樁施工技術值得推廣應用。