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公路软土处理中高压旋喷桩施工技术

发表时间：2021/9/7 来源：《城市建设》2021年9月上17期作者：雷光胜

[导读] 结合工程实例，根据高压旋喷桩的加固原理及适用范围，对高压旋喷桩在软土路基加固处理中的施工工艺及质量控制进行了分析，提出了相应的施工注意事项，并对施工质量进行效果检验。结果表明，高压旋喷桩在软土路基加固处理中的应用，可有效提高软土路基的整体稳定性和承载力。

湖南华泰泓湘工程有限公司雷光胜

摘要：结合工程实例，根据高压旋喷桩的加固原理及适用范围，对高压旋喷桩在软土路基加固处理中的施工工艺及质量控制进行了分析，提出了相应的施工注意事项，并对施工质量进行效果检验。结果表明，高压旋喷桩在软土路基加固处理中的应用，可有效提高软土路基的整体稳定性和承载力。
关键词：高压旋喷桩；高速公路；软基处理；应用
        1工程概况
        某公路工程位于湖南省境内，由于某标段连年降雨及湿陷性黄土等原因，出现了5处路基严重沉陷，养护单位每年只对面层进行处理，治标不治本，因而本次决定采用高压旋喷桩经行处理。处理路段的地层主要为第四系新黄土。地表为新黄土，下部为老黄土，底部为砂岩夹层页岩泥灰岩泥钙质胶结，岩质软弱；路基填料多为黄土，部分路段湿陷性黄土发生沉陷。
        2高压旋喷桩的施工原理及适用范围
        2.1施工原理
        在钻机设备的驱动下，使带喷嘴的注浆管钻到土内，在预测其抵达适宜深度后，利用高压旋转形式，把水泥浆360°旋转喷入土层与土体混合，通过钻杆旋转使高压水泥浆对土层不断进行切割搅拌形成混合浆体，最终形成具有高强度的整体结构，促使路基整体承载力有所提高。因其加固效果较好、且具有独特的工程性能，近年被应用到许多公路软基加固处理当中。
        2.2适用范围
        高压旋喷桩的适用范围较广，在淤泥质土、淤泥、软塑、流塑、砂土、粉土、碎石土、素填土等土层中具有较好的应用效果，能够大大提升软土地基的承载能力，减小路基路面的沉降变形，提升公路的整体强度。该方法还具有设备简单、固结体形状可控、施工简单、管理方便、料源充足、耐久性较好、可穿孔施工等特点，被广泛应用于公路软基加固处理施工当中。
        3高压旋喷桩施工工艺及质量控制
        3.1施工前准备
        首先，施工前根据设計方案及实地条件选配高压旋喷桩钻机及配套设备；其次，落实施工队伍，组建质量、安全管理小组，对施工技术人员及工人进行施工技术交底和安全教育培训；第三，对施工场地进行平整、清理场地杂物，做好排水及临时用电工作，为钻机就位以及材料机械堆放做好准备；第四，对设备进行调试，确保钻机转速正常、空气压力及计量设施正常运转；第五，技术人员根据工料机及实际条件制定具体施工计划；第六，施工人员根据施工方案采用测量仪器进行桩位放样，并用竹签做好标记；第七，准备好泥浆罐，做好废浆收集工作，避免环境污染。
        3.2浆液配置
        配制浆液与钻孔同时进行。其中浆液配比为水灰比=1∶1（重量比）。当高压旋喷桩在高速公路软基处理中进行应用时，除了要注意测量放线、钻机位置以外，还应当对浆液配置加大重视，最好能在浆液配比选定之后，先把水加入到桶内，然后在注水的桶内填入水泥，通过搅拌机进行搅拌，其时间设定为20min，搅拌工作完成之后，工作人员需要立即打开搅拌桶底部的阀门，进行放入第一道孔径为2mm的过滤筛，确保过滤后的东西能够流入到浆池内，基于此，在使用泥浆泵抽进孔径为1mm的第二道过滤筛，实现第二道过滤后，流入泥浆桶备用。除此之外，还要依照各个机组搅拌桶容量，科学设定浆液水和水泥在各个浆桶内的投用量，然后通过3min的搅拌，确保其质量。
        3.4钻孔
        钻孔实践中，规定所有施工人员严格遵照“先两侧、后中间”的施工步骤规则，以相隔跳跃形式落实成桩任务，维持两侧强度指标的均衡性，规避移位、窜孔等不良情况。为确保泥砂不会堵住喷嘴，还应当把水压控制在1MPa内。
        3.5废浆处理
        针对废浆处理工作而言，应当把废浆逐渐引入到废浆池内，新引入的废浆不能立即展开处理工作，而是需要通过2-3天的存放，等待废浆凝固之后，在统一使用专车进行运走，从而确保废浆不会对其质量和施工现场造成影响。

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        3.6遇到特殊情况的处理方式
        3.6.1孔口处出现冒浆量少
        若施工阶段察觉到形成孔口位置浆液溢出量过少、间断性冒浆或无浆液冒出等情况冒浆，成因主要有以下两个方面：一是因为土质不硬偏软，针对这种情况，可以组织人力再行复喷混凝土处理；另一种原因是地层内存留空隙，可以将适量速凝剂混入浆液内，这是减缩其固凝时间、降低用水量的有效方法之一。
        3.6.2孔口处出现冒浆量多
        一般情况下，只要冒浆量小于注浆量的20%，都被视为正常现象，但是一旦出现超出20%注浆量的现象，工作人员可以适当针对旋转速度进行提高，通过提升速度、加大喷射压力的方式，在适当缩小喷嘴直径。此外，在日常工作中还会遇到冒浆大量出现但压力下降的现象，产生这一现象的核心因素，可能是因为注浆管遭受击穿或者存在空洞，促使喷射能力出现下降趋势。这时，工作人员应当立即拔出注浆管，对此进行全面检查，及时找出问题的问题予以解决。
        3.6.3压力上不去
        产生压力上不去的原因，可能是由于安全阀压力过低、泵阀损坏、活塞损坏等所导致，需要相关人员对其展开全面检查，并通过逐项检查的方式，及时找出问题所在。
        3.6.4压力骤然上升
        出现压力骤然上升现象，其原因主要有三点，这时需要工作人员及时展开检查、修复工作：泵体或浆管路出现堵塞；喷嘴出现堵塞；浆液沉淀或其他杂物堵塞等，都会针对管路通畅造成影响。
        4施工注意事项
        在高压旋喷桩施工当中，要确保施工的质量，除了要严格按照相关的施工工艺流程操作外，还应注意其他对施工质量产生影响的因素，在施工中需要重点注意以下几点：第一，施工前量测钻杆，及时对施工孔深进行定期检查，确保孔深能够满足施工设计要求；第二，水泥浆液的配比应严格按照试验结果配置，搅拌后的水泥浆液超过两小时后便不可继续使用，出现离析现象不能使用；第三，喷射时应先确定喷射量和喷射压力，待喷射达到相关的喷射参数时再将注浆管逐步提升；第四，旋喷过程的冒浆量应控制在注浆量的10%到20%之间，不冒浆或是超出此范围应及时采取措施调整。
        5效果检验
        基于高压旋喷桩在软土路基加固中的具体应用，从单桩承载力监测和触探及钻孔抽芯检验两个方面，针对效果检验，展开较为深入的分析。
        5.1单桩承载力检测
        根据经静载和抽芯检测的相关结果可看出，在效果检验期间测量4根桩的单桩竖向极限承载力值，都会在620kN以内，其检验效果是符合设计相关要求的。
        5.2触探及钻孔抽芯检验
        根据相关结果表明，4根高压旋喷桩的芯样都呈现柱状，其直径约为0.8m，并且整体喷灰量以均匀为主，属于正常范围内。此外，在对试件展开无侧抗压强度试验的时候，应当确保其抗压强度在4.85MPa左右，以此来保证其能达到设计方案中提出的要求。
        6结语
        综上所述，由于高压旋喷桩能被适用于淤泥质土、淤泥、软塑、流塑等土层中，因其自身具备的优势，所以是能够在软土基處理中得到广泛应用的，而且在高速公路软基处理中合理运用高压旋喷桩，还能起到提高整体稳定性、承载力，以及提高软土地基处理效果等作用。基于此，这就需要施工单位和相关人员，能够结合施工现场的实际情况，选择科学合理的施工方案，进而在满足施工质量的基础上，满足工程要求。
参考文献：
[1]陈春凤.高压旋喷桩在运营高速公路软基沉降处治工程中的应用[J].福建交通科技，2017(04)：76-78.
[2]李庆臻.顶管下穿高速公路软基段变形监测实例分析[J].广东交通职业技术学院学报，2017(02)：5-8.
[3]张士全，朱玉娈.浅述超长桩基气举法二次清孔施工工艺[J].华东公路，2014(06)：20-24.
[4]张帆.某运营高速公路软基区路基开裂监测及其成因分析[J].四川理工学院学报(自然科学版)，2017(01)：79-83.