陳彥欣

（石家莊公路橋梁建設(shè)集團(tuán)，河北 石家莊 065000）

0 引言

高壓旋噴樁是道路軟基處理的一種重要方式，在施工中有著廣泛的運(yùn)用。然而，在施工過程中，由于受到施工人員技術(shù)水平等因素的制約，道路軟基處理工作中存在著一些問題與不足，高壓旋噴樁沒有得到很好的運(yùn)用，影響工程質(zhì)量。在今后的施工過程中，必須嚴(yán)格按照相關(guān)的工藝流程進(jìn)行施工，并注意一些問題。只有這樣，才能提高工程質(zhì)量，使高壓旋噴樁在道路軟基處理中得到更好的應(yīng)用。

1 高壓旋噴樁技術(shù)簡介

1.1 高壓旋噴樁的概念

高壓旋噴樁是高壓噴射注漿法處理地基的一種方式，它以水泥、水玻璃等材料作為主固化劑漿液，將其從噴嘴中噴射出沖擊破壞土體，并使?jié){液在土體凝固，形成圓柱狀具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體，從而加強(qiáng)地基承載能力的一種方法。該方法操作簡單，成本低廉，適用范圍廣，在軟基處理的實(shí)際工作中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

1.2 高壓旋噴樁的適用范圍

該方法適用范圍廣泛，包括淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑、可塑黏性土、粉土、砂土、素填土、碎石土等，在這些土質(zhì)中進(jìn)行加工處理都能夠取得良好的效果，提高地基的承載能力，滿足施工的需要。

1.3 高壓旋噴樁的加固機(jī)理

利用工程鉆機(jī)，將帶有噴嘴的注漿管鉆入土層的預(yù)定位置，用高壓設(shè)備使?jié){液成為高壓流噴射出來，沖擊破壞土體，使土料從土體剝落，高壓流切割攪拌土層，呈顆粒狀分散，一部分被帶出鉆孔，一部分與漿液攪拌混合，并形成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體，當(dāng)噴射以360°旋轉(zhuǎn)、自下而上噴射提升的時候，固結(jié)體的截面形狀為圓形稱為旋噴。鉆機(jī)將高壓噴射裝置送到土層預(yù)定深度時，連續(xù)輸送高壓水泥漿液，并通過噴嘴小孔噴入周圍的砂層、土層、砂土層，同時，鉆機(jī)帶動鉆桿旋轉(zhuǎn)，高壓水泥漿不斷切割攪拌土層，形成混合攪拌漿體，通過一系列反應(yīng)之后形成凝膠體，將土顆粒凝結(jié)在一起，形成高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)整體，進(jìn)而達(dá)到提高地基承載能力的目的。旋噴樁的主要作用是加固地基，提高地基抗剪強(qiáng)度，改善地基土的變形性能，使其在荷載的作用下，不會產(chǎn)生破壞或者過大的變形，滿足了道路工程建設(shè)的需要，因而在地基處理中得到廣泛的運(yùn)用。

2 工程實(shí)例

某新區(qū)需要新建市政道路，全長40多km。然而，該區(qū)軟弱土的含水量較高，并且天然孔隙較長，道路地基的整體強(qiáng)度低，通過計(jì)算得知，地基的最大沉降量為1 005mm。該區(qū)域的軟弱地基填土高度為3～8m，地基沉降量應(yīng)該小于300mm，承載力應(yīng)該在150～200kPa以上。然而，該區(qū)域的天然地基承載能力只有70～100kPa，不能滿足工程建設(shè)對地基強(qiáng)度的要求。為確保施工的順利進(jìn)行，提高道路工程質(zhì)量，必須采取相應(yīng)的措施對軟基進(jìn)行處理。通過多種方案的對比分析，決定采用高壓旋噴樁進(jìn)行該區(qū)域道路軟基處理。

3 高壓旋噴樁在道路軟基處理中的施工工藝流程

在道路軟基處理過程中，為了確保高壓旋噴樁得到很好的應(yīng)用，滿足施工的要求，提高施工質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照施工工藝流程進(jìn)行施工，做好每個環(huán)節(jié)的工作。

（1）施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備主要是平整場地，做好排水工作，清理場地的垃圾，保證場地的干凈整潔，對施工現(xiàn)場進(jìn)行布置，為鉆機(jī)進(jìn)場施工做好準(zhǔn)備。

（2）試樁及技術(shù)參數(shù)的確定

施工之前，每個工點(diǎn)需要打至少三根試驗(yàn)樁，以檢驗(yàn)機(jī)具性能和工藝的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，包括最佳灰漿稠度、鉆進(jìn)工作壓力、鉆進(jìn)速度、提升速度等，同時還需要確定水泥摻入量。技術(shù)參數(shù)如下：水灰比為1∶1，鉆進(jìn)工作壓力在20～25MPa之間，提升速度小于等于0.25m/min，轉(zhuǎn)速在20～25r/min之間，水泥摻入量在180～220kg/m之間。

（3）測量放樣

按照施工圖紙?zhí)峁┑淖鴺?biāo)及平面布置圖進(jìn)行布樁，樁位用紅色頭小木樁醒目標(biāo)注，把握好樁間的距離，需要將誤差控制在50mm之內(nèi)，完成之后報請監(jiān)理工程師驗(yàn)收。

（4）鉆機(jī)就位

攪拌機(jī)具到達(dá)施工現(xiàn)場之后進(jìn)行安裝調(diào)試，當(dāng)轉(zhuǎn)速、壓力、計(jì)量正常之后就位。在就位時，先使鉆頭對準(zhǔn)樁位標(biāo)識中心，雙向調(diào)平鉆桿，再次調(diào)整對中，最后精確調(diào)平，將誤差嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，垂直度誤差不超過1%，對中誤差在5cm之內(nèi)。

（5）鉆孔

鉆機(jī)鉆孔之前需要測量鉆桿總長度，并根據(jù)樁長、標(biāo)高計(jì)算鉆節(jié)數(shù)，并標(biāo)定出下鉆結(jié)束位置。鉆孔是為了將注漿管置入預(yù)定深度，采用單管法旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。下鉆時采用小于10MPa的水泥漿壓力，防止堵噴嘴，減小噴漿時土體阻力，便于漿液充分?jǐn)嚢?。鉆入設(shè)計(jì)深度，成孔之后，還需要檢查孔位、孔深、垂直度，確保其滿足要求。

（6）灰漿制作

運(yùn)用優(yōu)質(zhì)的42.5＃普通硅酸鹽水泥，按照水灰比1∶1添加水泥，充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行泥漿比重測定，添加水泥，直至達(dá)到試配水泥漿比重為止。漿液攪拌時間不得小于4min，并且不能超過初凝時間，灰漿需要經(jīng)過兩道過濾網(wǎng)過濾，避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，抽入儲漿桶內(nèi)的漿液需要不停的攪拌。

（7）旋噴和復(fù)攪

注漿管下到預(yù)定深度后，調(diào)整回流閥門，使旋噴罐內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到規(guī)定值，水泥漿達(dá)到噴嘴之后，檢查噴射方向、擺動角度，準(zhǔn)備工作完成后，調(diào)整工作臺和油泵閥門，按照規(guī)定的技術(shù)參數(shù)，控制好旋轉(zhuǎn)速度和提升速度，提桿、旋噴，由下往上成樁。需要注意的是，在樁頭以下1m范圍復(fù)噴提鉆時，應(yīng)采用最慢的一檔提鉆上升，并且還需要復(fù)噴一次，以增加樁體的密實(shí)度。噴漿完成之后，需要二次回灌注漿孔，以避免旋噴樁體不能滿足設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高。在整個施工操作的過程中，樁的均勻程度和樁徑受到多種因素的影響，包括旋轉(zhuǎn)速度、提升速度、旋噴壓力、水泥用量參數(shù)變化等，同時，樁身的強(qiáng)度受到水灰比參數(shù)變化的影響，因此，在整個施工的過程中，需要時刻檢查漿液初凝時間、水泥漿流量、壓力、提升速度、旋擺角度、噴射方法等，看它們的參數(shù)是否滿足設(shè)計(jì)的要求，并做好相關(guān)的記錄，對于出現(xiàn)的問題，需要立即采取措施處理，確保施工順利進(jìn)行，提高施工效果。

（8）提管沖洗

噴射作業(yè)完成之后，將注漿泵的吸漿管移到水箱內(nèi)，在地面上噴射，排除泥漿泵、注漿管內(nèi)的漿液，避免水泥漿殘存，防止出現(xiàn)管道堵塞的情況。

（9）移動設(shè)備

移動鉆機(jī)至下一孔位，采用“打一跳一”法，間隔時間需要大于36h，以保證樁之間得到很好的咬合，提高施工質(zhì)量。

4 高壓旋噴樁在道路軟基處理中需注意的問題

在高壓旋噴樁施工過程中，除了嚴(yán)格遵守相關(guān)的工藝流程之外，還需要注意其他問題，這樣才能提高工程質(zhì)量，保證軟土地基處理效果，具體來說，在施工中需要注意以下問題。

（1）嚴(yán)格按照工藝流程進(jìn)行施工，先施工內(nèi)排樁，完成之后再施工外排樁。

（2）需要連續(xù)供應(yīng)水泥漿液，避免出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象，以確保施工順利進(jìn)行。如果出現(xiàn)斷漿，需要復(fù)打，注意重疊長度需要大于1.0m。

（3）做好漿液拌和工作，確保其均勻有序進(jìn)行，不能出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象，避免發(fā)生離析問題，嚴(yán)格控制停滯時間，一般不得超過2h，否則將停止使用。

（4）在確定攪拌樁樁頂高程時，需要根據(jù)構(gòu)造物底高程計(jì)算之后確定，并考慮鑿除50cm樁頭的影響，以合理確定高程，為施工順利進(jìn)行做好準(zhǔn)備。

（5）要充分利用旋噴過程的廢漿，可以在相鄰樁之間開挖漿液貯存溝，寬度在0.6～0.8m之間，深度在0.8～1.0m之間，漿液凝固后形成樁間橫系梁，有利于提高地基的承載能力。將冒漿量控制在注漿量的20%之內(nèi)，超過或者出現(xiàn)不冒漿的情況，應(yīng)該查找其中的原因，并采取相應(yīng)的解決方案。

（6）成樁28d之后，可以開挖基槽，將50cm軟樁頭鑿除，并且需要保證樁長不能比設(shè)計(jì)值小。

（7）控制好旋噴速度，確保不大于25cm/min，并且保持穩(wěn)定，提升旋噴的時候應(yīng)該確保壓力滿足設(shè)計(jì)要求，不小于20MPa，保證足夠的水泥漿壓入土體，鉆桿的旋轉(zhuǎn)速度需要控制在20～25r/min之間，并保證樁體的均勻性、整體性和強(qiáng)度。

5 結(jié)語

在道路軟基處理中運(yùn)用高壓旋噴樁具有良好的效果，不僅加固質(zhì)量均勻、強(qiáng)度高，而且施工簡單方便，能夠取得良好的施工效果，值得在今后的道路軟基處理中進(jìn)一步推廣和運(yùn)用。然而，要想提高高壓旋噴樁在道路軟基中的處理效果，除了嚴(yán)格按照施工工藝流程進(jìn)行操作，并注意其他問題之外，還需要重視提高施工人員的素質(zhì)，注重施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，只有這樣，才能取得更好的施工效果，提高道路軟基處理效果。

[1] 時林軍.單管高壓旋噴樁在高速公路軟基處理中的應(yīng)用[J].公路與汽運(yùn)，2011，（1）：109-112.

[2] 李金龍.高壓旋噴樁在道路軟基處理中的應(yīng)用[J].四川建材，2013，（3）：194.

[3] 王文明.高壓旋噴樁在路橋軟基處理中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012，（17）：76-78.

[4] 宋艷清.高壓旋噴樁在南港工業(yè)區(qū)道路軟基處理中的應(yīng)用[J].路基工程，2011，（5）：169-171.