鐵道第三勘察設計院集團有限公司地質(zhì)路基勘察設計研究院 天津 300251

摘要：近年來，隨著社會的不斷進步以及經(jīng)濟水平的快速提升，鐵路事業(yè)活動深化發(fā)展。鐵路運輸量逐年增加，軸重不斷變大，尤其是鐵路在大范圍內(nèi)實現(xiàn)速度提高之后導致既有鐵路日趨形成較多路基病害，鐵路運輸能力受到嚴重的影響?；诖丝蛇x用高壓旋噴樁技術(shù)實施地基加固，旨在確保鐵路穩(wěn)定安全可靠運行。在此，本文通過實例探討了高壓旋噴樁技術(shù)在鐵路施工中應用進行簡要探討。

關(guān)鍵詞：旋噴樁；地基處理；鐵路施工

前言

高壓旋噴樁技術(shù)主要指的是使用鉆機設備向樁底設計標高位置鉆進之后，配制好的漿液通過高壓發(fā)生裝置使液流獲得巨大能量后，從注漿管邊的噴嘴中高速噴射出來，形成一股能量高度集中的液流，直接破壞土體，噴射過程中，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊提升，使?jié){液與土體充分攪拌混合，基于噴射流離心力及沖擊力、重力的不斷作用，混合物可通過置換或者是半置換形式完成規(guī)律性重新排列，進而在土體位置中形成一定形狀固結(jié)體，最終實現(xiàn)土體加固目的，完成地基有效處理。

一、工程概況

某高速鐵路客運專線某段區(qū)間松軟土路基旋噴樁加固范圍內(nèi)旋噴樁共6 716 根，總延長80518m，地基多為淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、花崗巖殘積層（風化層）等地基土，旋噴樁設計直徑80cm，正三角形布置，樁間距為1.8～2.5m，樁長按施工設計圖進行控制，按照《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標準》對施工進行驗收。樁頂設置0.6m 厚碎石墊層，墊層中鋪設一層強度不小于80KN/m 的雙向土工格柵。

二、施工技術(shù)方案

1、布樁原則

高壓旋噴樁布樁時，依據(jù)圖紙要求采用三角形布樁形式，現(xiàn)場布樁時，橫斷面方向一般從線路中心往兩側(cè)坡腳布置，至路堤坡腳外不少于1 根樁，均勻沉降地段的布樁一般按等間距布置?？v向不同樁間距之間的布樁，從樁間距小的一側(cè)往樁間距大的一側(cè)逐漸遞減，遞減幅度不大于0.1m。加固區(qū)到非加固區(qū)時，將加固區(qū)延長10m，作為布樁過渡區(qū)，其間樁間距按不大0.2m 的幅度逐漸加大。不同樁長之間，設置過渡區(qū)，從短樁往長樁側(cè)逐漸遞增，遞增幅度不超過0.5m，當加固樁已深達硬底時，則過渡區(qū)的樁長隨硬底線變化。當加固范圍為存在涵洞等橫向構(gòu)筑物時，過渡段范圍內(nèi)的布樁與橫向構(gòu)筑物的加固措施保持協(xié)調(diào)，確保不均勻沉降滿足要求。

2、施工參數(shù)確定

按照《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標準》，通過高壓旋噴樁試樁，確定為雙管法施工，具體參數(shù)如下：雙管法，水泥漿液的水灰比為1：1，漿壓、提升等參數(shù)見表1。

3、施工準備

（1）保證路通、水通、電通、場地平整。

（2）材料準備。旋噴材料水泥采用某廠生產(chǎn)的P.O42.5水泥、粉煤灰采用Ⅱ級粉煤灰、粉煤灰摻入量為25%～30%，外加劑摻入量為3‰。

（3）機械設備準備。采用150 型地質(zhì)鉆機引孔，CYP-50 高噴臺車灌漿進行施工（見表2）。

（4）人員準備。旋噴樁單機作業(yè)每班由10 人組成，其組織分工見表3。

（5）場地準備。施工前應清除表層種植土，平整場地，再鋪0.5m 工作墊層（碎石土），做好地表排水系統(tǒng)。

4、高壓旋噴樁施工

（1）測量放樣。樁位布置嚴格按照設計放樣定孔位，其誤差控制在設計允許范圍內(nèi)，樁位中心點釘入小竹簽并灑白灰做標記。

（2）鉆機就位。將鉆機安置在設計孔位上，使鉆桿頭對準孔位中心，為保證鉆孔達到設計要求的垂直度，鉆機就位后作水平校正，使鉆桿軸線垂直對準鉆孔中心位置，旋噴注漿管的允許傾斜度不得大于1.5%。

（3）鉆孔。在設計樁位的中心先用鉆機鉆一為旋噴管插入用的導孔，鉆孔直徑127mm，大于噴射管外徑20mm 以上，鉆孔實際深度超過設計0.3～0.5m。鉆孔施工時采取預防孔斜的措施，鉆機安放要平穩(wěn)牢固，加長巖芯管長度，鉆進中每加一次鉆具找平一次，孔位偏差≦5cm，孔斜率≦1%。鉆進過程中，出現(xiàn)泥漿嚴重漏失，孔口不返漿時，可采取加大泥漿濃度、泥漿中摻砂、向孔內(nèi)充填堵漏材料或?qū)β┦Ф蜗刃泄酀{等措施，直至孔口正常返漿后再繼續(xù)鉆進。鉆進暫?；蚪K孔待噴時，孔內(nèi)應充滿泥漿，防止塌孔，孔口加以保護。鉆進時應詳細記錄孔位、孔深、地層變化和漏漿、掉鉆等特殊情況及其處理措施。

（4）制漿。注漿材料采用42.5# 級普通硅酸鹽水泥與水攪拌成純水泥漿液，水泥漿液的水灰比為1：1，水泥漿液符合設計要求后通過高壓泥漿泵的壓力進行注漿。旋噴用的水泥漿液在進入高壓泥漿泵施噴前，要進行過濾。

（5）試噴。高壓噴射管搭接好后入孔前，先在地面上試噴，以檢驗旋噴機工作是否正常，排除故障。

（6）噴射灌漿。

a地面試噴：鉆孔驗收、高噴臺車就位并對準孔口后，首先應進行地面試噴；

b開噴：噴射管下到設計深度后，拌制水泥漿液，供漿、水開噴；等各壓力參數(shù)和流量參數(shù)均達到要求，且孔口已返出水泥漿液時，即可按設計的提升速度進行旋轉(zhuǎn)噴射灌漿；

c高噴灌漿應保持全孔連續(xù)一次作業(yè)，作業(yè)中拆卸噴射管等停頓后，重復噴射灌漿長度不小于0.2m；

d在高噴灌漿過程中，出現(xiàn)壓力突降或驟增，孔口回漿濃度和回漿量異常，甚至不返漿等情況時，查明原因后及時處理；

e當孔內(nèi)出現(xiàn)嚴重漏漿，應停止提升，向孔內(nèi)沖填粗砂、土等堵漏材料，并降低水壓力、流量，在噴射水流中摻加速凝劑，加大漿液密度或進行原地灌水泥砂漿、水泥粘土漿，孔口冒漿正常后，方可繼續(xù)提升；

f供漿正常情況下，孔口回漿密度變小，不能滿足設計要求時，擬采取加大進漿密度的措施予以處理；

g如灌漿過程中發(fā)生串漿，則首先填堵被串孔，繼續(xù)串漿孔的高噴灌

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