王楊

摘要：旋噴樁本身具有施工占地比較小、施工噪音比較低以及振動小的特點，在軟土地基加固中的使用是比較高的，并且隨著社會的不斷發(fā)展，旋噴樁也進(jìn)一步在鐵路橋梁軟土地基加固中進(jìn)行應(yīng)用，旋噴樁的應(yīng)用增強(qiáng)了鐵路橋梁軟土地基穩(wěn)定性的同時也為之后工程的順利施工奠定了堅實的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：旋噴樁；鐵路橋梁；軟土地基

高壓噴射注漿樁簡稱為旋噴樁，旋噴樁和一些比較傳統(tǒng)的強(qiáng)夯置換法、換填墊層法以及強(qiáng)夯法等地基加固方法進(jìn)行比較，其特點是施工的工藝比較簡單，可人為控制固結(jié)體的形狀，使其可以進(jìn)行水平、垂直、傾斜方式的噴射；并且漿液也比較集中，生產(chǎn)非常安全，對鐵路橋梁軟土地基加固見效也非常快，因此旋噴樁的使用也越來越廣泛。例如：應(yīng)用在加固淤泥、流塑、可塑性飽和粘性土以及砂土等一系列的軟土地基中其效果非常顯著，尤其是旋噴樁使用在比較狹窄、上層土質(zhì)硬下層土質(zhì)軟以及凈空低的一些作業(yè)場地時，其效果就更加的顯著。

一、旋噴樁工作的特點

旋噴樁的原理就是使用鉆機(jī)把注漿管的噴嘴和噴頭鉆到樁底土層設(shè)計的高程后，使用20～40MPa壓力把之前配好的漿液或者水使用高壓發(fā)生裝置從注漿管邊的噴嘴里快速噴射出來（如圖1），以此形成噴射流進(jìn)行沖切來破壞土層，當(dāng)土層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度小于射流的動壓時，土層中土顆粒就會剝落下來，有些細(xì)小的顆粒隨著水或者漿液冒出地面，有些土顆粒就會在射流沖擊力、重力以及離心力的影響下，和漿液進(jìn)行攪拌混合，隨后按照質(zhì)量的大小和漿土比例來重新進(jìn)行比較有規(guī)律的排列，漿液在凝固之后，就會在土層中形成一個固結(jié)體[1]。之后鉆桿一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行提升，使土體和漿液進(jìn)行充分的攪拌混合后形成柱狀的固結(jié)體，并且使其凝固硬化形成樁，進(jìn)一步使鐵路橋梁軟土地基加固的目的達(dá)到。

二、旋噴樁在鐵路橋梁軟土地基加固中的施工方法

1、定孔位、安放鉆機(jī)和鉆孔

首先，定孔位按照之前設(shè)計的位置先進(jìn)行放樣，但前提是誤差≯2cm，之后定孔位使用木樁進(jìn)行固定；其次，固定樁的位置要設(shè)置在高噴灌漿軸線的拐彎處，并且控制樁的設(shè)立要在施工抽線5～10m的范圍內(nèi)；最后，鉆機(jī)在進(jìn)行安放時，要垂直放置在設(shè)計的孔位上，使旋噴管在進(jìn)行鐵路橋梁軟土地基的加固施工時允許的傾斜角度不應(yīng)超過1.5%。

鉆機(jī)要放置在將要鉆孔的位置，鉆機(jī)在對準(zhǔn)孔位時，使用水平尺來對機(jī)臺的水平進(jìn)行掌握，同時鉆機(jī)在使用時要墊牢機(jī)架并立軸垂直，使鉆機(jī)的垂直度滿足設(shè)計的要求，并且對鉆機(jī)的水平進(jìn)行檢測，合格之后才可以開鉆。一旦鉆機(jī)在鉆孔時出現(xiàn)傾斜，就務(wù)必要停止鉆孔，找到水平后在進(jìn)行開鉆工作。當(dāng)使用合金鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)施工時，鉆孔的直徑要?600mm，并且在進(jìn)行鉆孔時要是遇到特殊情況就要立刻進(jìn)行檢查，同時采取有效的措施進(jìn)行解決，另外，還要對顆粒的大小、硬度以及底層的變化要進(jìn)行記錄，在結(jié)束鉆孔后，要安排專業(yè)人員對其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，確保檢查合格后在進(jìn)行后續(xù)的施工。

2、下放噴射管、準(zhǔn)備噴漿材料

把噴射的臺車開到成孔位置之后，首先，要在地面上對漿和氣進(jìn)行試噴射，對其各項工藝參數(shù)進(jìn)行檢查，確認(rèn)符合設(shè)計的要求之后再把噴射管下放到設(shè)計的土層深度，然后現(xiàn)場的專業(yè)人員要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，保證合格后在進(jìn)行高壓旋噴灌漿工作，要是旋噴樁在進(jìn)行噴射時遇到問題，比如出現(xiàn)噴嘴堵塞或者漿壓過高等情況時，就要把噴射管先從土層中提出來在地面處理好之后再進(jìn)行工作[2]。

噴漿的材料使用P.O32.5普通的硅酸鹽水泥進(jìn)行攪拌制成，但前提是水泥的使用必須是新鮮沒有結(jié)塊的。所以對水泥在使用時要先通過0.08mm的方孔篩進(jìn)行篩選，使方孔篩內(nèi)的水泥篩選余量≤5%，并且每批次的水泥在進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場時必須要有相關(guān)的產(chǎn)品合格證書，同時對水泥要依據(jù)有關(guān)的規(guī)定進(jìn)行一定比率的檢驗。還有在進(jìn)行制漿時，其所需的用水務(wù)必確保是沒有污染過的干凈的水，從而使其符合制漿用水的要求。

3、制漿

在制漿時要按照之前設(shè)計的配比來進(jìn)行，并且在制漿的過程中要不定時的對漿液比重進(jìn)行測量，同時要對每孔材料的使用量在高壓旋噴灌漿工作結(jié)束之后進(jìn)行準(zhǔn)確的統(tǒng)計。漿液在使用高速攪拌機(jī)進(jìn)行攪制時，必要要滿足以下幾個條件：（1）漿液攪拌必須連續(xù)的同時也要均勻的使?jié){液混合；（2）務(wù)必要按照規(guī)定的時間對漿液進(jìn)行攪拌，并且每次漿液的攪拌時間要控制在4個小時以內(nèi)。

4、噴射提升

噴射管下放到設(shè)計的土層標(biāo)度后，開始把符合要求的漿液和氣送入土層中進(jìn)行觀察，查看注入的漿液在孔口冒出之后再根據(jù)當(dāng)時設(shè)計的提升速度和方式開始自下而上的進(jìn)行提升，直到提升至當(dāng)時設(shè)計的終噴高程[3]。在噴射提升期間相關(guān)的技術(shù)人員務(wù)必要對漿液的初凝時間、注漿的流量和風(fēng)量以及旋轉(zhuǎn)的提升速度等參數(shù)時刻進(jìn)行觀察，同時做好相應(yīng)的工作記錄并繪制漿液噴射提升過程曲線。

漿液在進(jìn)行噴射時，相關(guān)的技術(shù)人員要對各個環(huán)節(jié)的運行情況時刻進(jìn)行檢查和觀察，同時對實際情況采用以下相關(guān)的措施：首先，管子的接、換、卸務(wù)必要快，避免出現(xiàn)堵嘴和塌孔；其次，漿液在噴射時出現(xiàn)故障要中斷時，要根據(jù)情況進(jìn)行酌情處理；再次，機(jī)械出現(xiàn)問題時，要對中斷時間盡力進(jìn)行縮短，使灌漿作業(yè)能盡早恢復(fù)；最后，如果灌漿作業(yè)中斷一個小時以上時，務(wù)必要采取相關(guān)的補(bǔ)救措施直到恢復(fù)灌漿作業(yè)。但是要注意的是，故障恢復(fù)再次進(jìn)行灌漿作業(yè)時，噴射管必須要在之前的作業(yè)位置上往下0.3米，以此使?jié){液的凝結(jié)體連續(xù)性得到保障。

5、回灌、記錄和沖洗

當(dāng)漿液的噴射工作結(jié)束后，就要在噴射孔內(nèi)開始靜壓充填灌漿工作，使其漿液表面不再下沉，從而確保高壓噴射的樁體在固結(jié)之后符合之前設(shè)計的訂標(biāo)高度。另外，漿液在進(jìn)行回灌時要使用鄰孔高噴冒漿來進(jìn)行靜壓充填工作。

對鉆孔和高壓噴射灌漿的每道工序要使用一樣的表格進(jìn)行明確的記錄。漿液噴射工作完成之后，必須要把相關(guān)的機(jī)械設(shè)備清洗干凈，避免殘存的水泥漿液還附著在機(jī)具設(shè)備上。一般情況下對漿液進(jìn)行清洗時，把旋噴機(jī)中的漿液換成水，然后進(jìn)行噴射，從而使注漿管和泥漿泵以及軟管里面的漿液完全清洗干凈。

三、旋噴樁在鐵路橋梁軟土地基加固中的使用要點

使用旋噴樁進(jìn)行鐵路橋梁軟土地基加固時，對旋噴樁的使用要滿足以下幾點：（1）對旋噴樁的長度和直徑以及噴射注漿的一系列操作必須要按照之前的設(shè)計要求進(jìn)行作業(yè)；（2）對管路系統(tǒng)和高壓設(shè)備進(jìn)行檢查是噴射注漿的前提；（3）設(shè)備的排量和壓力務(wù)必要滿足前期的設(shè)計要求，高壓泵在使用時要對安全閥進(jìn)行檢測，以此來保證高壓泵的安全運行；（4）對閥門和活塞缸等相關(guān)零件進(jìn)行仔細(xì)檢查，及時更換磨損比較大的零件，對活塞進(jìn)行檢查時，要保證其每分鐘的往復(fù)次數(shù)符合相關(guān)要求，避免系統(tǒng)轉(zhuǎn)動出現(xiàn)打滑情況；（5）對高壓管路要進(jìn)行詳細(xì)的檢查，減少堵塞和泄露的情況出現(xiàn)，確保噴嘴內(nèi)和注漿管沒有任何的雜物，還有注漿管接口的密封圈必須確保是完好的，對過度磨損的噴嘴也要及時進(jìn)行更換。

結(jié)束語

旋噴樁在鐵路橋梁軟土地基加固中進(jìn)行應(yīng)用時涉及的環(huán)節(jié)比較多，并且參與現(xiàn)場施工的人員也比較多，因此施工單位要對旋噴樁在鐵路橋梁軟土地基加固中的使用要做好相關(guān)的部署工作，對施工的相關(guān)工藝和流程要進(jìn)一步明確的同時也要對施工的相關(guān)細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的研究，以此來保證旋噴樁在鐵路橋梁軟土地基加固中的正確使用。

參考文獻(xiàn)

[1]殷濤. 旋噴樁在鐵路橋梁軟土地基加固中的應(yīng)用[J]. 哈爾濱鐵道科技，2018，251（01）：44-46.

[2]趙艷玲. 旋噴樁在加固軟土地基中的應(yīng)用[J]. 圖書情報導(dǎo)刊，2006，16（13）：248-249.

[3]陳楠. 旋噴樁在公路橋梁基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用[J]. 四川水泥，2017（8）：47-47.

（作者單位：中鐵三局集團(tuán)橋隧工程有限公司）