羅妹美

（江西省交通工程集團建設有限公司，江西南昌 330038）

0 引言

高壓旋噴樁技術作為一種高效、經(jīng)濟且可靠的樁基施工方法，正被廣泛應用于各類土木工程項目中。高壓旋噴樁技術是指通過高速旋轉的噴射裝置，將水泥土漿噴射至地下地層中形成樁體的一種技術。該技術以施工速度快、質(zhì)量可控、適應性廣等優(yōu)點，成為許多工程項目中理想的樁基處理方法。其還具有強度高、噪聲小、對環(huán)境影響小等優(yōu)勢，適宜應用于狹小、陡峭的山區(qū)地帶。通過深入了解高壓旋噴樁技術，可以更好地應對土質(zhì)條件復雜、承載力要求高的工程項目。這不僅有助于提高施工效率和工程質(zhì)量，還能降低工程風險和施工成本，為交通工程領域的發(fā)展做出積極貢獻。

1 高壓旋噴樁技術的應用要求

1.1 布樁技術的要求

每個工程都有各自的特性，不能照搬照抄其他工程的施工方案，所以要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，確定最優(yōu)的布樁技術方案，才能保證旋噴樁施工具備科學性。通常而言，高壓旋噴樁施工階段，噴射注漿壓力、旋轉作用力是非常重要的參數(shù)，通過優(yōu)化相關參數(shù)可以提高旋噴樁結構的使用性能。因此，在項目開展之前需要參考布樁技術要求做好參數(shù)優(yōu)化工作。一般而言，高壓旋噴樁的直徑在1.2m 左右，高度為9～10m，樁體間距為2.5m 左右[1]。

1.2 噴射注漿材料

材料對于整個工程項目的施工效果有著直接影響，所以選擇合適的施工材料，才能保證高壓旋噴樁施工效果合格。通常而言，選擇32.5 級普通硅酸鹽水泥即可滿足施工要求。材料選擇完成以后，還要落實現(xiàn)場施工攪拌工作，以提升樁體結構的質(zhì)量[2]。

1.3 高壓旋噴樁技術的要求

在高壓旋噴樁注漿環(huán)節(jié)，要加強設備速度以及壓力的控制。在施工過程中，要從低速向高速逐步轉變，確保噴射壓力為0.65MPa±0.15MPa，使水泥漿液和土體顆粒充分融合，提升固結效果。

2 工程概況

某公路工程項目施工現(xiàn)場為軟土地基形式，含水量在25%～34%之間，地基結構強度相對較低，壓縮性較強，飽和度在81%以上，且主要表現(xiàn)為軟塑和流塑的狀態(tài)。由此可見，該公路項目的地基性能比較差，必須進行加固處理才能夠滿足施工的要求。此外，經(jīng)過對現(xiàn)場進行綜合調(diào)查發(fā)現(xiàn)，項目結構的穩(wěn)定性比較差，極易發(fā)生滑坡、泥石流等自然災害。經(jīng)過施工單位多方面分析，選擇使用高壓旋噴樁技術進行地基結構的加固施工。該工程設置240 根樁體，具體工藝流程如圖1 所示。

圖1 工藝流程圖

2.1 測量放線

2.1.1 控制網(wǎng)建設

第一，對甲方提供的基樁軸線控制點、高程基準點等關鍵位置設置圍欄結構進行保護，并且做好現(xiàn)場施工記錄工作。按照甲方提供的基準點及參考標高設計測量控制網(wǎng)，控制點的數(shù)量至少在3 個以上，控制點要求堅固穩(wěn)定。

第二，為了保證現(xiàn)場施工順利進行，在施工區(qū)域內(nèi)應設置臨時控制點，設置的密度要參考實際情況進行確定，對臨時控制點要加強保護，防止機械或者人員對其造成損壞。并且定期進行復檢，如果存在異?；蛘咂?，則及時進行糾正處理。測量控制網(wǎng)應在施工開始之前設置完成，并且經(jīng)監(jiān)理工程師復核檢測，達到要求后才能投入使用。

2.1.2 樁位測放

第一，使用全站儀、水準儀等設備進行現(xiàn)場的樁位測放，所有儀器必須經(jīng)過專業(yè)部門檢驗檢定，并且在規(guī)定的使用期限之內(nèi)。

第二，按照甲方提供的規(guī)劃導線點進行全站儀的測量，樁位測放工作開始之前，結合設計方案、廠區(qū)坐標系以及各個控制點坐標等進行檢測，確保每個點位的精度合格，為后續(xù)的測量放樣提供可靠基礎。

第三，現(xiàn)場測量過程中，使用木樁進行標識，確定振沖碎石樁位置。

2.2 漿液制備

第一，水泥材料需要由甲方提供，強度性能必須符合設計規(guī)范，以確保高壓旋噴樁施工質(zhì)量達到標準。

第二，需要按照設計方案要求進行配合比的設計，并對膠凝材料進行攪拌處理。首先，將水加入攪拌桶；其次，倒入水泥材料，開啟設備高速攪拌3～5min；再次，開啟底部的閥門，放入第一道篩網(wǎng)，經(jīng)過過濾之后進入漿液池；最后，再經(jīng)過高壓泥漿泵進行第二道過濾網(wǎng)處理，第二次過濾之后進入漿液桶內(nèi)，存儲備用。

制作完成的漿液材料需保持低速攪拌，避免發(fā)生沉淀。漿液制作過程中，需將內(nèi)部的硬塊、砂石去除，防止發(fā)生堵塞管道和噴嘴的情況。如果漿液制作環(huán)境溫度在10℃以下，則應在3h 內(nèi)使用完畢；如果漿液制作環(huán)境溫度超過10℃，則應在2h 內(nèi)使用完畢。漿液存儲如果超出規(guī)定時間，則禁止投入工程中使用。

2.3 鉆機造孔

第一，現(xiàn)場施工開始之前，檢查旋噴樁的孔位是否達到設計標準要求。

第二，鉆機就位。將鉆機移動到規(guī)定的樁位之上，要使鉆頭樁尖對準設定的位置，保證樁位的精準性；鉆機底盤要求水平、穩(wěn)定，保持鉆桿的垂直度，確保鉆進作業(yè)的穩(wěn)定；導向架垂直度合格，孔位偏差在±50mm 以內(nèi)，垂直度偏差控制在±1%以內(nèi)。

鉆機安裝到位之后，進行0.5MPa 低壓射水試驗，檢查噴嘴是否暢通，壓力是否正常，如果發(fā)現(xiàn)不符合要求，則應及時進行改進和調(diào)整。

第三，施工中使用旋噴注漿管進行鉆進作業(yè)，鉆孔和插管同時進行。在第一段貫入施工之后，利用噴射管開展噴射施工，并進行振動貫入作業(yè)。在該環(huán)節(jié)，開啟鉆機設備，并利用高壓泥漿泵輸入水泥漿液，沿著鉆桿進行振動射流下沉作業(yè)。持續(xù)進行施工作業(yè)，直至達到設計標高。此外，施工過程中應確保工作電流超過額定參數(shù)值[3]。

2.4 噴漿

第一，噴漿管下入規(guī)定深度部位后，停止鉆進施工，連通空壓管，并讓泥漿泵與鉆機同時旋轉，坐底噴漿30s 之后，利用儀表進行壓力、流量、風量等參數(shù)的控制，均符合設計要求后才能提升噴漿管。施工過程中，要求旋轉速度為20r/min，提升速度為0.1m/min。再通過旋轉提升的方式達到規(guī)定加固高度，然后停止作業(yè)。

第二，旋噴管提升到臨近樁頂部位時，應從頂部以下1.0m 開始，緩慢提升并進行旋噴，保持幾秒的時間，然后再提升0.5m 的高度，最終到達漿面部位，再關閉泥漿泵、空壓機設備，確保漿液輸送正常之后，將旋噴管提升到地面。

第三，噴射注漿作業(yè)要點如下：

一是利用橡膠管完成漿液的噴射施工，利用注漿管完成噴射注漿作業(yè)。噴射孔與高壓注漿泵的距離不宜大于50m。

二是在注漿環(huán)節(jié)中，控制旋噴壓力為25MPa，流量為100L/min，旋轉速度為20r/min，提升速度為0.1m/min。

三是注漿流量為1～2m3/min[4]。

四是噴射注漿參數(shù)達到規(guī)定的標準之后，根據(jù)旋噴工藝方案進行施工作業(yè)，提升噴射管，從下到上逐步進行噴射注漿。注漿管噴射施工如果不能一次完成，則需要分次卸管，卸管后搭接長度在100mm以上。

五是現(xiàn)場噴射注漿過程中，為了避免發(fā)生埋管事故，需要在卸管前做好各項工作，縮短施工時間。在連續(xù)噴射環(huán)節(jié)，應合理地增大壓力，確保正常冒漿。

六是噴射環(huán)節(jié)應達到預定的噴射壓力及噴漿量之后再進行注漿管的提升。如果在施工過程中出現(xiàn)故障問題，則停止提升和旋噴，避免發(fā)生樁體中斷的情況，并且立即進行檢查，排除故障問題。如果漿液的噴射量不足，將對樁體結構注漿產(chǎn)生一定影響，對此，應加強現(xiàn)場檢測[5]。

七是噴射環(huán)節(jié)如果出現(xiàn)嚴重漏漿問題，或者噴射的通道受到影響，則應加入速凝劑、細砂等材料，并對漏漿量進行現(xiàn)場檢測。

八是高壓噴射環(huán)節(jié)，如果出現(xiàn)壓力突然下降、上升或者冒漿不正常等現(xiàn)象，則需要檢查形成的原因，并且采取合理的處理措施。

九是樁體直徑要符合設計標準，對于樁頂和樁底的部位，應及時進行復噴處理，確保結構的質(zhì)量、性能合格。

2.5 清洗、移位、補漿

向漿液罐內(nèi)注入一定量的清水，開啟高壓泵，將管道內(nèi)以及噴漿管頭部清洗干凈，然后移動到下一施工位置進行噴射作業(yè)。旋噴工作結束之后，應快速提升噴射管。如果由于漿液凝固、收縮造成樁頂高程不合格，則需要在原施工位置上進行二次注漿施工。

3 旋噴樁施工效果

此次工程項目應用旋噴樁施工技術進行240 根樁體結構施工。為了檢測旋噴樁施工效果，抽取其中的40 根進行復合地基平板荷載試驗、單樁凈荷載試驗、抽芯檢測等。經(jīng)過抽樣檢測發(fā)現(xiàn)，樁體沉降量比較小，表示該樁體結構的強度、剛度、承載性、穩(wěn)定性都符合設計標準。經(jīng)過抽芯檢測發(fā)現(xiàn)，該樁體內(nèi)部結構的完整性、均勻性皆達到要求，抗壓強度達到6MPa，完全符合工程的施工標準要求。

4 高壓旋噴樁施工技術的質(zhì)量控制措施

4.1 鉆孔環(huán)節(jié)質(zhì)量控制

設計人員需要進入現(xiàn)場進行全面勘查，掌握現(xiàn)場地質(zhì)條件以及施工的具體情況，根據(jù)測量人員獲得的測量數(shù)據(jù)信息確定設計方案，然后由施工人員根據(jù)設計方案進行樁體結構施工，確保施工效果和質(zhì)量達到要求。此次工程項目中，首先，進行施工位置的標記，并與設計方案進行對比，由監(jiān)理工程師進行現(xiàn)場復核檢測，保證精度合格。其次，考慮到現(xiàn)場施工的具體情況，對鉆機進行校正處理之后，確保機頭和孔洞的位置中心完全重合，垂直和水平方向的偏差在5cm 以內(nèi)。再次，施工人員進行鉆孔操作時，應保持鉆頭的穩(wěn)定性，并保證鉆孔深度達到設計標準。最后，施工人員在鉆孔工作結束之后，應準確記錄各項數(shù)據(jù)，便于監(jiān)理人員以此作為根據(jù)，對鉆孔的深度回水進行檢驗，確保鉆孔質(zhì)量符合標準[6]。

對于鉆孔質(zhì)量而言，與鉆孔設備、周圍環(huán)境存在直接的關系，所以施工人員要考慮現(xiàn)場實際情況，分析地質(zhì)條件，選擇最佳的鉆孔設備，以確保鉆孔施工質(zhì)量達到標準。鉆孔作業(yè)之前對周邊的自然環(huán)境、村落、居民狀況、生態(tài)環(huán)境等進行全面調(diào)查，確保不會存在影響施工效果的因素，并且對樹木、池塘等進行標記，在鉆孔設計時，應盡量遠離無法移動的地上附屬物。此外，在現(xiàn)場鉆孔作業(yè)之前，要根據(jù)實際情況確定鉆孔安裝的位置，并且保證現(xiàn)場鉆孔設備可以穩(wěn)定地運行，以免影響鉆孔作業(yè)的效果。在鉆機施工過程中，要求鉆機設備穩(wěn)定牢固，以免在鉆孔作業(yè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)移動而影響鉆孔作業(yè)的質(zhì)量。如果在鉆孔環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量不合格的情況，則應立即停止鉆孔作業(yè)，及時查明形成原因，合格之后才能繼續(xù)開展鉆孔作業(yè)。

4.2 噴射

對于高速公路路基旋噴樁施工而言，噴射作業(yè)是重要環(huán)節(jié)，對于整個整體結構的質(zhì)量和性能有著直接影響，所以在施工之前就要確定噴射作業(yè)的技術參數(shù)。一般會采取試驗樁的方式來驗證技術參數(shù)是否符合工程的施工標準。對于此次工程項目而言，選擇采用雙管旋噴的施工方式，漿液的壓力達到27MPa，流量為68L/min，提升速度為0.18m/min，水灰比設定為1.2。鉆機進入白巖層之后，轉變?yōu)閺南碌缴系男龂娮{施工方式。此次工程項目試驗樁數(shù)量為4 根，在樁體結構固化8d 之后，對樁體結構進行檢驗檢測，發(fā)現(xiàn)樁體外形完整；30d 之后，采取鉆孔取芯的方式進行檢測，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部結構的各項性能參數(shù)全部合格，均勻性也達到要求。由此可見，此次旋噴樁施工質(zhì)量達到標準，滿足高速公路路基結構施工要求。

5 結語

高速公路路基施工過程中，往往遇到一些軟土路基，影響施工效果。就目前而言，應用高壓旋噴樁技術進行路基結構處理，可以保證路基結構性能合格，滿足施工的要求。因此，在路基工程施工環(huán)節(jié)，應結合現(xiàn)場地質(zhì)條件，選擇最佳的樁體形式，通過加強施工材料的選擇和施工工藝的控制，確保充分發(fā)揮高壓旋噴樁技術的優(yōu)勢，為高速公路建設水平的提升奠定基礎。