高压旋喷桩在高速公路养护工程中的应用

王晓刚

【摘 要】高压旋喷桩具有强度高、噪音低、对周围的环境影响小等特点，在目前国内高速公路养护施工中有着一定的应用。文章对高压旋喷桩在高速公路养护工程中的使用方式进行了总结，对其质量控制措施进行了分析，从而更好的提高高速公路养护工程的施工质量，有效延长高速公路的使用寿命。

【关键字】高压旋喷桩；高速公路；养护；应用

中图分类号： U416.1 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）27-0206-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.27.095

【Abstract】High-pressure jet grouting piles have the characteristics of high strength， low noise and little impact on the surrounding environment.They have certain applications in the domestic highway maintenance construction.This paper summarizes the use of high-pressure jet grouting piles in highway maintenance projects， and analyzes its quality control measures to better improve the construction quality of expressway maintenance projects and effectively extend the service life of expressways.

【Key words】High pressure jet grouting pile；Highway；Maintenance；Application

0 前言

加强对高压旋喷桩技术的应用不但能够使施工中的振动噪音有效降低，而且其施工活动可以在不占用大面积的施工场地情况下完成。另外，高压旋喷桩技术在公路工程施工中还能够在陡峭坡地或狭窄场地上进行广泛应用，具有广泛的适用性，避免了狭窄区域作业与大型设备运行之间的矛盾，能够使施工质量得到有效提升。

1 高压旋喷桩在高速公路养护工程中施工方式

1.1 高压旋喷桩施工原理及材料设备采用

1.1.1 地质情况

高压旋喷桩施工段内从地表向下开始，其主要地质状况如下：（1）黏土：棕黄、褐黄色，硬塑状；（2）黏土：棕黄、棕红色，硬塑状；（3）灰岩夹白云岩：浅灰、灰色，隐晶、致密结构，厚层块状结构。

1.1.2 施工原理

高压旋喷法为一种可对土体形态进行改造的方法。其操作方式为：首先将注浆管钻入土层，而后利用喷嘴将25兆帕斯卡以上的高压喷射流喷出，造成地基土体毁坏，并形成预定空间，然后浆液会把从土体上被冲下的土进行置换或是混合凝结成固结体。

1.1.3 材料、设备及操作说明

（1）使用材料：使用加入2%左右速凝剂CaCl2的PO42.5硅酸盐水泥。

（2）使用设备：钻机SJC-1型2台、SJC-2型1台；高压注浆泵GPBW-90型2台；空压机3L-11/8型2台；水泵2台；搅拌机2台；二重注浆管若干；各类流量表、压力表若干。

（3）设备操作说明：按照需求调整钻机转速，为其加设慢速卷卷扬或附设调速装置。喷嘴D=2毫米。重管是由喷头、回旋器、连接管所组成，两根置入土体中压入浆液与气的管不相通，于同轴线上依照直径大小套在一起。高壓浆液喷射流及围绕其外部的压缩空气喷射流二重管喷射流组成复合式高压喷射流，为二重管喷射流。

1.2 高压旋喷桩施工方式

1.2.1 浆液要求

浆液含气较少，具有较好的力学性能，其胶凝时间可进行调整，且无臭、无毒，有着良好的稳定性与可喷性。

1.2.2 施工方式与注意事项

（1）应用二重管法施工，应注意将二重管法的提升速度限制在20cm/min，旋喷速度则应限制在15r/min。注浆管在分段提升的搭接长度上不可短于10厘米。施工时，首先送高压水，约半分钟后再送水泥浆，对桩底部以边旋转边喷射的方式进行工作，待1分钟后，再以旋转、提升、喷射的方式继续进行工作。

（2）在进行喷射时，若达到喷浆量与喷射压力的预定标准后，应将渐渐将注浆管提升，若途中出现故障问题，应立即停止旋喷与提升并对故障进行排除。在旋喷过程中，应限制冒浆量在10%至20%范围内。

（3）当喷至软土层顶之后，应马上降低注浆压力，将其限制为3兆帕斯卡左右并引孔内灌泥浆至地表。施工结束后应马上将注浆管拔出，并利用清水对管路进行清洗，避免因凝固而造成管路堵塞问题。

（4）水泥浆配方必须根据室内试验所得结果进行配制，保证水灰比为1比1，不可任意更改，同时应用三层滤网进行严格的过滤工作，避免管路堵塞；水泥浆可随搅随用，注意在使用时，为防止浆液沉积，应对其进行持续性的轻微搅拌，每罐搅拌时间不可低于3分钟。按照搅拌机容量确定水泥浆搅拌量，进行施工时，每次搅拌需用速凝剂8千克、水泥400千克。在高压喷射中，会产生出一些废浆，处理废浆的方式是将其抽至储浆池内，而后通过泥浆车将其送到特定地点。

1.2.3 高压旋喷桩施工

首先进行施工准备，对场地进行平整工作，将20厘米石块铺于隧底，务必摊铺平整；在施工前应首先按照设计将高压旋喷桩的中心位置进行现场明确；为验出最适合的浆液配比，从施工现场进行取样，而后在室内根据要求对浆液配比进行试验；按照设计要求，择选注浆管转速为15r/min、空气压力为0.7兆帕斯卡、水泥浆液压力为28兆帕斯卡、注浆管提升速度为20cm/min的参数的高压高压旋喷桩桩径。通过对桩体进行测验，得出其无侧限抗压强度大于1.5兆帕斯卡，达到设计要求。

2 高压旋喷桩施工的质量控制措施

2.1 钻孔来进行定位

指的是测量人员需要有机结合业主（或设计人员）提供的控制网来科学合理的确定桩位。具体而言，就是需要操作人员根据测量人员之前所放好的桩位移钻机到指定的桩位处，与此同时还要仔细校对钻机的准备位置，最后确保没有任何差错之后，使用校正钻机的机头与孔中心位置完全对准，从而控制水平方向与垂直方向的偏差在五十毫米以内。通过实践证明，钻孔施工的准确性在很多时候都会受垂直方向的影响。鉴于此，在工作人员钻机定位结束后务必要想方设法控制垂直度在百分之一以内，切忌不要超过这个比例。等到钻机经仔细检查确定完全符合要求后方可进行钻孔，这个时候我们最好是遵循边钻孔边记录的原则进行，以免施工完毕之后却无法记得相关的技术指标，比方说所钻孔的孔深、孔号位置、回水等情况，同时将钻孔钻至设计标高位置，通过这种方式来保证钻孔质量可以达到预期标准。

2.2 造孔

等到准确定位钻机后，高速公路工程的施工人员便可以加以钻孔了，同时要将注浆管置入到之前设计的深度。值得注意的是，在钻孔的过程中，我们切忌照葫芦画瓢，对于以往的成功经验生搬硬套，而是应当根据工程所在地地质的实际情况、所需钻孔设备等进行具体分析。成孔后，相关工作人员还需要细致入微的利用人工或者借助相应的工具来检验成孔的孔位、孔深等指标，确保这些指标全部都符合要求后方可进行下道工序施工。

2.3 喷射

钻孔顺利技术后，需要根据之前设定的设计标准检验孔位、孔深以及垂直度，确保没有任何差错（必要的时候要保证这些差错在可控范围内，不对施工构成直接性的危害）的前提下再进行喷射施工。尤为引起大家注意的是，操作人员在这个过程中应当有效控制噴射方向及提升速度，并且根据实际需要来确定浆液的用量与做好相关记录。当钻机钻到理想的深度后，工作人员需要仔细检验喷射方向以及摆动角度，确保这两大指标都达标之后即可进行喷射作业（通常都是按照自下而上的顺序进行操作）。在喷射施工的时候一定要相应的做好浆液初凝时间、提升速度、气浆流量及压力等原始记录。比方说喷射采用的高压旋喷桩机机型，其转速一般为十至二十转每分钟；喷浆压力位二十一兆帕等。喷射结束后，相关的施工人员应按照与之对应的设备维护制度，日常检查管内及钻机内是否存在水泥浆等，如果有，则需要使用注浆管等机具设备将其冲洗干净，从而方便以后的重复使用，同时可以保护设备，延长它的使用寿命。做完这些之后，施工人员将钻机等机具移到下一个孔位上。

3 结束语

综上所述，随着高压旋喷桩技术在高速公路工程中得到越来越广泛的应用，高速公路单位应当首先做好相应的准备工作，然后在施工过程中将其落实到位，包括钻孔、造孔、喷射等重要工艺都务必能够按照设计的严格执行，只有这样才能真正的保证施工的顺利开展，确保高速公路工程的高质量，为人们的日常生活提供强而有力的外部保障。

【参考文献】

[1]王欣欣，徐开磊，关蕾.高压旋喷注浆法在桥梁基础加固中的应用研究[J].四川水泥，2016（02）：224.

[2]潘吉祥，潘方治.高压旋喷注浆法在软土地基中的应用[J].城市道桥与防洪，2009（06）：19+150-152.

[3]柯国贵.高压旋喷桩在桥梁基础加固中的设计应用[J].山西建筑，2012（25）：98-99.

[4]郑伟，曹宝海.高压旋喷桩作为承载桩技术在水利工程闸基础中的应用[J].水利建设与管理，2013（10）：10-17.

[5]刘布阳.高压旋喷桩在桥梁深基坑支护中的应用[J].资源环境与工程，2006（03）：42-44+86.

[6]杨敬东，李旭.旋喷桩技术在加固桥梁墩台地基中的应用[J].铁道建筑，2008（02）：72-74.

[7]王启龙.高压旋喷桩在既有桥梁地基加固中的应用[J].建筑施工，2007（05）：11-12.

[8]陈邛，李明，徐典.高压旋喷桩加固技术在工程中的应用[J].山西建筑，2013（19）：47-49.