高压旋喷桩技术在公路软基加固处理中的应用

聂同祥

(河北省青县交通运输局地方道路管理站 青县 062650)

高压旋喷桩技术在公路软基加固处理中的应用

聂同祥

(河北省青县交通运输局地方道路管理站 青县 062650)

路基是公路路面结构的重要组成部分，路基缺陷直接影响到公路的使用质量和使用寿命。高压旋喷桩能够有效地处理软土路基问题，结合具体的高速公路路基施工实例，介绍了高压旋喷桩加固软土路基的具体施工过程，对类似工程起到借鉴作用。

公路工程；路基缺陷；高压旋喷桩；加固处理

1 引言

路基是公路路面结构的重要组成部分，路基的缺陷直接影响到公路的使用质量和使用寿命，因此对于路基中的缺陷问题，应及时采取相应的措施进行处理。高压旋喷桩能够有效地处理软土路基问题。高压旋喷桩是指采用高压水流切割技术在土体中边旋转边提升以对土体进行充分的切割，从而形成旋喷桩体，并与周围的土体形成复合地基的形式。高压旋喷桩具有施工机具简单、施工速度快、噪音小以及无污染等特点，因此在高速公路软土路基问题的处理中具有非常广泛的应用。本文笔者将结合具体的高速公路路基施工实例，简要探讨高压旋喷桩的具体施工过程。

2 工程概况

本工程为某一高速公路路基施工实例。在该公路所处地区主要存在第四纪松散沉淀物，主要是由粘性土、粉性土和砂土等组成。这种地质情况无法满足公路路基的施工要求，因此需要采取措施对软土路基问题进行加固处理。经过综合的分析考虑，决定采用高压旋喷桩对本工程的软土路基问题进行处理。3 高压旋喷桩的主要施工技术参数

进行高压旋喷桩大面积施工前应当首先采取试桩试验，从而合理定出相关施工参数，如提杆速度和泵浆压力大小等。高压旋喷桩桩径0.6m，桩间距1.3m，成正三角形布置，共有8根试验桩，桩位编号为1#～8#，试验桩长约16.0m。本次试验的高压旋喷桩采用单管法，桩体试块28d龄期立方体抗压强度不小于1800kPa，单桩允许承载力Ra=170kN。如表1所示为本工程高压旋喷桩施工具体的施工技术参数。

浆液压力/MPa浆液比重压缩空气压力/MPa高压水压力/MPa0．2～0．81．6～1．80．5～0．830～50

4 高压旋喷桩施工技术

4.1 施工工艺流程

在本工程中进行高压旋喷桩的施工，其具体的施工工艺流程为：施工准备→测量放线→钻孔就位→钻孔→下注浆管→制浆→喷射注浆作业→回灌浆液→旋喷和复搅→提管冲洗。

4.2 施工要点

(1)施工准备。在高压旋喷桩施工之前，应做好相关机械设备的准备工作，并根据施工现场的具体情况进行安装，并对机械设备系统进行检查，确保运作正常，在确认无误之后方可进入到下一步的施工。在各种机械设备检查正常之后即可开始进行联合试机检查。在检查过程中，各种压力和流量需要调到喷射注浆施工的要求值。如果需要对浆嘴和风嘴进行更换，应先进行试喷处理，在确保达到最佳的喷射效果之后方可进行使用。

(2)测量放线。为了确保施工定位的准确性，需要建立外围控制网，在施工现场外建立控制点网，这样可以对桩位进行测量复核。在施工现场内，还应根据工程桩位轴线的具体情况在场地内建立控制网点，通过外围控制网和场内控制网以进行双向控制。在控制网建立之后即可进行桩位的测量放样。在确定桩位之后需要设置固定标桩。根据要求标桩应采用直径16mm以上的钢筋，其埋设的深度应控制在0.8m以上。为了避免施工对标桩造成破坏，需要采取措施进行保护。在进行标桩的设置时，应反复进行测量核对，在确认无误之后即可交付监理单位存档。

(3)钻孔就位。按照设计的孔位进行钻机的就位。钻头应精确地对准孔位的中心。钻机的就位应满足垂直度的要求，因此在对其进行就位时应进行水平校正处理，从而确保钻杆垂直地对准钻孔的中心位置。在钻孔施工中为了避免窜浆问题的产生，应先进行单排桩的旋喷施工，然后再进行双排桩的旋喷施工，一般情况下单双排桩的施工间隔时间应控制在24h以上。

(4)钻孔。为了有效地确保钻孔施工的垂直度和孔壁的稳定性，应采用钻机进行预先成孔作业。钻孔的直径控制在130mm。通过预先成孔以穿透上部砂层。在钻孔施工过程中，应随时对钻杆的垂直度进行校核，这样可以有效地确保钻孔的垂直度。如果发现钻杆出现倾斜的问题，应及时采取措施进行纠正。在钻孔施工过程中，应严格控制好钻进的速度，并且可以采用导正装置以防止钻孔出现倾斜。

(5)下注浆管。下注浆管时应对喷头进行保护，这样可以避免风嘴和浆嘴出现堵塞的问题。如果下注浆管时出现高喷嘴下不去的问题时，应根据问题的具体情况采取相应的措施进行处理。一般情况下，如果不是发生严重的塌孔问题，喷嘴均可下到指定的深度。对于注浆管下不去的问题，可以采取的措施为：压注浆泵送水泥浆边摆动喷管边下管，同时送风、送浆边摆动边下管。

(6)制浆。本工程采用的水泥为32.5级普通硅酸盐水泥。浆液的比重控制在1.6～1.8之间。按照试验所确定的水灰比进行各种原材料的添加。采用搅拌机进行水泥浆液的拌制。在浆液的制作过程中，需要特别注意的是，制浆的材料需要采用重量或者体积称量法，其误差应控制在5%以内。如果采用高速搅拌的方式，其时间应控制在60s以内，如果采用普通搅拌的方式，则其时间应控制在90s以内。浆液的温度应控制在5～40℃之间。浆液制作完成到使用完成的总时间应控制在4h以内。如果超过时间，则浆液应予以废弃。

(7)喷射注浆作业。当注浆管达到指定的位置之后，应按照送浆、送风的方式进行作业。先在孔底进行数秒的定喷，接着根据设计值的要求进行泵压和风压的调整，当孔口返浆正常之后即可开始按照边旋转边提升的方式进行施工。旋转的速度应控制在20～25转/min之间，提升的速度则应控制在20～25cm/min之间。在桩头以下1m范围内复喷提钻时应采用最慢的1档提钻上升，并进行一次复喷，这样可以有效地增加桩体的密实度。当喷浆施工完成之后，需要对注浆孔进行二次回灌处理。按照施工试验所确定的各种施工参数进行高压旋喷的施工。在施工过程中，应经常对水泥浆液的比重进行检查，如果浆液的比重不满足相关要求，则应立即停止喷杆的提升作业，并对浆液的水灰比进行调整，满足要求之后方可迅速恢复喷浆作业。在喷射注浆施工过程中，应做好相关数据的记录工作，其中包括提升速度、喷浆压力、流量以及气压等。高压旋喷灌浆施工，应确保连续不间断的施工作业，并且需要注意的是重复喷射灌浆的长度应控制在0.3m以上。如果在灌浆过程中发现压力出现突降或者骤升的问题，应对孔口回浆浓度进行检查，并进行处理。

(8)回灌浆液。当高压喷灌施工完成之后，由于浆液在固结过程中会出现体积收缩的问题，孔内浆液会出现下降，因此需要不间断地在已喷孔内进行浆液的回灌，并保持压浆作用，直至孔内的浆液面不再出现下沉为止。

(9)提管冲洗。当浆液喷射施工完成之后，需要将注浆泵的吸浆管移到水箱内，并在地面进行一定时间的喷射从而将注浆管内的浆液全部排除干净，以避免浆液凝固造成注浆管出现堵塞的问题。

5 结语

针对于公路中存在的软土路基缺陷情况，需要对其采取加固处理。文章通过结合某一高速公路路基施工实例，针对软土路基问题采用高压旋喷桩进行加固处理。本工程实施效果表明，经过高压旋喷桩处理后，该公路路基承载力满足设计要求，表明了该软基加固处理方案以及施工技术的可行性，可为同类工程提供参考借鉴。

[1] 靳云梅．谈高压旋喷桩处理路基沉陷原理及施工工艺[J]．山西建筑，2014(3)：162-163.

[2] 赵朝阳．高压旋喷桩在运营线路基加固工程中的应用[J]．石家庄铁道大学学报(自然科学版)，2013(S1)：204-206.

[3] 李亮．高压旋喷桩在高速公路路基治理中的应用[J]．黑龙江科技信息，2013(34)：210.

Application of High Pressure Jet Grouting Pile Technology in Reinforcement Treatment of Highway Soft Foundation

NIETong-xiang

(Local Road Management Station of Hebei Qingxian County Transportation Bureau, Qingxian 062650，China)

The subgrade is an important constituent part of highway pavement structure. The subgrade defect will directly influence the using quality and service life of highway, and high pressure jet grouting pile can effectively deal with the problem of soft soil subgrade. In combination with the living example of specific expressway subgrade construction, the specific construction process of using high pressure jet grouting pile to perform the reinforcement of soft soil subgrade is introduced, so as to play a reference role in similar project.

Highway engineering; Subgrade defect; High pressure jet grouting pile; Reinforcement treatment

1673-6052(2016)11-0071-03

10.15996/j.cnki.bfjt.2016.11.020

TU471.8

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