高压旋喷桩在G22青兰高速K1707+600处路基维修中的应用

范军

摘要：高压旋喷施工技术是日本在上世纪70年代提出并推广使用的，主要用在软土、松散、富水地层中对土体进行加固处理。它的作用机理是通过高速射流水泥浆液使土体并使与水泥浆体混合，形成水泥加固土。在2018年G22青兰高速公路k1707段路基处理中应用旋喷桩进行加固处理，取得了良好的施工效果，经过一年多行车检验，所处理路段未发生深陷，路基稳定，达到了预期目的。

关键词：高压旋喷桩;处理路基;技术

中图分类号：U445.55    文献标识码：A     文章编号：1671-2064（2019）16-0000-00

0 引言

G22青兰高速公路平定段K1707+600段属于湿陷性黄土地区，受地质条件、水毁灾害、等诸多因素影响，局部路段已陆续出现路基沉陷、防排水设施损毁、路面网裂、坑槽、等病害，存在严重的行车安全隐患，经过调查对比各种施工方案最终对沉陷较为严重路段采取高压旋喷桩处理方案。

1 施工前准备

1.1交通管制措施

鉴于G22青兰高速公路是青岛至兰州的东西大动脉，交通量大，以重载车辆居多，但工期紧，任务重，有一定的施工难度。我们在施工中制定了保畅通、保安全、保施工的“三保”实施方案，采用边施工边通车的交通管制措施。在施工路段起点和终点和放置醒目的安全警示标志牌、报闪灯等必要的安全设施，同时我们还增加了专职安全员靠前指挥交通，还取得了当地安全交警部门的支持，确保车辆安全有序通过。

1.2施工安全作业布设

根据《道路交通标志和标线第4部分：作业区》和（GB5768.4-2017）和高速公路养护安全作业规程中有关要求，先在作业区的前后各100m、50m处安装橡胶减速带、公路交通信号警示灯、临时测速监控等设施，其次，在作业区前后各500m、200m、100m、50m的位置，分别设置车辆驶入警告区、行驶过渡区、行驶缓冲区、作业区、行驶过渡区、终止区，在作业区前后200m处各安排专职安全员1名，用旗语指挥，同时配备对讲机，随时对行车情况进行信息传递。施工作业区安全布设，如图1所示。

2 施工过程

本项目旋喷桩采用二重管法施工，它的作用原理是利用空压机对空气的压缩原理，把空气高速压入土体，同时水泥浆液体也高速进行土体，高速浆液体和环绕在浆体外圈的高速气流共同冲击破坏土体，破坏能量相对于单管法显著提高，破坏后的土体与浆体重新组合后形成一定体积的固结体，浆体渗入周边土体，处理范围的路基承载力得到整体加固。

2.1施工准备

（1）在施工中，我们严格执行三级交底制和首件工作认可制，对经监理工程师批准的施工技术方案，我们向现场技术员和作业人员进行了技术交底。

（2）准备充足的水泥加固料和水。水泥及施工用水等工程材料须经见证取样并检测合格后才能进场使用。

（3）根据路面实际宽度，事先计算出第一排的桩基数量，计算公式为：总宽度÷1.5-1。此段路面净宽度为11.05m，设计间距1.5m，按梅花形布设，经计算，第一排横向为7根，第二排为6根，以此循环类推，对每个孔位进行编号，根据设计要求建立钻孔深度台账，方便于成桩后检测桩长等数据。

（4）实行首件工程认可制，用以确定各种试验参数总结施工经验，确定试桩3根。试喷桩钻孔直径为75mm，采集成桩直径为500mm的治理效果，确定紧佳的施工参数，用来指导后续大面积作业。

（5）固结材料采用水泥和水玻璃双液方式注入，水玻璃掺配量为水泥重量的3%，水泥浆放置时间不超过2小时，制备好的浆液不得离析， 不得有结块，供浆要连续。

（6）采用饮用水配制水泥浆液，配制前须对水、水泥等检验合格并经监理工程师认可才能使用。

（7）确定了3个试桩，其编号为：1-1、1-3、1-5，按试验室内给定的各种试验参数，开始试桩施工。试桩水灰比分别以0.9、1.0、1.1共3个水灰比进行试验，分别对应的桩号为1-1、1-3、1-5，在施工过程中，注意观察钻杆的旋转速度，及时调整加固料的喷浆量。在试桩施工过程中，要做好各种原始记录，包括搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。

（8）施工后28天，经检测比对3个试桩的各项指标，最终选取1-3试桩的施工参数，作为指导后续大面积施工的依据。

（9）进行首件总结，对3根试桩从试验参数、施工工艺、成桩质量检测等方面进行全面总结。

（10）经总结，得出1-3试桩各项参数为：水灰比控制为1.0。水泥净浆比重为1.52g/cm3，稠度为7s，水泥浆用量为170kg/m。钻杆转速20r/min左右，提升速度为20cm/min，高压泵压力控制在25MPa。无侧限抗压强度3.693MPa。

2.2施工就位

（1）采用隔桩隔排跳跃式钻孔，钻机准确就位后，钻头对准孔位的中心点位，检查钻杆的垂直度，为控制值为钻杆長度的1%以内，慢慢下落钻杆，保持钻杆垂直度不变，在离路面3-5cm时停止，检查其对准偏差，不得大于20mm。钻机准确就位后，下落钻机底盘，使钻机保持稳定，直至整桩施工完成。

（2）按照1-3试桩确定的参数，拌制水泥净浆，搅拌时间为10-20分钟，水泥净浆须经过孔径为0.8mm的过滤网流入浆液桶，浆液桶慢速搅拌，开启空压机，检查管路系统的密封性和喷嘴内是否有有杂物。