浅谈高压旋喷桩在城市道路软基处理中的应用

胡鹏

摘要：作为城市道路软基处理施工中的一项重要技术方法，高压旋喷桩的应用优势不言而喻，其在提高施工质量，优化施工流程等方面发挥着不可替代的重要作用。本文首先介绍了高压旋喷桩的相关内容，分析了高压旋喷桩设计及施工要点，探讨数喷射等多个角度与方面，了高压旋喷桩在城市道路软基处理中的应用流程，并结合相关实践经验，分别从参就高压旋喷桩技术的施工质量控制问题提出了个人观点。

Abstract： As an important technical method in the soft foundation treatment construction of urban roads， the application advantages of high-pressure rotary jet grouting piles are self-evident， and they play an irreplaceable important role in improving the construction quality and optimizing the construction process. This article first introduces the relevant content of high-pressure rotary jet grouting piles， analyzes the design and construction points of high-pressure rotary jet grouting piles， discusses multiple angles and aspects such as digital spraying， and discusses the application process of high-pressure rotary jet grouting piles in soft foundation treatment of urban roads. Combined with relevant practical experience， some my personal opinions from the participants on the construction quality control of high pressure rotary jet pile technology are put forward.

关键词：高压旋喷桩;城市道路;软基处理;应用

0  引言

随着经济社会的持续快速发展，城市建设进程不断加快，城市道路施工环境日趋复杂。在城市道路施工中，如何对软基进行有效处理，成为业内广泛关注的焦点问题之一。通过高压旋喷桩施工技术的有效应用，切实克服了软基处理的诸多弊端，优化了整体施工效果。本文就此展开了探讨。

1  高压旋喷桩概述

1.1 概念

高压旋喷桩属于高压喷射注浆法处理地基范畴，通过采用工程钻机，将安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴置入地基特定深度，再用高压泥浆泵等设备，在特定压力的有效作用下将提前预制好的水泥、水玻璃等材料作为主固化剂的浆液，经由喷嘴喷射而出，冲击破坏既有土层，并在注浆管的定向移动下，将土层进行充分混合搅拌，待凝固到位后，在地基处形成具有特定性能的固结体。当前，高压旋喷桩施工技术已经逐渐成为处理城市道路软基的主流技术方法之一。

1.2 应用优势

对于城市道路软基处理施工而言，高压旋喷桩的应用优势极为显著，主要表现在：一是可有效改变软土地基的物理化学性能，提高道路软土地基的承载力，减少后期因地基沉降而造成的各类道路病害问题。二是可有效阻止水体流动，提高地基的抗剪强度，优化道路地基的稳定性，具备更为突出的抗变形能力。三是可有效提高道路软基处理效率，减少了对人力、物力的需求量，使整个施工过程趋于高效化、规范化、科学化，具有显著的经济效益。

2  高压旋喷桩设计要点

2.1 加固体直径的设定

旋喷桩直径与现场土质、土体强度和喷射压力、流量、提升速度和浆液稠度等诸多因素有关，当无试验资料时可参考工程经验。当地层成桩难度大，难以喷射成桩时，需要根据地层情况通过现场做试验桩确定旋喷桩施工技术参数，达到要求的桩径和成桩质量。

2.2 桩的平面布置

桩的平面布置形式需根据加固的目的给予考虑，分离布置的单桩可用于基础的承重，排桩、板墙可用作防水帷幕，整体加固则常用于防止基坑底部的涌土或提高土体的稳定性，水平封闭桩可用于形成地基中的水平隔水层。

当采用整体加固或排桩形式时，桩的间距不仅取决于桩的直径，还取决于桩施工时的构邻桩的搭接应根据工程要求和条件确定，根据现行国家行业规范，相邻桩的搭接不应30cm，对于用作基坑挡水时，相互搭接应有更多的安全储备，为此有时需要采用双排甚至三排桩，而对基坑内部主要用作减少基坑变形的加固，相互搭接可適当放宽。

2.3 加固体的强度

加固体的强度与土质和施工方法有着密切关系。施工工艺的不同和土质的多变，使加固体强度有很大的离散性。单管法在砂质土中的加固体强度一般为2.0～7.0MPa，在黏性土中的加固体强度一般为1.0～5.0MPa，三管法在砂质土中的加固体强度为1.5～15.0MPa，在黏性土中的加固体强度通常为0.8～5.0MPa。在一定土质条件下，通过调节浆液的水灰比和单位时间的喷射量或改变提升速度等措施，可适当提高或降低加固体强度。

3  高压旋喷桩施工准备工作

3.1 技术准备

在高压旋喷桩施工正式开始前，要进行必要的技术准备，为施工的顺利进行提供技术支撑。要严格确定高压旋喷桩施工配合比，充分确保水泥土侧限抗压强度，并根据喷射参数计算实际水泥浆需用量，并根据单位时间内被处理的土量，确定水泥土混合液中的水泥、外加剂、土粒和水的比例。要进行必要的成桩试验，并以此为依据选择最为合适的机械设备，设定最为优化的施工流程，合理配置施工资源。要严格开挖检查固结体尺寸与连续性，进而确定喷射注浆技术对道路软基地质的适用性与可靠性。同时，还要进行科学合理的载荷和透水试验，只有在满足特定要求后，方可进入正式施工。

3.2 场地准备

要为高压旋喷桩的施工准备合理的场地，提供可靠便利的作业面，将施工现场既有的所有杂物、垃圾等进行彻底清理，并充分整理施工作业面，彻底压实。在此基础上，开挖排浆沟，设置回浆池用于回收浆液，避免多余浆液污染施工环境。

3.3 施工工程机械准备

要为高压旋喷桩施工配备足够可靠的工程机械设备，及时对机械设备进行维护保养，确保其实际工作状态与性能，特别是对于高压设备、管路系统、设备功率等进行重点检查，确保满足高压旋喷桩施工需求。不同的机械设备要有不同的检查侧重点，比如在查看设备管路时，要重点查看其密封性能，防止密封圈起皮、倒刺等问题存在;在查看喷嘴等设备时，则应杜绝杂物堵塞，并配备一定数量的常规配件。

3.4 人员准备

现场施工人员是执行施工技术措施，落实施工技术要求的直接实施者与操作者，其施工能力的高底直接关系到整体施工效果的好坏。因此要根据高压旋喷桩施工实际需求，对施工人员进行专项培训与引导，强化其对高压旋喷桩施工的理解，提高具体操作技能。同时，还要强化施工管理人员的质量意识、安全意识、责任意识，确保施工工作有效衔接。

4  高压旋喷桩在城市道路软基处理中的应用流程分析

4.1 试桩、技术参数确定

在每个工点施工前，要先行打入数根工艺试验桩，用于检验工程机械的性能，调整优化施工技术的各类参数，具体包含灰浆稠度、工作压力、钻机钻进与提升速度、水灰比、钻具转速等等，还要根据软土地基的土层性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入量。技术参数的确定，可为后续施工奠定基础，形成保障，因此在试桩及技术参数确定后，后续所有施工环节与流程均要以此为依据。

4.2 测量放样

现场施工人员要结合施工图纸标注的坐标以及施工规划图等资料，对施工段落进行合理布桩，并用显著颜色对其做出标识。桩与桩之间的距离要科学合理，并将误差控制在技术标准允许范围内。在对布桩完成验收合格后，则可进入下步施工环节。

4.3 钻机就位

钻机是高压旋喷桩施工中的关键设备之一。在运至施工现场后，要严格安装并调试，待其转速、压力等指标达到一定运行状态后，则可正式投入使用。钻机就位时先使钻头对准桩位标志中心，然后双向调平钻杆，并再次复核对中及调平，严格控制垂直度误差及对中误差。

4.4 钻孔

实施钻孔旨在将注浆管置入到特定深度，常用的钻孔机械设备为单管法旋转钻机。在钻孔开始前，施工管理人员要精确掌握钻杆长度，并依据桩长、设计桩顶标高、原地面标高等参数计算下钻节数，并在最后一节钻杆上标出下钻结束位置。在钻杆下钻过程中，要采用一定指标的水泥浆压力，避免喷嘴堵塞，同时对土体进行首次喷射，使土地成为混合液，降低喷浆过程中可能遭遇到的阻力，提高浆液搅拌程度，钻到预定深度。成孔后，应对其进行及时校验，确保其在孔深、孔位、垂直度等方面符合技术标准。

4.5 灰漿的制作

选用合适标号的水泥，根据搅拌桶的大小、水灰比、泥浆比例等标定最高水位线，按照特定比例添加水泥，并充分拌合均匀，测定泥浆比重达到相应数值，若不能达到则要继续提高水泥的掺入比例。要确保充分的搅拌时间，避免搅拌均匀性，超出初凝时间的浆液不可投入使用。

4.6 旋喷和复搅

将注浆管下放到特定深度后，调整回流阀门，使旋喷罐内的压强达到特定值。水泥浆达到喷嘴后，要检验喷射方向、摆动角度等，并严格掌握旋喷压力、水泥用量参数等对桩体均匀程度具有直接影响的要素。由于水灰比的不同对于桩身强度具有深刻影响，因此必须注重浆液初凝时间、水泥浆压力、旋摆角度、喷射方法等，同时严格施工过程记录，做好故障问题的应对处理。

5  高压旋喷桩技术的施工质量控制探讨

5.1 建立健全施工管理制度

在高压旋喷桩施工中，完善的施工管理制度扮演着不可替代的重要角色，因此要注重建立健全施工管理制度，使具体施工操作有据可依、有章可循。要注重高压旋喷桩施工管理制度的可行性、约束性、可操作性，使其始终符合工程施工实际，避免照抄照搬，因脱离城市道路软基处理施工实际而造成的执行难、落实难。要在制度的执行过程中，注重其与工程实际需求、相应技术规范等不吻合之处，进而采取有效措施予以调整优化。

5.2 强化施工材料质量控制

对于高压旋喷桩施工，施工材料是工程的基本载体与构成要素，为保障最终整体施工效果，必须注重施工材料质量，防止因施工材料质量不过关而造成的工程质量问题。要严把施工材料入口关，在采购环节货比三家，选择实力强、资质优的生产供应商;严把施工材料管理关，对施工现场的所有施工材料进行严格管理，分类堆放，做出醒目标识，避免混用乱用;严把施工材料检验关，强化抽检力度，提高抽检频次，抽检发现的不合格产品要一律清理替换。

5.3 提高施工人员整体素养

在工程施工开始前，要向施工人员详细介绍清楚城市道路软基处理的客观实际环境，以及高压旋喷桩施工技术的关键节点，使其做到心中有数，规避施工中的易犯错误，必要情况下可先行模拟后再行正式施工。要密切关注高压旋喷桩施工过程中施工人员的操作规范程度，对于发现的操作不规范甚至违章操作等行为及时进行纠正。此外，要缜密排查影响施工安全的潜在要素，防止安全要素蔓延扩散，造成更为严重的安全质量问题。

5.4 严格掌握施工技术要点

要依据相关设计标准，对城市道路软基进行详细勘测与分析，掌握软基的土质密度等基本情况，并以此为基础选择适用的施工技术工艺，制定行之有效的施工技术方案。要高度重视凹穴问题的负面影响爱，并采取科学方法予以防范，可采取超高喷浆注浆方法使其负面影响最小化，并在浆液尚未彻底凝固时，对冒浆进行捣实操作。

6  结语

综上所述，高压旋喷桩的诸多应用优势决定了其在城市道路软基处理中的应用地位，但受施工技术、机械设备等要素的影响，高压旋喷桩在实际应用中依旧存在诸多缺陷与不足，制约着城市道路软基处理效果的有效提升。因此，施工管理人员应该从城市道路软基处理的客观实际需求出发，密切结合施工环境，充分遵循高压旋喷桩施工技术的基本规律，多措并举，切实优化施工流程，提高施工质量，为保障城市经济社会的持续稳定发展奠定坚实基础。

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