关于高压旋喷桩在路桥软基处理中的应用

【摘要】本文重点针对高压旋喷桩在路桥软土路基处理工作当中的具体应用展开了全面分析和研究，有效结合我国津汕高速公路天津段工程施工展开到全面分析和研究，针对高压旋喷桩技术在路桥软土地区当中的处理流程和工作要点进行的全面阐述，充分发挥出高压旋喷桩的工作优势，进一步提高路桥软土地基的整体处理质量和效果，对提高整个路桥基础结构的安全性和稳定性打下良好的基础。

【关键词】高压旋喷桩;路桥工程;软土地基

最近几年，我国公路桥梁工程的建设规模不断扩张，已经覆盖到我国各个不同的地区，由于我国国土面积辽阔，不同地区的地质条件构成有着明显的差异性。因此，在具体施工当中经常会遇到一些地区存在大面积的软土条件，对整个路桥工程的基础施工造成了一定的影响和阻碍。针对路桥软土地基处理工作，是工程建设单位所面临的一个重要施工难题，如果对路桥基础工作处理不当，很有可能会造成基础结构稳定性下降，路桥工程在后期的使用过程中会产生路面裂缝以及基础不均匀沉降等问题，对整个路桥工程的整体使用效果产生了严重的影响。通过高压旋喷桩施工技术的有效应用，在路桥软土地区当中的处理效果非常明显，可以进一步提高软土地基的整体处理效率和质量，提高路桥工程基础结构的稳定性，防止后续产生严重的基础病害问题。

1、工程概况

本工程有K8+541.5分离式立交和建新南路分离式立交桥两座，桥头路基顶面宽度分别为27m和34.5m，桥头路基50m范围内采用高压旋喷桩对地基进行处理，旋喷桩采用正三角形布置，桩径0.6m，距桥头0～25m范围内桩长16m，距桥头25～50m范围内桩长10m，16m桩桩距1.5m，10m桩桩距1.8m。单桩设计承载能力16m长的桩不小于450KN，10m长的桩不小于280KN，如图1所示：

2、施工前期部署和工程施工计划

2.1试桩取得参数

通过使用单管旋喷施工方法，通过试桩处理之后有效保证单桩与复合地基的承载能力，符合本次路桥工程到原土地基处理工作效果。并且有效确定旋喷参数、水泥材料用量、钻进速度提升速度等。根据试桩工作的最终检测结果，10m桩水泥材料的使用量使用的是200kg/m，可以达到路桥技术结构承载能力的要求。16m桩由于试桩场地地质条件相对较差，整体的承载能力不符合工程建设标准，因此在生活当中先使用10m桩，试桩所使用的水泥材料用量为200 kg/m，如图2：

2.2施工队伍分配

在本次工程旋喷桩施工过程中，总共安排两个施工队伍同步进行施工，每一个施工队伍负责一个桥头的旋喷桩施工工作，每一个桥头设置一个施工分队，每个作业分队分为24小时倒班不间断施工，同时每一个施工队伍配置一套钻机设备。

2.3工程施工顺序

整体施工顺序依照各个桥头同步开展，施工需要保证桥头具有施工作业面然后进行旋喷桩施工。打桩施工顺序先需要施工10m桩，然后再施工16m桩，工程施工的方向需要从靠近桥头的位置，朝着远离桥头方向逐步推进。试桩工作需要在一天时间内完成，各钻机实现24小时不间断式作业，据本次工程施工总量预计67天范围内完成整个作业。

3、旋喷桩施工工艺流程

3.1钻机设备就位

在本次路桥软土地基处理工作中，旋喷桩施工采用的是单管旋喷施工方法，机械设备使用的是XPZ-50型旋转钻机。在钻进工作中如果遇到比较坚硬的低层条件，则需要使用地质钻机来进行处理，钻机就位时必须要保证垂直，钻杆和地面的垂直度误差不能超过1%，钻机口的位置和设计桩位置偏差不能超过5cm，转机对位偏差大小不能超过2cm。

3.2钻孔施工

钻机就位之后需要搭设施工平台，保证钻杆完全垂直于地表面，然后可以进行后续的钻孔作业，钻孔工作的速率需要保证中速速率，不能过快也不能过慢。

3.3插管

在插管工作中很有可能会被一些杂物所堵塞，因此需要使用边注水边插管的处理方法，注水水压通常不超过1Mpa，插管的实际深度必须要达到标准的桩体长度，10m桩的插管深度不能小于10.5m，16m长度的桩体插管深度不能小于16.5m。

3.4配置浆液

在浆液材料到配比工作中，水灰比使用1：1的控制比例，浆液材料需要充分搅拌均匀，同时水泥材料使用的是32.5级普通的硅酸盐水泥材料，先將水直接注入到搅拌器内部，同时使用事先标记好的刻度钢尺，准确测量实际的加水量大小，然后向其中加入水泥在搅拌器内部充分搅拌三分钟以上，保证材料充分均匀。

3.5喷浆施工

当喷管直接插入到预定的施工深度之后，需要通过由下而上的方法来进行喷浆施工，边喷浆边进行提管。相关施工人员在具体操作过程中，必须要时刻观察浆液的初凝时间，对注浆的流量大小、压力大小以及提升速率等各项参数进行有效控制，在桩体施工结束之后需要检查水泥的实际使用量是否满足规定的施工要求，同时需要以200kg/m的标准来进行计算。10m长度的桩体每根桩需要注入2.1t的水泥，16m长度的桩体每一根桩需要注入3.3t水泥。在喷浆施工过程中禁止出现偷工减料等不良行为，如果发现桩体施工不合格则必须要重新进行调整。在一根桩体施工完成之后需要进行及时的冲洗工作，对喷管内部进行彻底清理，保证管道内部不会残留大量的水泥砂浆。

3.6施工记录

在施工过程中需要对每一根桩体的长度大小进行准确记录，需要对实际的施工桩体长度水泥材料的使用量、实际作业时间、桩体施工质量等各个方面进行全面控制，并且需要通过现场的管理工作人员进行签字审核，每一个桥头施工完成之后，需要通过负责人员亲自进行检验和审核签字，如表1所示：

4、高压旋喷桩施工注意事项

第一，在施工中必须要保证浆液配置充分均匀，同时制备完成之后的水泥将必须要进行全面观察，不能产生材料离析等问题，配置完成之后的水泥浆材料静置时间不能超过2h，如果放置时间过长，水泥材料产生初凝现象，则不能继续进行使用。

第二，在试桩工作当中，各项施工参数必须要进行准确设定，要严格依照试桩参数，有效控制钻杆的旋转速度以及提升速度。在工程施工当中需要有效检查各环节高压设备以及管道系统的工作情况，有效防止喷嘴或者管道线路被堵塞。如果喷嘴的磨损程度比较严重，则需要及时进行更换。

第三，在工程施工当中如果存在地表以下的障碍物影响，造成钻杆无法正常下沉或者出现跑偏等问题，则需要他及时通知到监理工作人员和设计工作人员，到达现场同步协商进行解决。

第四，在喷射注浆工作中需要时刻观察冒浆的实际情况，如果冒浆总量超过注浆量的20%，或者完全不冒浆的情况下，则必须要及时停机进行上报，查明其中的影响因素采取针对性的补救策略来进行解决。

结语：

综上所述，在公路桥梁施工过程中，软土地基处理问题是其中非常关键，同时也是比较困难的环节，通过高压旋喷桩技术的有效应用，在路桥软土地基当中的处理效果非常明显，可以进一步提高路桥地基结构的整体稳定性。同时高压旋喷桩技术整个操作流程比较简单、施工效率较高，同时对软土地基的整体加固处理效果非常明显，我国各大路桥工程施工当中应用非常广泛，所取得的施工经济效益和社会效益非常明显。

参考文献：

[1]史本宁，焦学尧.基于高压旋喷桩试桩的滨海滩涂淤泥层软基处理[J].水运工程，2020（S1）：35-39.

[2]胡鹏，潘桥泓.浅谈高压旋喷桩在城市道路软基处理中的应用[J].价值工程，2020，39（07）：164-166.

[3]王星国.高压旋喷桩在市政道路软基处理中的质量控制与常见病害防治[J].中华建设，2019（10）：168-170.

作者简介：

陈跃华（1973.11-），男，汉族，湖南桃江人，大专，工程师，主要从事路桥专业技术和项目管理。