公路路基工程高压旋喷桩施工技术研究

刘时亮

山西路桥第六工程有限公司 山西晋中 030600

1 高压喷射注浆技术特点

高压喷射注浆技术最早起源于日本，通过10多年的应用发展，我国在岩土工程中也开始尝试使用高压喷射注浆技术。从本质上分析，高压喷射注浆技术指的是通过钻机把喷嘴注浆管有效钻进指定位置，并借助高压喷射器（压力范围是20MPa至40MPa）把浆液与水喷出，同时把钻杆根据规定要求的速度进行提升，以确保浆液和土粒完全混合，等到浆液凝固后在土体位置就形成具备良好稳定性的固结体，也就是旋喷桩[1]。

2 项目背景

此公路工程项目的全线长度是19.32km，采用的是双向四车道，设计的行车速度是80km/h。工程现场地理位置比较独特，地形与地质条件相对偏差，通过对工程项目进行实地勘察可知，上层结构是黏土、下层结构是砂层，同时施工现场包含溶洞地质形式。由此，通过多方分析、讨论以及研究最后一致决定采用高压旋喷桩技术。根据公路工程实践施工经验可知，压实度是评价公路路基工程承载性的一项关键性指标。路基中土壤的结合存在密切关系，但内部具有较大的空隙和水分，若是空隙相对比较大，就会造成路基结构失稳，从而影响其承载性，当受到外力作用之后就会发生沉降或者是裂缝等相关问题[2]。土壤遇水后容易发生软化问题，从而影响土体结构稳定性，造成压实度不能达到标准规定基本要求。若是路基含水量比较高，就容易造成路基发生沉降与裂缝等质量问题，直接威胁到公路行车安全。路基水源基本包含了地下水和自然降水，其中地下水是不可规避的。路基施工之前应结合工程现场地下水实际情况制定防护处理措施，最大程度上减小地下水对路基造成的负面影响；而自然降水的预防与治理尤为重要，若是路段出现了凹凸问题，则会使得路面形成大量积水，然后慢慢渗入至路基结构，严重时导致路基结构腐蚀，路基承载性直线下降，同时受到车辆的碾压，进一步加剧路基沉降与裂缝问题，从而增加交通安全事故率。

3 高压旋喷桩施工技术

3.1 施工准备

施工工具。此公路路基工程高压旋喷桩技术的使用，包含的机械设备主要为旋转桩机（数量为1台）、高压柱塞泵（数量为1台）、浆液搅拌机（数量为1台）、空心钻杆（数量为1台）以及排污泵（数量为1台）。

场地清理与测量放样。将公路路基工程现场腐殖土、碎石等杂物清理干净，然后对现场地质条件进行综合性勘察，把施工区内通讯线路移出，同时结合工程具体要求架设电力线路。为了能够有效解决积水浸泡问题，需要建立合理的排水设施，比如科学设置排水放坡。当测量放样结束后，需要通过全站仪实现精准定位，并利用白灰进行标记，确保准确施工。

施工材料。按照公路路基工程设计方案基本要求，选择的材料是水泥（级别是PO32.5），通过现场试验确定合理的配合比。试桩与参数。通过试验确定施工空气压范围是0.66MPa至0.71MPa；喷浆泵压范围是24MPa至29MPa；12m/min至16m/min；单台机组为105千瓦；同时高压注浆泵深度＜50m。

3.2 钻机就位

综合分析公路路基工程现场实际情况，然后确定桩体数量、长度以及直径等，同时准确标记桩体位置。而施工技术人员则需要把钻机移动到标记位置，和孔位中心线相对应，保证横向、纵向位置偏差＜20mm，且垂直度偏差＜1%，从而满足工程设计规定基本要求。在以上操作结束之后，需要安排质量检查工作人员严格按照规定检查钻机位置与垂直度等相关参数指标，达标后才能够进行钻进。

3.3 下管喷浆

当钻孔施工结束后，需要认真检查其质量是否符合规定要求。严格根据钻进深度把注浆管插入至土层结构，并选择钻杆合理位置建立喷射设备，以实现下管喷浆的同步进行，以免沙子等杂物堵塞喷嘴。此外，还需要对水压进行合理控制，若是压力比较大，则容易导致孔壁出现坍塌等现象。根据公路路基工程具体情况，在插入注浆管后按照从上之下的顺序喷射。具体施工阶段，为了能够提高施工质量，必须通过试验确定最优技术参数、喷射方向以及压力等，确保初凝2h内实现下管喷浆作业。

3.4 冲洗器具

在喷射施工结束后，需要通过高压水枪把管内部的泥浆冲洗干净，同时防水冲洗管路，以保证管路能够有效使用。

3.5 注意事项

正式喷射混凝土之前，必须认真、仔细进行安全性检查。根据工艺规范基本要求重点检查管道压力、流量等相关参数指标，并对安全阀与活塞等有关部件性能进行仔细检查，若是检查中发现破损则需要及时进行更换。此外，浆管插入至土层必须保证通常，接头密封性符合工程规定基本要求。

针对喷嘴、管路堵塞现象制定有效的处治措施。施工技术人员需要结合经验与工程规定要求在容易出现堵塞的位置建立滤网结构，以免注浆时发生膨胀或者是堵塞等现象。在进行插管时需要保证内部注入水压＜1MPaa，且一边冲一边插。

重复进行喷射。为了能够确保施工质量，保证参数指标达到工程规定基本要求，需要反复喷射冲击。

制定一系列措施保证工程现场和后场浆液供应符合施工技术要求。为了能够实现连续性施工，就必须确保浆液充足供应。

4 结语

本文以实际公路路基工程项目为例，对高压旋喷桩施工技术进行了重点研究。实践结果表明，采用旋喷桩施工技术有效提升了施工效率与质量，且旋喷桩和地基结构相关性能指标均符合设计规定基本要求，所以高压旋喷桩施工技术值得推广应用。