高壓噴射注漿法在路橋軟基處理中的應(yīng)用

田閣+李增堃

摘 要：路橋工程作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐，其行業(yè)的發(fā)展對國民經(jīng)濟的發(fā)展具有巨大影響力。將高壓噴射注漿施工技術(shù)應(yīng)用于路橋軟基處理中，可有效提升工程質(zhì)量。本文主要對高壓噴射注漿法的概況、施工工藝及注意事項進行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：公路工程；軟土路基；高壓噴射注漿技術(shù)

1 高壓噴射注漿法的概況

高壓旋噴注漿法始創(chuàng)于日本，它是在化學(xué)注漿法的基礎(chǔ)上，采用高壓水射流切割技術(shù)而發(fā)展起來的。高壓噴射注漿就是利用鉆機鉆孔，把帶有噴嘴的注漿管插至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液成為20Mpa以上的高壓射流，從噴嘴中噴射出來沖擊破壞土體。部分細(xì)小的土料隨著漿液冒出水面，其余土粒在噴射流的沖擊力，離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例有規(guī)律地重新排列。漿液凝固后，便在土中形成一個固結(jié)體與樁間土一起構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高地基承載力，減少地基的變形，達到地基加固的目的。其施工優(yōu)點如下：

1、施工簡便。高壓噴射注漿法施工時，只需使用鉆機在施工范圍內(nèi)的土層中鉆出小孔，將旋噴管送至預(yù)定位置就可以噴射形成最大直徑為兩米的固結(jié)體，有效加固軟土地基，減少地基變形。

2、固結(jié)體形狀可以控制。噴射流移動的方向可以有效的控制所形成固結(jié)體的形狀。為了滿足施工的需要，可以調(diào)整噴射的速度、方向和噴射壓力使固結(jié)體形成預(yù)期的形狀，施工中常用的有垂直樁、傾斜樁以及水平樁。

3、耐久性良好。高壓噴射注漿法在在軟土地基的加固中，運用水泥泥漿加固軟土土層，不僅能夠取得預(yù)期的加固效果，且具有良好的耐久性，能夠延長公路工程的使用壽命。

4、無公害。在高壓噴射注漿時，機械震動很小，不會產(chǎn)生噪音污染，更不會對工地附近的居民生活造成影響。而且噴漿時受高壓的影響，漿液流失少，使材料得到充分的利用，減少浪費，節(jié)工程成本。

2 路橋工程軟基處理中高壓噴射注漿施工工藝

1、施工準(zhǔn)備

施工前期，應(yīng)先進行施工圖、工程地質(zhì)報告、土工實驗報告等資料的收集及掌握，要求進行施工組織設(shè)計的合理編制，且詳細(xì)檢驗原材料的質(zhì)量，只有確保其質(zhì)量合格后，才能用于施工。

2、鉆機就位

在設(shè)計孔位放置鉆機，保證鉆孔頭與孔中心對準(zhǔn)。為確保鉆孔與設(shè)計規(guī)定垂直度要求相符，必須在鉆機就位后，做好水平校正工作，以此達到鉆桿軸線能夠與鉆孔中心位置垂直，要求在1.5%以內(nèi)控制噴射注漿管的偏差值。

3、鉆孔

實施鉆孔的目的是為了向設(shè)定地層內(nèi)插入噴射注漿管，鉆孔具有較多方式，要求嚴(yán)格按照地層地質(zhì)情況、加固深度、機具設(shè)備配置情況進行鉆孔方式的合理選擇。根據(jù)工程實際情況，本文選取單管噴漿方式，選取的機械為76型旋轉(zhuǎn)振動鉆機，可在30m以上控制鉆進深度，可在砂土或粘性土層標(biāo)準(zhǔn)貫入度40以下時進行施工，如地層過于堅硬，則鉆孔時可選取地質(zhì)鉆機進行施工。特殊情況下，可選取二重管、三重管噴漿法，同樣鉆孔也選取地質(zhì)鉆機，并在50mm以內(nèi)控制鉆孔位置和設(shè)計位置之間的偏差。

4、插管

向地層設(shè)計深度內(nèi)插入噴射注漿管，鉆孔可選用76型振動鉆機，并同時進行插管和鉆孔施工，也就是說完成鉆孔后，即可完成插管施工。此時鉆孔結(jié)束后，應(yīng)及時將巖芯管拔出，且將噴射注漿管換上，向設(shè)計深度插入。在插管施工中，為避免泥沙對噴嘴造成堵塞，需同時進行射水、插管施工，要求在1mpa以內(nèi)控制水壓力，如壓力過大，將導(dǎo)致孔壁坍塌。

5、噴射注漿

噴射注漿插入深度符合設(shè)計規(guī)定值后，應(yīng)按照從下到上的順序進行注漿施工。此時必須指派專人對漿液初凝時間、注漿流量、壓力等進行實時檢查，且做好記錄工作，并進行過程曲線繪制。如漿液初凝時間在20小時以上，則此水泥不得使用，必須在15小時左右控制初凝時間。

6、沖洗

完成上述施工流程后，需及時清理干凈注漿管等機械，防止水泥將殘留到管內(nèi)。一般可選取水替換漿液，并噴射到地面，為徹底排出泥漿泵、注漿管及軟管內(nèi)的漿液提供便利。隨后將鉆機等機械向下一個孔位移送。

3 路橋軟基處理中高壓噴射注漿注意事項

軟土地基處理是路橋建設(shè)中常遇到的難題之一，尤其是近年來，隨著道路建設(shè)事業(yè)迅速發(fā)展，各種新工藝、新技術(shù)、新方法在軟土路基的處理中得到空前運用，一旦處理方法選擇不當(dāng)，或是施工質(zhì)量不過關(guān)，極易使路橋工程在后期發(fā)生不同程度的沉降，進而引起各種道路質(zhì)量病害。利用高壓噴射注漿技術(shù)加固路橋軟土地基得到建設(shè)者的重視，但施工過程中還需對以下幾點加以重視。

1、冒漿及其處理。在旋噴過程中，可能會出現(xiàn)一定數(shù)量的土顆粒隨著一部分漿液沿著注漿管管壁冒出地面的現(xiàn)象。若冒漿量超過注漿量的20%，就應(yīng)查明原因并采取有效地應(yīng)對措施。冒漿量過大的主要原因是由于注漿量大大超過旋噴固結(jié)所需的漿量所致，即有效噴射范圍與注漿量不適應(yīng)。此時可適當(dāng)提高噴射壓力，或者加快提升和旋轉(zhuǎn)速度，或者適當(dāng)縮小噴嘴孔徑。

2、固結(jié)體頂部收縮凹穴及其處理。在漿液與土粒攪拌混合后的凝固過程中，固結(jié)體由于析水收縮作用而在頂部出現(xiàn)一個凹穴，此時可開挖出固結(jié)體頂部，對凹穴灌注混凝土直至填滿凹穴。

3、施工過程中噴嘴或管路被堵塞導(dǎo)致壓力突然大幅上升。為防治此類問題，應(yīng)認(rèn)真檢查風(fēng)、水、漿的通道，插管前可用薄塑料包扎好風(fēng)、水噴嘴；平時加強注漿泵的維護保養(yǎng)，減少注漿過程中發(fā)生故障的幾率；噴射結(jié)束后按要求做好各系統(tǒng)的清理工作。

4、如安全閥門與管路接頭位置密封圈不嚴(yán)或存有泄漏問題，將導(dǎo)致壓力上不去，為有效解決該問題，需及時停機進行詳細(xì)檢查，通過檢查壓力自然上升，且進行調(diào)壓試驗，一般選取清水進行試驗，直至滿足壓力需求即可。當(dāng)存有地下埋設(shè)物，或地面平實度不足等問題，將大大增加鉆孔沉管的難度，甚至出現(xiàn)冒漿等現(xiàn)象，此時要求放樁位點時必須進行釬探，及時清理干凈地下埋設(shè)物或移動樁位點。要求場地平整工作必須在噴射注漿前進行，需垂直鉆桿，在1.5%以內(nèi)控制傾斜度。通過側(cè)口式噴頭，達到出漿口徑降低及噴射能力提升的目的，實現(xiàn)漿液量基本等同于實際需求，降低冒漿問題產(chǎn)生率。在水泥漿液充分拌和土后，旋噴樁因漿液析水特征，將出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，進而導(dǎo)致凹陷問題出現(xiàn)于固結(jié)體頂部，伴隨土質(zhì)漿液析水性特征，其深度將逐步增加。為避免此類問題出現(xiàn)，要求在完成旋噴樁施工后，鑿去固結(jié)體頂部部分位置，通過混凝土填滿凹陷位置，或把漿液再次灌入旋噴孔內(nèi)。除此之外，在結(jié)束旋噴注漿后，需在固體頂部50到100cm之間再鉆進050到100cm，在原位提桿再注漿復(fù)噴一次加強。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國社會的不斷進步和經(jīng)濟的快速提升，交通運輸行業(yè)得到了突飛猛進的發(fā)展，人們不斷提高的生活質(zhì)量對交通運輸提出了更高的要求。在我國基礎(chǔ)設(shè)施中，路橋作為重要組成部分推動了我國經(jīng)濟發(fā)展。軟土地基作為路橋工程施工的主要病害之一，為提高施工質(zhì)量，必須選取科學(xué)有效的處理方法進行施工，如高壓噴射注漿技術(shù)，通過不斷提升其技術(shù)水平，規(guī)范施工工藝，才能做好質(zhì)量控制工作，才能確保路橋工程建設(shè)質(zhì)量，才能為路橋建設(shè)事業(yè)的發(fā)展貢獻一份力量。

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