高壓旋噴樁在G22青蘭高速K1707+600處路基維修中的應(yīng)用

范軍

摘要：高壓旋噴施工技術(shù)是日本在上世紀(jì)70年代提出并推廣使用的，主要用在軟土、松散、富水地層中對(duì)土體進(jìn)行加固處理。它的作用機(jī)理是通過高速射流水泥漿液使土體并使與水泥漿體混合，形成水泥加固土。在2018年G22青蘭高速公路k1707段路基處理中應(yīng)用旋噴樁進(jìn)行加固處理，取得了良好的施工效果，經(jīng)過一年多行車檢驗(yàn)，所處理路段未發(fā)生深陷，路基穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期目的。

關(guān)鍵詞：高壓旋噴樁;處理路基;技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445.55 ???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1671-2064（2019）16-0000-00

0 引言

G22青蘭高速公路平定段K1707+600段屬于濕陷性黃土地區(qū)，受地質(zhì)條件、水毀災(zāi)害、等諸多因素影響，局部路段已陸續(xù)出現(xiàn)路基沉陷、防排水設(shè)施損毀、路面網(wǎng)裂、坑槽、等病害，存在嚴(yán)重的行車安全隱患，經(jīng)過調(diào)查對(duì)比各種施工方案最終對(duì)沉陷較為嚴(yán)重路段采取高壓旋噴樁處理方案。

1 施工前準(zhǔn)備

1.1交通管制措施

鑒于G22青蘭高速公路是青島至蘭州的東西大動(dòng)脈，交通量大，以重載車輛居多，但工期緊，任務(wù)重，有一定的施工難度。我們?cè)谑┕ぶ兄贫吮惩?、保安全、保施工的“三?！睂?shí)施方案，采用邊施工邊通車的交通管制措施。在施工路段起點(diǎn)和終點(diǎn)和放置醒目的安全警示標(biāo)志牌、報(bào)閃燈等必要的安全設(shè)施，同時(shí)我們還增加了專職安全員靠前指揮交通，還取得了當(dāng)?shù)匕踩痪块T的支持，確保車輛安全有序通過。

1.2施工安全作業(yè)布設(shè)

根據(jù)《道路交通標(biāo)志和標(biāo)線第4部分：作業(yè)區(qū)》和（GB5768.4-2017）和高速公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程中有關(guān)要求，先在作業(yè)區(qū)的前后各100m、50m處安裝橡膠減速帶、公路交通信號(hào)警示燈、臨時(shí)測(cè)速監(jiān)控等設(shè)施，其次，在作業(yè)區(qū)前后各500m、200m、100m、50m的位置，分別設(shè)置車輛駛?cè)刖鎱^(qū)、行駛過渡區(qū)、行駛緩沖區(qū)、作業(yè)區(qū)、行駛過渡區(qū)、終止區(qū)，在作業(yè)區(qū)前后200m處各安排專職安全員1名，用旗語(yǔ)指揮，同時(shí)配備對(duì)講機(jī)，隨時(shí)對(duì)行車情況進(jìn)行信息傳遞。施工作業(yè)區(qū)安全布設(shè)，如圖1所示。

2 施工過程

本項(xiàng)目旋噴樁采用二重管法施工，它的作用原理是利用空壓機(jī)對(duì)空氣的壓縮原理，把空氣高速壓入土體，同時(shí)水泥漿液體也高速進(jìn)行土體，高速漿液體和環(huán)繞在漿體外圈的高速氣流共同沖擊破壞土體，破壞能量相對(duì)于單管法顯著提高，破壞后的土體與漿體重新組合后形成一定體積的固結(jié)體，漿體滲入周邊土體，處理范圍的路基承載力得到整體加固。

2.1施工準(zhǔn)備

（1）在施工中，我們嚴(yán)格執(zhí)行三級(jí)交底制和首件工作認(rèn)可制，對(duì)經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的施工技術(shù)方案，我們向現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員和作業(yè)人員進(jìn)行了技術(shù)交底。

（2）準(zhǔn)備充足的水泥加固料和水。水泥及施工用水等工程材料須經(jīng)見證取樣并檢測(cè)合格后才能進(jìn)場(chǎng)使用。

（3）根據(jù)路面實(shí)際寬度，事先計(jì)算出第一排的樁基數(shù)量，計(jì)算公式為：總寬度÷1.5-1。此段路面凈寬度為11.05m，設(shè)計(jì)間距1.5m，按梅花形布設(shè)，經(jīng)計(jì)算，第一排橫向?yàn)?根，第二排為6根，以此循環(huán)類推，對(duì)每個(gè)孔位進(jìn)行編號(hào)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求建立鉆孔深度臺(tái)賬，方便于成樁后檢測(cè)樁長(zhǎng)等數(shù)據(jù)。

（4）實(shí)行首件工程認(rèn)可制，用以確定各種試驗(yàn)參數(shù)總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，確定試樁3根。試噴樁鉆孔直徑為75mm，采集成樁直徑為500mm的治理效果，確定緊佳的施工參數(shù)，用來指導(dǎo)后續(xù)大面積作業(yè)。

（5）固結(jié)材料采用水泥和水玻璃雙液方式注入，水玻璃摻配量為水泥重量的3%，水泥漿放置時(shí)間不超過2小時(shí)，制備好的漿液不得離析， 不得有結(jié)塊，供漿要連續(xù)。

（6）采用飲用水配制水泥漿液，配制前須對(duì)水、水泥等檢驗(yàn)合格并經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可才能使用。

（7）確定了3個(gè)試樁，其編號(hào)為：1-1、1-3、1-5，按試驗(yàn)室內(nèi)給定的各種試驗(yàn)參數(shù)，開始試樁施工。試樁水灰比分別以0.9、1.0、1.1共3個(gè)水灰比進(jìn)行試驗(yàn)，分別對(duì)應(yīng)的樁號(hào)為1-1、1-3、1-5，在施工過程中，注意觀察鉆桿的旋轉(zhuǎn)速度，及時(shí)調(diào)整加固料的噴漿量。在試樁施工過程中，要做好各種原始記錄，包括攪拌機(jī)提升速度、攪拌軸回轉(zhuǎn)速度、噴入壓力、停漿面等施工工藝參數(shù)。

（8）施工后28天，經(jīng)檢測(cè)比對(duì)3個(gè)試樁的各項(xiàng)指標(biāo)，最終選取1-3試樁的施工參數(shù)，作為指導(dǎo)后續(xù)大面積施工的依據(jù)。

（9）進(jìn)行首件總結(jié)，對(duì)3根試樁從試驗(yàn)參數(shù)、施工工藝、成樁質(zhì)量檢測(cè)等方面進(jìn)行全面總結(jié)。

（10）經(jīng)總結(jié)，得出1-3試樁各項(xiàng)參數(shù)為：水灰比控制為1.0。水泥凈漿比重為1.52g/cm3，稠度為7s，水泥漿用量為170kg/m。鉆桿轉(zhuǎn)速20r/min左右，提升速度為20cm/min，高壓泵壓力控制在25MPa。無側(cè)限抗壓強(qiáng)度3.693MPa。

2.2施工就位

（1）采用隔樁隔排跳躍式鉆孔，鉆機(jī)準(zhǔn)確就位后，鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位的中心點(diǎn)位，檢查鉆桿的垂直度，為控制值為鉆桿長(zhǎng)度的1%以內(nèi)，慢慢下落鉆桿，保持鉆桿垂直度不變，在離路面3-5cm時(shí)停止，檢查其對(duì)準(zhǔn)偏差，不得大于20mm。鉆機(jī)準(zhǔn)確就位后，下落鉆機(jī)底盤，使鉆機(jī)保持穩(wěn)定，直至整樁施工完成。

（2）按照1-3試樁確定的參數(shù)，拌制水泥凈漿，攪拌時(shí)間為10-20分鐘，水泥凈漿須經(jīng)過孔徑為0.8mm的過濾網(wǎng)流入漿液桶，漿液桶慢速攪拌，開啟空壓機(jī)，檢查管路系統(tǒng)的密封性和噴嘴內(nèi)是否有有雜物。