路基工程中的旋喷桩施工技术分析

路基工程中的旋喷桩施工技术分析

尹玉龙

贵州宏信创达工程检测咨询有限公司，（贵州贵阳 550000）

文摘:高压旋喷桩是一种非常有效的路基加固技术，在铁路的路基防护工程中应用广泛。本文结合工程实例对高压旋喷桩的施工工艺及技术控制要点进行分析。

关健词：铁路；路基工程；高压旋喷桩；施工技术

引言： 随着我国对铁路客运需求的不断增加，铁路的建设项目也越来越多。在铁路建设项目中客运专线项目的建设标准较高，对施工的质量及技术要求也非常严格，尤其是铁路的路基施工质量，将直接影响到铁路的运营质量。铁路路基是列车能够高速、平稳和安全根本保障，而在路基施工中经常需要运用一些加固技术，来提高路基的强度和稳定性，高压旋喷桩便是路基常用的加固技术之一。高压旋喷桩具有施工简便、加固效果明显的技术优点，本文将结合沪昆铁路客运专线杭州至长沙段铁路工程项目中的路基施工实例，对高压旋喷桩具体施工技术进行分析。

2高压旋喷桩技术

高压旋喷桩就是采用工程钻机钻进到设计深度后，将浆液通过高压泵泵送至钻杆端的喷嘴处，并向周围土体喷射，同时边喷射边提升。通过高压喷射出的泥浆对土体结构具有一定的破坏作用，并且浆液与土体能够相互混合、固结和硬化，最终形成直径均匀的圆柱形桩体。桩体与桩间土所形成的复合地基，能够显著提高地基的承载力，并能够有效防止地基的沉降变形。采用高压旋喷桩对原地基进行加固时，其加固机理主要表现在三个方面：

2.1对土体的切割破坏作用

高压旋喷桩的高压喷流能够快速切割和破坏原土体，高压喷流以脉冲的方式来冲击原土体，使土体内部的薄弱处结构受到冲击破坏，进而出现空隙，而通过高压喷射出的泥浆会迅速将空隙填充密实。

2.2混合搅拌作用

在钻杆的旋转和提升过程中，会在喷射冲击流的后面形成空隙，在喷射的压力作用下，土颗粒与喷嘴会进行反方向的移动，这一过程中，喷嘴喷射出的水泥浆便会与土颗粒发生化学反应，从而形成固结的圆柱体。

2.3压实作用

在高压喷射流劈裂土体的时候，被劈裂的破碎带边缘会存在部分剩余压力，这种压力对土层会起到一定的压密作用。

3旋喷桩施工工艺

3.1试桩

试桩是对高压旋喷桩各项施工技术参数进行确定的主要依据，为了保证路基工程的旋喷桩施工质量。试桩环节应该严格按照设计要求来操作。通过试桩可以确定的参数主要有注浆管的提升和旋转速度、注浆的压力、注浆量、水灰比以及外加剂的掺入量等。

3.2场地修整

施工前需要对现场的表层进行清理，清除表面的植物及杂物，无水地段，清除基底表层植被，挖除树根等，将坑填土夯实，然后根据原地面情况进行平整。对有水地面先排水，然后进行疏干处理。

3.3施工放样

场地清理整平后，根据设计好的桩点布置图放样布点，确定桩孔的位置，同时控制好误差，保证其符合设计要求。在桩位的中心点处做好标记。

3.4钻机就位

将钻机移至加固桩点，钻机就位以后要将机座调平，将钻头对准桩孔的中心点。同时保证钻孔的垂直度达到设计要求，其轴线要垂直对准钻孔中心位置，垂直度偏差要小于1%。

3.5钻孔

钻机调整平稳以后开启钻机，按照设计要求钻至桩底，如果钻进暂停或终孔待喷，为避免塌孔或杂物掉入孔内，终孔后用砂袋塞住孔口。钻进的过程中应该对孔位、孔深、地层变化等情况做好记录。

3.6插注浆管

拔出芯管，插入喷射注浆管至预定深度。在插管过程中，为了避免泥砂将喷嘴堵塞，可以一边射水、一边插管，但水的压力不易过高，应该控制在1MPa以内。

3.7试喷

在注浆管插入设计深度以后，可由下而上先进行试喷，技术人员应该随时检查注浆流量、浆液初凝的时间、风量、压力、旋转提升速度等参数，并做好记录。

3.8喷射注浆

在试喷并检查合格后，便可进行喷射注浆，喷射管下到设计深度以后，拌制水泥浆、供浆、喷水。提升钻头，注意检查注浆流量、风量、压力、旋转提升速度，做好记录，同时检查地面冒浆情况。注浆管分段提升时注浆搭接长度不小于100mm。

3.9停止喷浆移机

喷射注浆到达设计停浆面时，通常为距离桩顶以上0.5m，成桩完毕停止喷浆，要马上拔出喷射注浆管，并将注浆管等机具设备冲洗干净，移动钻机至下一桩位。为了防止浆液凝固收缩而影响到桩顶的高程，必要时可在原孔位进行冒浆回灌或者第二次注浆。另外，施工时为防止孔间串浆，应该采用跳打法来进行施工。

4技术控制要点

4.1浆液的质量控制

浆液中的水泥材料可选择普通的硅酸盐水泥，水泥与水的比例应该按照设计要求严格控制。水泥使用前必须进行质量检测，避免受潮或者被雨水浸湿，形成水泥块。水泥浆在进入高压泥浆泵之前，应该先进行过滤，滤筛孔应该不大于喷嘴直径的1/2；在旋喷过程中应该经常对浆液进行搅动，避免出现沉淀等问题影响桩体的强度。

4.2高喷灌浆的质量控制

喷浆过程中应该保持连续作业，一次成孔。作业过程中如果需要拆卸喷射管或者特殊情况停顿后，再次喷射时，重复灌浆的长度不能够少于0.2米。在喷浆的过程中，如果出现压力突降或者突增等异常情况，应该及时查明原因然后处理。

4.3冒浆量的控制

冒浆量小于注浆量20%可以视为正常，但是如果超过20%或完全不冒浆时，必须及时查明原因并采取相应措施：如冒浆量过大，可适当提高喷射的压力、缩小喷嘴孔径、加快提升和旋转速度。地层中的空隙较大，出现不冒浆现象，可掺入速凝剂，缩短固结周期，使浆液在一定土层范围内固结；在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续正常喷浆。

4.4漏浆的控制

如果孔内出现严重漏浆的情况，应该马上停止提升，并向孔内冲填粗砂、土等材料来堵漏，同时将水的压力、流量降低。并在喷射的水流中掺加一定量的速凝剂，来提高浆液的密度，也可进行原地灌水泥砂浆、水泥粘土浆。待孔口冒浆量正常后便可继续提升。

4.5串浆的控制

如果在灌浆时出现串浆的问题，应该首先堵住被串浆的桩孔，然后继续串浆孔的高喷灌浆作业，等到灌浆结束以后，应该尽快对被串孔进行扫孔、喷射。

4.6高压旋喷桩的质量检查

高压旋喷桩成桩以后，其完整性、均匀性和无侧限抗压强度都应该符合设计要求。旋喷桩在完成后需要进行钻孔取芯检测，检测可在成桩28天以后进行。取样可在每根检测桩的桩径方向1/4处进行，可取不同深度的三个试样进行无则限抗压强度试验，来检验桩体的强度。钻孔取芯检测完成后，可采用水泥砂浆来密封孔洞。

5结论

在沪昆铁路客运专线杭州至长沙段的路基工程中，对高压旋喷桩的应用，不但可以节省大量的工期，也有效的增加了路基的稳定性。通过工程实例可以充分证明高压旋喷桩的工程效益，因而应该在铁路路基工程中进行广泛推广。

文献引用

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[2].朴成泰，浅谈旋喷桩在路基加固中的应用[J].中小企业管理与科技，2012（2）：157~158.

[3].郑志胜，戴公连，高压旋喷桩施工技术在高速铁路路基上的应用[J].中外建筑，2009（1）：161~163.