高喷灌浆技术在高速公路施工中的应用

高喷灌浆技术在高速公路施工中的应用

成真霖

广东省南粤交通化湛高速公路管理处 广东 茂名525100

摘要：在公路工程建设中 ，地基属于基础组成部分，地基施工是保证公路工程质量的重要前提。公路建设里程较长，沿线难免存在软土地基，而软基的承载能力有限 ，易导致局部出现不均匀沉降或是其它问题 ，不利于公路的正常使用。因此，以科学的方法妥善处理现场软土地基十分必要。在现阶段的软基处理技术中，高喷灌浆技术颇具代表性 ，通过浆液的注入可加固现场的软土，浆液连同软土发生固结 ，从而保证软土地基的稳定性。文中以公路工程实例为依托 ，根据现场的地基条件，重点分析了高喷灌浆技术的应用要点，以供参考。

关键词：高速公路；高喷灌浆；应用

1. 高喷灌浆技术原理

钻机注浆管的喷嘴以 20~40MPa 的压力将浆液喷射而出，在高速喷射作用下，以强有力的射流冲击土层，使其发生剥落，剩余土颗粒在离心力、重力等多方面的作用下也将剥落，产生的松散土粒与喷射的浆液充分混合，在浆液的固结作用下 ，构成完整的、稳定的固结体。在高喷灌浆施工中，钻杆在旋转的同 时同步提升，有利于浆液与土体的均匀混合 ，固结成型后的结构体呈圆柱状 ，此类桩体结构在加固地基方面有突出的作用。高喷灌浆技术原理如图 1 所示。

图1高喷灌浆加固示意图

2. 高喷灌浆技术在某高速公路施工中的应用

按照基本流程有序完成高喷灌浆作业：场地整平→测量放样→钻机就位→旋转下沉成孔→引孔→封堵垂向喷嘴→高压喷浆成桩→重复旋转下沉→复喷提升→持续旋喷直至到达设计标高→冲洗→移动钻机以便后续施工。

2.1 施工准备

（1）通过挖掘机及相关机械设备的应用 ，清理现场的杂 物、整平施工场地。 （2）用全站仪恢复线路中线桩 ，结合设计要求精准测放桩位，按特定间距依次将水准点布设到位。桩位测量放样时，先确定各桩的施作位置，并用直径 Ф20 钢筋棒打入地面以下 20cm后拔出成孔，向成型的孔洞内填入适量白石灰，形成桩位标记。（3）施工前做好技术交底 ，具体内容涉及桩位、钻进深度、质量目标、施工注意事项等，全体员工应明确具体的施工内容，有条不紊地开展工作。（4）在施工段的周边开挖排水沟 ，防止施工现场出现积水。（5）根据工程施工要求 ，准备地质钻机、双管喷浆台车等相关配套设备 ，进行试运行 ，检验各自的工作状态；开挖集浆坑 ，以便向其中放置集浆桶。材料进场时加强防护 ，例如布设

10cm×10cm 方木支垫，覆盖模板和彩条布，再堆放水泥，避免水泥受潮结块或出现其他质量问题。 （6）先打试桩 2~3 根，用于检验施工技术是否具有可行性，结合实际状况灵活调整 ，最终确定适用于本工程的施工流程和作业参数 ，为正式施工提供有效引导。

2.2 定孔位、安放钻机

准确测放定位孔，经检查，在确认偏差不超过 2cm 后，用木桩做有效的固定处理。施工轴线 5~10m 以内的区域必须布设控制桩。准确安排钻机就位，调整旋喷管的作业姿态，允许倾斜度不超过 1.5%。

2.3 钻孔

钻机有倾斜现象时，停机找平，确认无问题后及时开钻。钻头直径 600mm，以合金钻头为宜。钻进过程中 ，加强对颗粒大小、地层等基础条件的检查，详细记录数据 ，钻孔完成后 ，由专员安排质量检查 ，要求孔位、孔深各方面均无误。钻孔过程中 ，钻机需平稳运行，司钻人员严格听从指挥，在指定的孔位开孔，孔位、孔垂直度各方面均要满足要求 ，其中 ，钻孔垂直度偏差≤ 1%。钻进至设计标高后，通过空压机向孔内喷射高压水，在外力的作用下破碎现场的土体 ，以便与后续注入的浆液发生混合、固结。钻机移位时 ，要求钻机所处位置准确，同时，立轴、钻机的垂直度也需合理。检查钻机作业姿态，若确认无问题，则开始新孔的钻进。

2.4下放喷射管

喷射台车就位 ，安排浆、气试喷 ，若喷射量、喷射压力各项参数均达到要求，将喷射管下放至设计深度，开始正式喷射。若在喷射过程中出现喷嘴堵塞、压力过高等异常状况 ，随即暂停喷射 ，将喷浆管拔出 ，分析原因并处理。在喷射浆液的材料选择方面，以 P·O 32.5 普通硅酸盐水泥为宜，0.08mm 方孔筛余量≤ 5%。水泥进场时，安排质量检验，确认无误后入场，采取防雨、防潮等相关防护措施。浆液拌和采用洁净度较高的水，严格依据设计配合比控制水泥、水的用量，充分搅拌，得到均匀性较好的浆液。制浆期间，加强对浆液比重的检测与数据记录 ，用高速搅拌机连续拌和 ，单次搅拌时间以 4h 以内较为合适。

2.5喷射提升

钻头下放至桩底后 ，进入高压喷射注浆施工环节 ，喷浆压力 25MPa，提升速度稳定在 10~20cm/min。注浆过程中，根据实际注浆量适当提升注浆管。技术人员加强对注浆流量、注浆压力、风量等参数的检测与记录 ，根据实测数据绘制作业过程曲线 ，以便更加直观地分析喷射注浆的作业情况。喷射期间，接、 卸、换管需快速完成，以免出现塌孔现象，若由于机械设备故障或是材料应不足而中断喷射，视实际情况妥善处理。例如，由于机械设备故障而导致喷射中断时 ，相关人员及时分析原因 ，加以处理，力争在较短的时间内恢复作业，若中断时间在 1h 以上 ，必须采取补救措施，以免影响桩体的有效成型。恢复喷射时，喷射管多下移0.3m，使新旧两部分浆液有效结合，得到连续性和稳定性均较好的凝结体。

2.6 回灌

浆液喷射完成后 ，安排静压充填灌浆作业 ，保证桩体固结后其桩顶标高达到要求。通过邻孔高喷冒浆静压充填的方式回灌浆液 ，使浆液的注入具有饱满性。

2.7 冲洗

浆液喷射后 ，清理机具上附着的水泥浆 ，具体可以采取注入适量水进行冲洗的方法 ，在水的流动作用下清理施工机具内的浆液。

3. 高喷灌浆施工注意事项

高喷灌浆施工必须具有规范性 ，严格依据设计方案进行，保证旋喷桩直径、长度、喷射注浆方式等各方面均达到要求。在应用高压泵时，需测定安全阀，检查其工作状况；检查活塞缸套、阀等各类零部件，若有明显的磨损现象，则随即安排换新；检查高压管路的使用情况 ，判断是否堵塞或发生泄漏；检查注浆管接头的密封圈，判断是否有磨损，若存在磨损且程度超出许可范围，需要及时更换密封圈。除此之外，活塞、设备的压力等均是高喷灌浆施工中的重要检测对象 ，必须做全方位检查，保证各方面均无误。

4. 结语

综上所述，公路工程建设中常遇到软土地基，而此类地基的自稳能力不足 ，直接在该处施工易导致公路出现质量问题。 为此，需要以科学的方法妥善处理，保证软土地基的稳固性。本文，提出高喷灌浆技术在软基中的应用要点，包含施工流程、各环节的具体施工方法、注意事项、施工期间异常状况的应对措施等 ，希望所提内容对类似工程有参考价值。

5.参考文献

[1]冀向晖.高喷灌浆技术在公路地基施工中的应用研析[J].智能城市,[1]冀向晖.高喷灌浆技术在公路地基施工中的应用研析[J].智能城市,2018,4(20):104-105.