浅析公路软基施工中高压喷射注浆技术的应用

王 琼 孙新歌

鲁山县凯风路桥工程有限公司

浅析公路软基施工中高压喷射注浆技术的应用

王 琼 孙新歌

鲁山县凯风路桥工程有限公司

软土地基处理是高速公路建设中常遇到的难题之一，尤其是近年来，随着高等级公路建设迅速发展，各种新工艺、新技术、新方法在软土路基的处理中得到广泛运用，其中高压喷射注浆技术加固公路软土地基得到了广泛应用。高压喷射注浆法是指将带有特殊喷嘴的注浆管，通过钻孔置入到处理土层的预定深度，然后将浆液(常用水泥浆)以高压冲切土体。加固后可用以提高地基承载力，减小沉降，防止砂土液化、管涌和基坑隆起。为此，笔者简要介绍了高压喷桩注浆法在公路工程软土地基处理中的技术要点进行了分析与研究。

高压喷射注浆法；公路工程；软土路基

一、高压喷射注浆法的概况

高压喷射注浆法将带有特殊喷嘴的注浆管，通过钻孔置入到处理土层的预定深度，然后将浆液(常用水泥浆)以高压冲切土体。在喷射浆液的同时，以一定的速度旋转提升，即形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升而不旋转，则形成墙状固结体。加固后可用以提高地基承载力，减小沉降，防止砂土液化、管涌和基坑隆起，建成防渗帷幕，适用于处理淤泥、淤泥质粘土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。

高压喷射注浆技术施工压力已达40MPa，故可分为高压与超高压两种工法，施工深度可达25m～40m，加固体最大直径可达2m，且强度稳定。旋喷桩主要用于软土地基中进行加固、减少地基土变形，高压旋喷注浆法还可根据土质条件及管路数目，分为单管法、二重管法、三重管法和多重管法。旋喷法可控制加固范围，能够连成一片，旋喷成垂直桩、水平桩和斜桩，也可制成一定间距的桩柱体，只要适当调配硬化剂的用量，便能使各个施工对象得到相应的强度。

二、公路软基施工中高压喷射注浆技术的施工工艺

1、施工准备。配合比设计完成后，应检验各种原材料的性能与质量，并向监理工程师进行报送、审批。按照实践经验与马歇尔试验进行配合比设计，并选取最优数据配制，通过试拌铺筑等进行施工。同时，高压喷射注浆施工的主要机具包括：钻机、高压水泵、高压泥浆泵、泥浆泵、真空泵、单管、二重管、三重管、多重管、泥浆搅拌机、空压机、超声波传感器、高压胶管、液体流量计和风量计等。并且喷射施工的种类不同，所选用机具的种类和数量也不同。

2、钻机就位。作为喷射注浆施工的重要流程之一，需在设计孔位内安设钻机，促使钻孔头与孔中心对准。为确保钻孔与设计要求垂直度相符，钻机就位后，应确保水平校正，使钻杆轴线与钻孔中心位置垂直对准，喷射注浆管倾斜度允许范围需控制在1.5%以下。

3、钻孔。预定地层内插入喷射注浆管为钻孔的主要目的。为确定钻孔方式选择的合理性，施工单位必须对地质情况、加固深度与机具设备条件等进行充分考虑。一般选取76型旋转振动钻机作为单管喷浆机械，大于30米设定钻进深度，选取标准贯入度40以下的砂土、粘性土层进行施工，如底层较为坚硬则应根据地质实际情况进行钻机寻找。通常选取地质钻机钻孔方式应用于二重管、三重管喷浆施工，50毫米为钻孔位置和设计位置误差最大值。

4、插管。在地层设计深度插入喷射注浆管为插管的主要工序，通过76型振动钻机钻孔施工，可降低施工难度，如同时进行插管、钻孔施工，也就是完成钻孔作业时，也能完成插管施工。地质钻机钻孔施工后，应将岩芯管拔出，并将喷射注浆管在设计深度位置插入。插管施工中，为避免喷嘴因泥沙出现堵塞现象，可同时进行射水、插管施工，通常情况下水压力需控制在1mpa以下，如选取过大压力，将出现孔壁射塌等现象。

5、喷射注浆。喷射注浆于设计深度位置插入后，要求其喷射注浆顺序为从下到上。工作人员必须对浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力等进行充分考虑与检查，确保各项指标与设计规定相符，并做好记录及曲线绘制工作。如浆液初凝时间在20小时以上，则不能应用此水泥。

6、冲洗。完成施工后，必须冲洗干净注浆管等设备，要求水泥将不能存留在管内、机内，一般可用水换取浆液，喷射于地面，可全部排出泥浆泵、注浆管及软管内的浆液。并在新孔位进行钻机等设备的移至。

三、公路软基施工中高压喷射注浆施工注意事项

在社会主义市场经济高速发展的今天，市场竞争压力越来越重，对公路工程的质量提出了更高地要求。在施工中往往存在诸多问题，如冒浆、固结体顶部收缩凹穴等，为此，施工企业必须对其加以重视，并进行有效处理。

1、冒浆及其处理。在旋喷过程中，可能会出现一定数量的土颗粒随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面的现象。若冒浆量超过注浆量的20%，就应查明原因并采取有效地应对措施。冒浆量过大的主要原因是由于注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致，即有效喷射范围与注浆量不适应。此时可适当提高喷射压力，或者加快提升和旋转速度，或者适当缩小喷嘴孔径。

2、固结体顶部收缩凹穴及其处理。在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中，固结体由于析水收缩作用而在顶部出现一个凹穴，此时可开挖出固结体顶部，对凹穴灌注混凝土直至填满凹穴。

3、施工过程中喷嘴或管路被堵塞导致压力突然大幅上升。为防治此类问题，应认真检查风、水、浆的通道，插管前可用薄塑料包扎好风、水喷嘴；平时加强注浆泵的维护保养，减少注浆过程中发生故障的几率；喷射结束后按要求做好各系统的清理工作。

四、结束语

综上所述，公路工程作为国民经济发展的重要支撑，其行业的发展对国民经济的发展具有极大的影响力。随着软土高压喷射注浆施工技术水平的不断提升，公路工程施工质量的优劣将直接影响到工程事业的整体水平。因此，施工企业必须高度重视高压喷射注浆施工技术及质量，对施工过程中每个环节的质量进行严格把关，只有这样才能避免工程安全隐患的产生，才能进一步提升整个工程施工的质量。

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[2]马远荣，胡钧策.高压喷射注浆法在地基加固中的应用[J].山西建筑.2015(24)

[3]曾令卫.高压喷射注浆技术及其在软土地基处理中的应用研究[J].中国高新技术企业.2011(13)