高压喷射注浆法在公路工程施工中的应用

刘震林

摘 要：近年来，公路工程建设的规模和数量都在不断的增大，要求不断提高施工质量以满足车辆通行的需求。路基做为公路工程中的基础部分，直接影响着工程的安全性。本文主要对高压喷射注浆的施工工艺进行了分析，并提出几点加强质量控制的措施。

关键词：高压喷射注浆法；公路工程；质量控制

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）16-0118-02

随着社会经济发展程度不断提高，我国机动车保有量也逐年攀升，截止到2016年底，机动车保有量已经达到了2.9亿辆，公路工程在运营的过程中承担了更大的交通压力。为了满足经济发展的需求，确保车辆行驶的安全性，必须根据工程的实际情况选取相应的施工技术，进而有效提高公路施工质量。高压喷射注浆法广泛的应用于软土路基施工之中，不仅能够有效的提高路基承载能力，也降低了后期出现的不均匀沉降，实现路基加固的目的。

1 工程案例

在某公路工程合同段施工中，经过技术人员对施工现场地质条件的勘测，该合同段内的土层情况相对复杂，松散软土层的厚度在1.5-3.5m，淤泥质粘土的厚度达到了6米左右，软弱土层的厚度较大。为了降低公路工程建成后路基的不均匀沉降，结合施工现场的实际情况，选取高压喷射注浆法对软土地基进行有效加固。将注浆桩的直径设计为80cm，间距为3m左右，按方格状进行桩体布置。在施工之前计算各项施工参数，设计出科学的施工方案，并以此为依据组织施工部署，确保公路工程建设能够顺利进行。

2 高压喷射注浆法的应用机理

在高压喷射注浆法应用的过程中，注浆管在钻机的作用下到达指定土层位置，在外界高压的作用下进行浆液喷注，一般将喷注压力控制在20-40MPa之间。水泥浆液与周边土体充分搅拌混合在一起，使路基土层在强度及稳定性方面得到提升。高压喷射注浆法主要是通过施加外界压力，改善原有的土体结构，实现对路基的有效加固。这种施工方式不仅能够应用于新建工程，在大修时应用也比较广泛。具体施工操作中，加固体成型相对灵活，可根据加固的要求设计所需形状。现阶段高压喷射注浆常用的种类有二：第一，单管法，将带有喷嘴的注浆管送至设计深度之后，在20Mpa左右的压力作用下，进行水泥浆液的喷射，通过注浆管的逐渐提升实现成桩作业，凝固后形成强度良好的固结体。第二，两种方法的施工原理大致相同，二重管法主要是利用同轴双喷嘴，将水泥浆液与空气进行同时喷射，显著提高破坏土体的能力。

3 高压喷射注浆法的施工工艺分析

3.1 施工前的准备工作

3.1.1 施工参数确定

在施工开始之前，需要根据公路工程的实际情况以及相关技术标准的要求，计算各项施工参数。首先是计算复合地基的承载力，根据计算结果为依据进行施工方案的设计，保证路基加固的效果满足车辆通行的需求。一般情况下可通过荷载试验或者公式计算确定复合地基的承载力，其公式为：

式中：复合地基承载力标准值表示为f，

桩体处理面积表示为Ae

单桩平均截面积表示为Ap

土承载能力折减系数表示为

天然地基土承载力标准值表示为f

单桩竖向承载力标准值表示为R

其次是注浆量的计算，应根据施工中水泥浆液的配合比例以及地质土层条件等因素，确定与之相适应的计算方法，常用的有体积法以及喷量法。再次是喷浆压力的确定，经过大量的施工实践证明，常用的注浆压力为20MPa左右，视工程实际情况可适当调整。

3.1.2 施工现场勘测

将施工范围的垃圾、杂物等清理干净，若存在坑洞现象应及时填平，确保施工能够顺利进行。根据施工方案设计的要求，测量注浆桩的具体位置，并进行明显的标记，尽量减少桩体位置的误差，提高路基加固的质量。

3.2 钻孔施工

待钻机运行至施工现场之后，由专门的操作人员检验并调试设备的参数，保证在钻孔施工中能够正常运行。安装钻机时，需做好固定工作，在必要的情况下可在底座处加设垫木，避免后期出现位移现象。钻头应与孔洞的中心保持一致，实时校正钻杆垂直程度。钻机安放完成之后，可进行注浆管的安装，其倾斜程度保持在1.5%以内。随后进行钻孔施工，必须严格按照相关标准施工。在此过程中钻孔应垂直钻进，将位置误差控制在50mm，待钻机达到指定深度之后方可停止施工。

3.3 插管

在钻孔施工完成之后，应检验孔洞的深度、直径等相关参数是否达到设计要求，质量验收合格之后才能进行插管施工。采用震动钻机施工时，钻孔作业与插管能够同时进行。为了避免在插管的过程中出现喷嘴堵塞的现象，可适当的喷水确保管道通畅，在此过程中应合理控制喷水压力，避免对孔洞内壁造成破坏。

3.4 喷射注浆施工

在喷射注浆工作的初期，应在底部停留1—3min之后在进行旋转提升，提高固结体下部的稳定性，随后可逐渐提升注浆管的高度。在具体施工的过程中，应对注浆管提升速度、注浆压力以及注浆管转速等相关的参数进行观测记录。如果需要处理的路基土层厚度较大，还应根据实际情况采取分次卸管的处理措施。为了尽量减少注浆中断的时间，必须可合理控制注浆管拆卸速度，并根据注浆压力确定搭接长度，应大于0.1m。避免再次喷射施工时固结体出现脱节的现象，确保成桩的稳定性，实现对路基的有效加固，降低后期不均匀沉降现象的出现。

4 高压喷射注浆施工的质量控制措施

（1）在高压喷射注浆的过程中，施工单位应根据实际情况建立起相应的质量保证体系，在施工的各个环节加强质量控制。必须将质量检测工作贯穿于施工全过程之中，在每道工序施工完成之后，由技术人员及监理单位严格按照相关的标准进行质量检测，其质量检查标准如表1所示。对于达不到标准的部分，应及时采取相应的处理措施，提高路基施工的質量。为了尽量减少在施工中存在的人为操作失误，在施工之前针对工程实际情况以及高压喷射注浆的技术标准组织相关培训，提高施工人员的操作技能。同时建立完善的岗位责任制度，合理划分每个岗位的具体职责，并确保责任落实到位，保证施工顺利进行，有效提高公路工程质量。

（2）在喷射注浆施工的过程中可能会出现冒浆现象，导致这种问题的主要原因是喷射的浆液量过大，超过了有效喷射范围。在冒浆量超过20%时，必须采取相应的处理措施。可根据实际情况适当提高喷射压力或者增加注浆管提升速度。在固结体成型的过程中，水泥浆液存在析水作用，导致不均匀收缩问题的出现，在固结体顶部形成深度在0.5—1.0m左右的凹穴。针对这种情况应及时的采用水泥浆液填补，保证固结体的稳定性。如果由于停电或者机械故障等因素不得不中断注浆施工，重新施工时需要在中断位置0.5m以下开始浆液喷射。

5 结语

综上所述，通过对高压喷射注浆法的施工工艺进行研究，提出了相应的质量控制措施。随着社会经济发展程度的不断提高，公路工程承担了更大的交通压力，因此需要逐渐提高施工质量以满足车辆通行的需求。路基是公路工程结构中的重要组成部分，其施工质量对于工程的安全性及使用寿命有着关键影响，必须根据实际情况选取相应的施工技术，提高路基的施工质量。高压喷射注浆法的应用范围比较广泛，施工操作简单，能够实现对路基的有效加固。在具体施工时，应充分了解该项技术的操作标准，严格规范施工操作行为。尤其是对各项施工参数的计算，确保满足公路建设要求，且与实际地质情况保持一致。

参考文献

[1]尹升.软土地基处理技术及在公路施工中的主要应用[J].黑龙江科技信息，2016，（17）：199.endprint