摘要：在阐述高压旋喷桩施工原理的基础上，从施工准备工作、钻孔定位、造孔、喷射作业、重复喷射、冒浆处理等方面总结了高压旋喷桩施工工艺，并提出了相应的质量控制措施，包括做好场地平整与机械就位、钻孔、插管、配置水泥浆、旋喷、浆液回灌等质量控制工作，以有效提高公路工程高压旋喷桩的施工质量。
关键词：公路工程；高压旋喷桩；施工工艺；质量控制
1高压旋喷桩的施工原理
根据工艺类型的不同高压喷射注浆分为单重管、双重管、三重管和多重管旋喷工艺。三重管高压旋喷工艺是以高压水作为喷射动力，产生连续脉冲运动的高压切削流，破坏土体结构，使水泥浆与土颗粒搅拌，并因水泥的水化作用形成桩体。高压水射流为同轴喷射，防止高压水射流分散而使水压力衰减过快，同时注浆泵压注水泥浆，使其与被切削下来的土粒搅拌混合，从而达到加固土体的作用。旋喷桩适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土等松软地质的地基加固，在公路工程软土地基处理中有着广泛的应用。
2公路工程高压旋喷桩施工工艺
2.1施工准备工作
2.1.1技术准备
在公路工程高压旋喷桩施工之前，需要做好高压旋喷桩混合料的配比工作，确保设计强度在混凝土无侧限抗压强度数值以内。以喷射参数作为标准，对实际水泥浆用量和水的用量进行详细计算，使混凝土混合料中的水泥、水、外加剂、土粒的比例在合理的范围内。施工正式开始之前，必须采取科学的方法，进行试验成桩，以确定的参数作为试验的依据。选择合适的施工机械和设备，采用有效的施工方法，使施工人员、施工材料、施工器械等得到合理的配置和应用。
2.1.2场地准备
在公路工程高压旋喷桩施工之前，需要对场地进行平整，对施工现场的杂物、垃圾等进行清理，使路面的平整度达到规定要求。完成场地的平整工作之后，在设置回浆池的同时，开挖排浆沟，使浆液能够得到有效回收，减少对环境的污染。
2.1.3机具设备准备
机具在公路工程施工中的作用非常重要，直接决定着最终的施工质量。在正式施工之前，需要以相关的设备管理制度为依据检查施工设备，对出现问题的设备及时进行维护，以保证施工的正常进行。此外，施工单位需要明确自身的职责，检查高压设备、管理系统以及设备排量等，使各项指标能够符合施工标准。
2.2施工工艺
2.2.1钻孔定位
施工准备工作完成之后，测量人员需要以建设单位提供的控制网为依据，合理确定桩位。设置好桩位之后，操作人员需要移动钻机，同时对钻机的位置进行校对与核实，保证其准确性。并矫正钻机的机头，与孔中心垂直，提高施工的精确性，确保钻机的机头与桩位的偏差小于50mm。在对钻机进行定位后，控制其垂直度在1%之内，保障施工的准确性。
2.2.2造孔
完成钻机定位之后，进行钻孔施工。在钻孔施工的过程中，需要结合施工现场的实际情况，合理选择施工方法，使其能够与施工现场的地质、水文、机械设备等相匹配。钻孔完成后，需要对成孔的孔位、长度、垂直度、深度等进行检查，满足设计要求后，开始进行下一道工序。
2.2.3喷射作业
上述步骤完成之后，需要开始喷射施工。在施工的过程中，施工人员需要以喷射的方向和速度为依据，在合理控制的基础上，确定注浆量，同时，相关人员需要详细记录每孔实际用浆量、材料用量和施工压力等数据，为施工的顺利进行提供保障。以设计的要求为依据，对钻机钻孔的深度进行控制，使钻机喷射的方向和摆动的速度符合设计要求。
2.2.4重复喷射
进行第一轮的喷射后，在初凝之前，对同一孔位进行重复喷射，提高固结体的强度，从而增加桩基的强度。
2.2.5冒浆处理
在高压旋喷桩施工过程中，需要将适量的土颗粒与水和砂浆进行充分混合，在注浆管管壁的连接作用下，地面会冒出一定量的浆液。结合冒浆的实际情况，分析土层的地质情况，判断旋喷的效果，同时对后期的施工工作提供有效指导。冒浆量控制在注浆量的25%较为适宜。
2.2.6冲洗提管和移动设备
完成喷射作业之后，应将吸浆管移送至水箱中，在地面上进行喷射，以便能够全部排除泥浆泵和注浆管中的浆液，避免水泥残存物堵塞管路。将钻机移动至下一孔位，为保证桩与桩之间能够咬合，可以使用“打一跳一”的方法，并且需要保证间隔36h。
3公路工程高压旋喷桩施工质量控制要点
3.1场地平整与机械就位
施工场地必须坚实平整，由于桩位点会受泥浆污染等造成丢失或被掩盖，在放线同时沿桩位正交两个方向放出桩位控制线，距离根据现场条件而定，便于施工即可。桩机根据桩位调直对中，现场用尺测量，孔位偏差不得大于5cm。
3.2钻孔、插管
喷浆前要进行钻孔，孔径一般为150~200mm，钻孔过程中，时刻监测桩机的水平及垂直方向，避免因机身振动或地基湿陷造成偏差过大。如若发生倾斜，则将钻杆提至垂直处，复钻进行纠偏。保证孔位、孔深、垂直度符合规范设计要求。插管之前需进行地面试喷，检查高压设备、管路系统及气、浆发生装置是否正常。为防止喷嘴堵塞，在注浆管下沉过程中可边射水边插管，水压力为0.5MPa左右，压力过高容易将孔壁射塌。
3.3配置水泥浆
注浆浆液为纯水泥浆，采用42.5硅酸盐普通水泥，水灰比规范要求为0.8~1.5，本工程试验数据为1.0，通过密度计控制水泥浆密度，使其不小于1.53g/cm3。水泥进入泵送料筒前应用筛网过筛，搅拌完成后经滤网进入注浆管，避免水泥颗粒过大泵送至注浆管时引起堵孔。
3.4旋喷
喷浆管插入到设计深度后，依次开动高压水泵和空气压缩机，检查压力是否达到设计要求，如果达不到，检查密封与喷嘴的状况是否正常；如果压力正常，开动水泥注浆泵。一般压缩空气可晚送30s。喷头在预定深度喷射时，只旋转不提升，停留喷射1~3min后再提升，确保下部固结体质量。在喷射施工中，应随时测定注浆管转速、提升速度，水、浆、气压力及流量等数据，根据事先确定的喷浆技术参数进行调整修正。若出现问题，应及时调整设备或采取补救措施。在喷射提升注浆管时，拆卸注浆管速度要快，重复喷射的上下搭接长度不小于0.3m，保证桩体底部与持力层具有较好的连接性。在喷射施工中，应注意孔内返浆情况。一般返浆量小于注浆量的20%时为正常现象，超过20%或完全不返浆时，应及时分析原因，问题解决后再继续施工。喷浆过程中，时刻监测桩机垂直度，避免因振动或泥土湿陷引起桩机倾斜导致产生过大偏差。
3.5浆液回灌
旋喷桩施工完成后，由于浆液析水作用，桩身会发生不同程度的收缩，最终在桩体顶部产生凹穴，此时要利用下一孔施工回浆进行返浆回灌，补满上一孔的桩顶位置，以使桩顶标高及质量符合设计要求。观察孔口流出浆液的变化情况，直到孔内的浆液面不再下沉，停止灌浆。
4结语
高压旋喷桩具有加固性能好、污染少、噪声小等优点，在公路软土地基的处理中有着较好的应用效果。某公路工程高压旋喷桩采用了以上施工工艺和质量控制措施，有效确保了旋喷桩桩体的施工质量，达到了预期效果。
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作者:张连会 单位:保定市交通运输局公路工程处
