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摘要：通過唐曹高速公路橋頭高壓旋噴樁地基加固處理的施工實踐, 介紹了旋噴樁應(yīng)用于高速公路橋頭軟基處理的施工工藝及質(zhì)量控制要點。
　　關(guān)鍵詞：軟土地基　旋噴樁　施工工藝　質(zhì)量控制要點

　　高速公路行車速度快，交通流量大，與一般公路相比，對路基路面的要求更高，不僅要求路堤穩(wěn)定，而且對工后沉降有較高要求，特別是要控制工后不均勻沉降量。然而高速公路常常需要穿越軟土地段，并因工后不均勻沉降而造成“橋頭跳車”現(xiàn)象。高壓旋噴樁具有加固體強度高、加固質(zhì)量均勻、加固體形狀可控的特點，所以在結(jié)構(gòu)物兩側(cè)施工中可以采用高壓旋噴樁進行地基加固來消除橋頭跳車的隱患。

   1 高壓旋噴注漿技術(shù)簡介
　　高壓旋噴注漿法一般用工程鉆機鉆至設(shè)計深度后，用高壓泥漿泵等發(fā)生裝置，通過安裝在鉆桿機端的特殊噴嘴，向周圍土體噴射化學(xué)漿液（常用水泥漿液），同時鉆桿以一定的速度徐徐提升，高壓射流破壞了附近的土體結(jié)構(gòu)，并強制與化學(xué)漿液混合，在地基中硬化成直徑均勻的圓柱體。也可根據(jù)工程需要調(diào)整提升速度，變化噴射壓力，或變換噴嘴的直徑，從而改變流量，使固結(jié)體成為所需要的設(shè)計形狀。
　　1.1 加固機理
　　高壓旋噴法加固地基機理主要體現(xiàn)三方面：高壓旋噴流切割破壞土體作用，噴流以脈沖形式?jīng)_擊土體，使土體結(jié)構(gòu)破壞出現(xiàn)空洞；混合攪拌作用，鉆桿在旋轉(zhuǎn)和提升的過程中，在噴射流后面形成空隙，在噴射壓力作用下，迫使土粒向與噴嘴移動相反的方向（即阻力小的方向）移動，與漿液攪拌混合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成固結(jié)體；壓密作用，高壓噴射流在切割破碎土體的過程中，在破碎帶邊緣還有剩余壓力，這種壓力對土層有壓密作用。
　　1.2 高壓旋噴樁工藝的適用范圍及特點
　　高壓旋噴注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉性土，黃土、砂土、人工填土等。既可用于既有建筑的地基處理（如工業(yè)廠房基礎(chǔ)加固、原有橋臺基礎(chǔ)加固、樓房基礎(chǔ)加固糾偏等），也可用于新建建筑的地基處理。高壓旋噴樁具有工藝簡單，地基加固見效快，耐久性好，施工工期短等特點。

　　2 工程概況：
　　唐曹高速位于唐山南部沿海地帶，大部分地區(qū)為沖淤積平原。區(qū)內(nèi)地形北高南低，由西向東南傾斜，地形比較平緩，稍有起伏，地面海拔高程在1~10m之間。整個路線處于第四系沉積物覆蓋區(qū)，地層土系主要為淤泥質(zhì)粘土、粘土、細砂。在樁基礎(chǔ)兩側(cè)軟土及軟弱土埋深≥15m及軟土及軟弱土埋深≥10m間夾有薄層中密狀態(tài)砂土，采用高壓旋噴樁進行加固處置。
　　設(shè)計標準：高壓旋噴樁按正三角形布置，樁直徑0.6m，樁間距1.6~2.0m，樁間距按由密到疏進行漸變；水灰比1：1。樁體 28天無側(cè)限抗壓強度不低于3mpa，90天單樁承載力不小于300kn，單位復(fù)合地基承載力不小于130kpa，140kpa，150 kpa（對應(yīng)于樁間距2.0m、1.8m、1.6m）。
　　唐曹高速一般路基段容許工后沉降為30cm，橋頭容許工后沉降為10cm，所以采用變樁距的方法，來實現(xiàn)非加固區(qū)與加固區(qū)的沉降漸變。旋噴樁處理寬度為坡腳以外0.5m，處理深度h=11m（或12m），結(jié)合實際地質(zhì)情況采用。橋頭處理長度每側(cè)50m（旋噴樁平面布置見圖1）。

　　3 高壓旋噴樁工藝流程和施工過程
　　3.1高壓旋噴樁機械設(shè)備配置
　　高壓旋噴樁施工主要設(shè)備有高壓泥漿泵、鉆機、旋噴管及漿液攪拌器等。根據(jù)設(shè)計工作量、工期及現(xiàn)場的施工條件，本合同施工主要機具配備如下：mgz-50旋噴鉆機4 臺，高壓注漿泵 4臺，柴油發(fā)電機組（120kw）4臺，泥漿攪拌機4臺，潛水泵4臺，電焊機4臺，自卸汽車2輛。
　　3.2 高壓旋噴樁工藝流程(圖2)
　　3.3 旋噴樁施工過程
　　在高壓旋噴樁正式開工前，需要根椐地質(zhì)情況選取代表性點做不少于5根工藝性試樁，以便取得符合設(shè)計要求的工藝控制參數(shù)，本合同工程經(jīng)工藝試樁確定的施工參數(shù)見表1：
具體施工過程如下：
　　（1）定孔位　嚴格按照設(shè)計放樣定孔位，其誤差控制在設(shè)計允許范圍內(nèi)，樁位中心點釘入小木楔并灑白灰做標記。
　　（2）鉆機就位　將鉆機安置在設(shè)計孔位上，使鉆桿頭對準孔位中心，為保證鉆孔達到設(shè)計要求的垂直度，鉆機就位后作水平校正，使鉆桿軸線垂直對準鉆孔中心位置，旋噴注漿管的允許傾斜度不得大于1.5%。
　　（3）鉆孔　在設(shè)計樁位的中心先用鉆機鉆一為旋噴管插入用的導(dǎo)孔，孔深須達到預(yù)定的深度。實際孔位、孔深和每個鉆孔內(nèi)的地下障礙物、洞穴、涌水、漏水及與巖土工程勘察報告不符等情況均應(yīng)詳細記錄。
　　（4）制漿　注漿材料采用32.5#級普通硅酸鹽水泥與水攪拌成純水泥漿液，水泥漿液的水灰比為1：1，水泥漿液符合設(shè)計要求后通過高壓泥漿泵的壓力進行注漿。旋噴用的水泥漿液在進入高壓泥漿泵施噴前，要進行過濾。
　　（5）試噴　高壓噴射管搭接好后入孔前，先在地面上試噴，以檢驗旋噴機工作是否正常，排除故障。