浅谈高速公路施工的技术管理

浅谈高速公路施工的技术管理

蔡志宁

宁夏凯拓建设工程有限公司  宁夏 银川  750000

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。

关键词：公路地基;高喷灌浆;原因;方法;

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。

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。

2 高喷灌浆技术在某高速公路施工中的应用

2.1 工程概况

某高速公路JZLM1标，起讫里程K0+000～K28+600，按双向四车道高速公路标准建设。整体式、分离式路基宽度分别为25.5m、12.75m，设计速度100km/h。道路基底以粉土、粉砂层居多，缺乏足够的承载性能，不利于公路建设工作的顺利开展。为此，项目引入高喷灌浆技术，以此来实现对软土地基的有效处理。

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。

2.2 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。

2.3 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%。

2.4 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。

2.5 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。

2.6 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供应不足而中断喷射，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。

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。

钻杆按10～20r/min的速度旋转，按100～250mm/min的速度提升，旋转和提升两项动作同步进行。机架和钻杆的垂直度偏差不可超过1.5%，为加强对垂直度的检测与控制，采取用吊锤观测的方法。旋喷桩加固地基时，选用的水泥禁止出现结团块或是其他的异常状况，最小水泥用量不低于130kg/m。桩体施工中，有必要在桩顶设碎石褥垫层，要求施工所用材料保持洁净，禁止残留杂质，厚度控制在600mm。旋喷桩按正三角形布置，桩径取400～1000mm，桩长和桩间距经计算后确定。制备完成的浆液不可出现离析的状况，根据随拌随用的原则，要求浆液拌制后的停置时间不超过2h，否则不具备使用的价值。

4 高喷灌浆施工中特殊情况处理

(1）按自下而上的顺序喷射灌浆，需接、卸、换管时应尽快完成，否则易出现喷嘴堵塞现象。

(2）插入喷管前，详细检查高压水与空气喷射情况，密封圈应具有足够的严密性，确认无误后将旋喷管插至指定位置，而后安排高压水射水试验，若无异常，则喷射浆液。遇坍孔等异常状况时，以0.1～2MPa的压力用水冲孔，为防止泥土堵塞，用塑料布包裹高压水喷嘴。

(3）喷浆期间，若遇异常状况，随即暂停作业，相关工程人员及时详细检查现场情况，发现问题后妥善处理。若浆液喷射不足，桩体的直径可能低于设计值，有必要安排复喷。

5 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。本文结合实例，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。

参考文献

[1]姚保才.高速公路施工中的软基处理技术[J].交通世界（运输车辆），2020(5):26-27.

[2]宋新斌.高速公路工程施工中软基处理关键技术研究[J].工程技术研究，2020(2):81-82.

[3]夏伟.高速公路工程施工中软基处理关键技术研究[J].四川水泥，2020,283(3):34-36.