摘要：通过唐曹高速公路桥头高压旋喷桩地基加固处理的施工实践, 介绍了旋喷桩应用于高速公路桥头软基处理的施工工艺及质量控制要点。
　　关键词：软土地基　旋喷桩　施工工艺　质量控制要点

　　高速公路行车速度快，交通流量大，与一般公路相比，对路基路面的要求更高，不仅要求路堤稳定，而且对工后沉降有较高要求，特别是要控制工后不均匀沉降量。然而高速公路常常需要穿越软土地段，并因工后不均匀沉降而造成“桥头跳车”现象。高压旋喷桩具有加固体强度高、加固质量均匀、加固体形状可控的特点，所以在结构物两侧施工中可以采用高压旋喷桩进行地基加固来消除桥头跳车的隐患。

   1 高压旋喷注浆技术简介
　　高压旋喷注浆法一般用工程钻机钻至设计深度后，用高压泥浆泵等发生装置，通过安装在钻杆机端的特殊喷嘴，向周围土体喷射化学浆液（常用水泥浆液），同时钻杆以一定的速度徐徐提升，高压射流破坏了附近的土体结构，并强制与化学浆液混合，在地基中硬化成直径均匀的圆柱体。也可根据工程需要调整提升速度，变化喷射压力，或变换喷嘴的直径，从而改变流量，使固结体成为所需要的设计形状。
　　1.1 加固机理
　　高压旋喷法加固地基机理主要体现三方面：高压旋喷流切割破坏土体作用，喷流以脉冲形式冲击土体，使土体结构破坏出现空洞；混合搅拌作用，钻杆在旋转和提升的过程中，在喷射流后面形成空隙，在喷射压力作用下，迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向（即阻力小的方向）移动，与浆液搅拌混合后发生化学反应形成固结体；压密作用，高压喷射流在切割破碎土体的过程中，在破碎带边缘还有剩余压力，这种压力对土层有压密作用。
　　1.2 高压旋喷桩工艺的适用范围及特点
　　高压旋喷注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉性土，黄土、砂土、人工填土等。既可用于既有建筑的地基处理（如工业厂房基础加固、原有桥台基础加固、楼房基础加固纠偏等），也可用于新建建筑的地基处理。高压旋喷桩具有工艺简单，地基加固见效快，耐久性好，施工工期短等特点。

　　2 工程概况：
　　唐曹高速位于唐山南部沿海地带，大部分地区为冲淤积平原。区内地形北高南低，由西向东南倾斜，地形比较平缓，稍有起伏，地面海拔高程在1~10m之间。整个路线处于第四系沉积物覆盖区，地层土系主要为淤泥质粘土、粘土、细砂。在桩基础两侧软土及软弱土埋深≥15m及软土及软弱土埋深≥10m间夹有薄层中密状态砂土，采用高压旋喷桩进行加固处置。
　　设计标准：高压旋喷桩按正三角形布置，桩直径0.6m，桩间距1.6~2.0m，桩间距按由密到疏进行渐变；水灰比1：1。桩体 28天无侧限抗压强度不低于3mpa，90天单桩承载力不小于300kn，单位复合地基承载力不小于130kpa，140kpa，150 kpa（对应于桩间距2.0m、1.8m、1.6m）。
　　唐曹高速一般路基段容许工后沉降为30cm，桥头容许工后沉降为10cm，所以采用变桩距的方法，来实现非加固区与加固区的沉降渐变。旋喷桩处理宽度为坡脚以外0.5m，处理深度h=11m（或12m），结合实际地质情况采用。桥头处理长度每侧50m（旋喷桩平面布置见图1）。

　　3 高压旋喷桩工艺流程和施工过程
　　3.1高压旋喷桩机械设备配置
　　高压旋喷桩施工主要设备有高压泥浆泵、钻机、旋喷管及浆液搅拌器等。根据设计工作量、工期及现场的施工条件，本合同施工主要机具配备如下：mgz-50旋喷钻机4 台，高压注浆泵 4台，柴油发电机组（120kw）4台，泥浆搅拌机4台，潜水泵4台，电焊机4台，自卸汽车2辆。
　　3.2 高压旋喷桩工艺流程(图2)
　　3.3 旋喷桩施工过程
　　在高压旋喷桩正式开工前，需要根椐地质情况选取代表性点做不少于5根工艺性试桩，以便取得符合设计要求的工艺控制参数，本合同工程经工艺试桩确定的施工参数见表1：
具体施工过程如下：
　　（1）定孔位　严格按照设计放样定孔位，其误差控制在设计允许范围内，桩位中心点钉入小木楔并洒白灰做标记。
　　（2）钻机就位　将钻机安置在设计孔位上，使钻杆头对准孔位中心，为保证钻孔达到设计要求的垂直度，钻机就位后作水平校正，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，旋喷注浆管的允许倾斜度不得大于1.5%。
　　（3）钻孔　在设计桩位的中心先用钻机钻一为旋喷管插入用的导孔，孔深须达到预定的深度。实际孔位、孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与岩土工程勘察报告不符等情况均应详细记录。
　　（4）制浆　注浆材料采用32.5#级普通硅酸盐水泥与水搅拌成纯水泥浆液，水泥浆液的水灰比为1：1，水泥浆液符合设计要求后通过高压泥浆泵的压力进行注浆。旋喷用的水泥浆液在进入高压泥浆泵施喷前，要进行过滤。
　　（5）试喷　高压喷射管搭接好后入孔前，先在地面上试喷，以检验旋喷机工作是否正常，排除故障。