敖翔

摘要： 隨著流溪河大坳攔河壩建成蓄水后，通過堤防防洪整治工程達到了防洪護岸、防災減災、園林景觀、河岸生態(tài)建設、生產(chǎn)生活保護、城市與人文環(huán)境綜合提升的重要目的。由于堤防沿線地質情況較為復雜，加上天氣頻繁變化，堤防部分區(qū)域出現(xiàn)了滲透、管涌、甚至滑坡的現(xiàn)象，對于堤防工程的防護工程帶來一定的難度。因此，本文通過高壓旋噴樁在堤防除險加固中的應用，結合施工現(xiàn)場技術及管理成果的分析，簡要描述了高壓旋噴樁對堤防軟基改善中起到的重要作用。

Abstract： With the completion of the dam of Liuxi River， the embankment flood prevention and rectification project has achieved the important objectives of flood prevention and protection， disaster prevention and reduction， landscaping， river bank ecological construction， production and living protection， and comprehensive improvement of the urban and human environment. Due to the complicated geological conditions along the embankment and the frequent changes in the weather， some areas of the embankment have seen phenomena such as infiltration， piping surges and even landslides， which has brought certain difficulties to the protection works of embankments. Therefore， in this paper， the application of high-pressure jet grouting piles in the reinforcement of embankments is combined with the analysis of the construction site technology and management results， and the important role of high-pressure jet grouting piles in the improvement of embankment soft ground is briefly described.

關鍵詞： 高壓旋噴樁；堤防除險加固；應用措施

Key words： high pressure jet grouting pile；dike reinforcement；application measures

中圖分類號：TV871 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）17-0133-02

0 引言

高壓噴射灌漿是采用鉆孔，將裝有特制合金噴嘴的注漿管下到預定位置，然后用高壓水泵或高壓泥漿泵（20～40MPa）將水或漿液通過噴嘴噴射出來，沖擊破壞土體，使土粒在噴射流束的沖擊力、離心力和重力等綜合作用下，與漿液攪拌混合。待漿液凝固以后，在土內(nèi)就形成一定形狀的完整樁體。主要特點是：可提高并保持地基的抗剪強度，達到防滲固結的作用。實踐證明，砂類土、黏性土、黃土和淤泥等軟基地層均能進行噴射加固，效果較好。

1 案例分析

流溪河位于中國廣州市從化區(qū)的西北部，是由眾多溪流匯集而成。由于溪流河堤段堤線彎曲，迎流頂沖段較多，近年來極端天氣出現(xiàn)頻率增加，自2014年“5.23”洪水后，大坳攔河壩至龜嘴橋段堤防出現(xiàn)滲透、管涌、甚至滑坡，嚴重危及堤防的安全，為確保堤防整體穩(wěn)定、滲流穩(wěn)定的情況下，決定對該堤段基礎進行高壓旋噴樁和粘土灌漿加固處理。除險加固范圍總廠10.0km，需要防滲處理段長度為4.011km，加固方案中設計旋噴樁樁徑為600mm，單排布置，間距450mm，利用高壓漿液，噴射沖切破壞土體，加固質量好、施工速度快、成本低。

2 高壓旋噴樁的實際加固原理分析

對于高壓旋噴樁而言，在地基加固中，主要使用的材料為水泥漿，采用鉆機設備，在土層設計深度中設置注漿管，并利用高壓注漿泵，對水泥漿進行噴出處理，然后針對注漿管進行旋轉與提升處理，部分細小的土壤顆粒會隨著水泥漿流到地面，而其他土壤顆粒會在高壓噴射的沖擊力作用之下，受到離心力與重力的影響，形成水泥漿與軟土之間的膠東混合，在固化之后，會形成強度較高的樁體結構。在施工工作中，高壓噴射流會形成較高的噴射力，而在噴射力的作用之下，導致土體結構破壞。主要因為高壓旋噴的噴射速度較快，壓力很高，通常情況下，壓力在20MPA以上。且在噴射期間，能夠切削土體，并促進水泥漿的滲透，形成一定的加固力。

高壓噴射環(huán)節(jié)中，可以將水泥漿作為主要的固化劑結構，在與軟土之間發(fā)生物理化學反應之后，產(chǎn)生硅酸鈣成分、硅鋁酸鈣成分等。對于軟土結構而言，滲透性很差，在與水泥漿之間相互融合之后，需要半個月的時間才能相互固化，在一個月之后強度有所提升，在三個月的時候，能夠形成穩(wěn)定的強度。因此，在施工中可以將三個月的施工強度作為衡量標準。使用高壓旋噴樁施工工藝技術開展施工活動，由于旋噴期間會產(chǎn)生一定的離心作用，導致樁新結構的密度降低，強度也有所降低，而外圍的密度很高，強度也很大，進而形成了三維約束受力的結構，一般情況下，在高壓旋噴樁的強度達到設計標準之后，不僅能提升強度，還能增強防滲效果，滿足當前的堤防除險加固工作要求。

3 高壓旋噴樁在堤防除險加固中應用措施

在上述案例中堤防除險加固施工期間，合理使用高壓旋噴樁工藝技術，制定完善的施工方案，確保在加固施工中，提高整體工程的施工建設水平，優(yōu)化施工模式與結構，滿足當前的發(fā)展需求。具體措施為：

3.1 制定完善的加固施工方案

在高壓旋噴樁加固施工工作中，可以使用單排樁施工方式，將樁的直徑控制在0.5m左右，相互之間的距離控制在0.41到0.46m之間，確保樁端能夠與石灰?guī)r的底部相互接近，形成良好的施工模式。通常情況下，在高壓旋噴樁加固施工工作中，主要使用33級的硅酸鹽水泥材料，要求在施工之后一個月的時候，強度可以達到1.6MPA左右。且在高壓旋噴樁施工之后，可以形成滲透系數(shù)在9-6cm/s左右的防滲墻體。

在高壓旋噴樁施工的過程中，需將設計參數(shù)控制在合理范圍內(nèi)容，同時要將水泥漿水灰控制為1：1。高壓旋噴的噴射壓力設計為21MPA，噴嘴的直徑控制在2mm左右，噴嘴的數(shù)量為1個。在此期間，還需將噴嘴的提升速度控制為200mm/min。

3.2 施工注意事項

施工前，全面清理施工現(xiàn)場，確保工作面沒有障礙物，且注明地下障礙物實際位置并進行嚴格的管理，其次在樁頂位置應合理設計45cm左右厚度的砂墊層，根據(jù)施工圖紙的要求設置樁位定位軸線，從而保證鉆機順利操作。

第一，鉆機就位需根據(jù)事先測量的樁位，使得鉆機位置準確，然后將鉆頭與樁位相互對準，將偏差控制在4cm左右。在此期間，需針對機臺進行調平處理，然后利用線垂針對機身進行合理的調整，將誤差控制在1%以內(nèi)。鉆機就位后，利用低壓試水實驗的方式實施工作，將壓力控制在0.6MPa左右，同時檢查噴嘴的通暢性，使得壓力控制在合理范圍之內(nèi)。

第二，水泥漿配置需根據(jù)鉆機移位情況，按照設計的配置要求，合理處理水泥漿。將水加入桶中，然后將水泥與外摻劑融合在一起，導入機械中處理，攪拌20分鐘左右，然后擰緊閥門。在此期間，需將篩網(wǎng)的孔徑設計在0.9m左右，過濾之后融入漿液池中，然后利用濾網(wǎng)過濾的方式進行處理，在第二次過濾之后，將其融入漿液桶中，以此形成良好的處理機制。

第三，插管設置需合理采取單管、雙管、三管方式，鉆孔完畢后將鉆孔與插管融合在一起，實現(xiàn)第二道工序。當?shù)谝欢毋@入土中，使用噴射管實現(xiàn)噴射與振動貫入等工作。同時要啟動鉆機機械，處理高壓泥漿，在低壓輸送的情況下，利用鉆桿沿著導向桿進行振動處理，在射流成孔的情況下，實現(xiàn)下沉工作，且在樁底負荷施工設計要求的情況下，觀察工作電流，明確額定值數(shù)據(jù)信息，以此提升高壓旋噴樁的施工水平。

第四，根據(jù)實際需要提升噴漿管，如果噴漿管下沉到施工設計的深度，就要停止鉆進處理，如果旋轉沒有停止，就要控制壓力在30MPa左右，且在底部噴漿30s之后，進行噴漿與旋轉，根據(jù)施工設計要求與試驗樁參數(shù)等，嚴格控制注漿管的提升速度。

第五，如果旋噴管在提升過程中的高程與樁頂位置接近，就應在樁頂以下1m左右位置進行處理，慢慢地提升旋噴，旋噴數(shù)分鐘之后，向上慢慢地提升，直到樁頂位置。在此期間，還需實現(xiàn)重復噴漿工作，在噴漿工作完成之后，分析析水作用，使其可以產(chǎn)生凝固收縮，促進結體樁頂出現(xiàn)凹陷的現(xiàn)象，開展水泥漿的管理工作。

3.3 質量檢驗工作措施

為了能夠更好地檢驗施工質量，需采取鉆芯檢測與水泥土強度測試的方式解決問題，在合理管理的情況下，創(chuàng)建多元化的管理機制，全面提升管控水平，使得施工質量符合工作規(guī)定。

第一，鉆芯檢測措施分析。鉆芯檢測需根據(jù)總樁數(shù)量進行處理，使用抽樣檢查方式，抽樣檢測數(shù)量控制在1.5%左右，在取芯測試的過程中，得到準確的結論。且在施工后的一個月左右，合理開展垂直檢測工作，嚴格管理鉆芯的完整性與均勻性，合理判斷實際的固結程度，提高整體性，加長長度，確保鉆芯的質量符合工作要求。

第二，水泥土強度測試措施。為了開展質量檢驗活動，嚴格分析水泥土的固化效果，開展鉆芯的送樣檢測工作，在實驗室中實現(xiàn)切削制樣工作，在抗壓強度檢測的情況下，評價施工結構是否能夠適合工程的設計要求。同時，鉆芯測試還需制定完善的測試方案，明確樁體結構抗壓強度特點與平均值，使得平均值大于1.5MPa的數(shù)據(jù)值，以此提升整體結構的施工質量。

第三，水泥土滲透系數(shù)的測試措施。在測試水泥土滲透系數(shù)的過程中，合理研究鉆芯樣品，在滲透性實驗的支持下，使用常水頭的實驗方式解決問題，提升測試管理工作效果，滿足當前的要求。通常情況下，需將水泥土的參數(shù)控制在合理范圍內(nèi)，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的質量問題，采取合理的措施解決問題，在嚴格分析與控制的情況下，通過科學方式提高堤防除險加固工程的施工質量[1]。

3.4 施工原材料質量管理

施工原材料管理需制定完善的高壓旋噴樁的施工方案，健全管理工作制度，在一定程度上，能夠全面提升高壓旋噴樁的施工水平。且明確具體的施工目的與要求，創(chuàng)建多元化的管控體系。一方面，在施工材料采購環(huán)節(jié)中，創(chuàng)建質量管理機制，明確施工原材料質量要求，在嚴格管理的情況下，通過質量檢測，篩選最佳的施工材料。在此期間，還需嚴格管理原材料的費用，在質量符合要求的情況下，能夠合理降低施工費用，提高施工企業(yè)的經(jīng)濟效益。另一方面，在施工材料質量管理期間，應明確高壓旋噴樁工藝技術對于材料的要求，使得材料規(guī)格能夠符合國家的規(guī)范，且在施工中，創(chuàng)建現(xiàn)代化與多元化的管理機制，全面提升整體工程的施工水平，滿足當前的發(fā)展需求[2]。

3.5 機械質量的管理措施

在機械質量管理工作中，應制定完善的管理方案，明確機械的使用要求，促進高壓旋噴鉆頭質量符合工作規(guī)定，全面提升整體機械的施工質量與水平，在一定程度上，能夠通過科學方式解決當前的堤防除險加固等質量問題，加大質量管理工作力度，創(chuàng)建現(xiàn)代化的機械管理體制，全面優(yōu)化管理工作方式，促進工程質量的提升[3]。

4 結語

在堤防除險加固中采取高壓旋噴樁加固方式，應做好原材料質量的管理工作，創(chuàng)建多元化的管體制，明確各方面機械質量的要求，創(chuàng)建先進的管理體系，全面提升高壓旋噴樁質量，創(chuàng)建堤防除險加固工作模式，全面優(yōu)化施工模式的管理體系，促進攻關組良好實施。

參考文獻：

[1]孟維軍.高壓旋噴樁施工[J].中國新技術新產(chǎn)品，2015（8）：124.

[2]韓東，趙雪，丁潤華.高壓旋噴樁施工工藝[J].油氣田地面工程，2015（4）：80-81.

[3]張光莉.淺議高壓噴射灌漿技術的應用[J].陜西水利，2016（1）：176-177.