吳建標

摘要：針對淺埋隧道極易發(fā)生冒頂塌方或地表有害下沉的特點，提出先利用高壓旋噴樁來加固土體，然后再開挖隧道的方法;重點介紹高壓旋噴樁的施工方法。

關(guān)鍵詞：淺埋隧道;高壓旋噴樁;土體加固

1、引言

重慶市快速路三縱線北段與軌道交通五號線同軸共線段工程北起柏樹堡立交橋，南接紅巖村大橋北橋頭，為分離雙向六車道城市快速路，起訖里程K0+925.00～K2+874.986，線路全長1949.986m。主要結(jié)構(gòu)物有柏樹堡立交橋剩余段、柏樹堡立交橋至紅石路隧道進口段路基、紅石路隧道、紅石路隧道至建新西路立交段工程、建新西路立交橋。

紅石路隧道左線ZK0+544.058～ZK0+624.108段洞頂為回填土，土質(zhì)松散，原設(shè)計為明挖，但明挖放坡施工范圍大，噪音大的特點不適宜在城市中心地段施工，后采用先利用高壓旋噴樁來加固土體，然后再開挖隧道的方法來施工。

2、高壓旋噴樁施工方案

高壓旋噴樁常用的方法有兩管法和三管法，本工程采用三管法施工。三管法旋噴是一種水、氣噴射、漿液灌注攪拌混合噴射的方法。即用三層噴射管使高壓水和空氣同時橫向噴射，并切割地基土體，借空氣的上升力把被破碎的土由地表排除;于此同時，另一個噴嘴將水泥漿低壓力噴射注入到被切割、攪拌的地基中，使水泥漿與土混合達到加固目的，其加固直徑可達800～2000mm，本工程高壓旋噴樁設(shè)計樁徑圍為1000mm。

2.1施工工藝參數(shù)

（1）本段地基處理采用高壓旋噴注漿法，噴射采用三管旋噴形式;

（2）旋噴樁成樁后，樁芯強度不小于3MPa;

（3）旋噴樁樁底至中風化線;

（4）噴射施工時壓力不小于25Mpa。當分段提升時搭接長度不小于100mm;

（5）噴射注漿水泥采用32.5標號砌筑水泥;

（6）水泥漿液的水灰比取1：1。

2.2施工方法

本工程旋噴樁施工采用三管法旋噴，為防止旋噴樁施工時由于相鄰兩樁施工距離太近或間隔時間太短，造成相鄰高噴孔施工時串漿，采取分批跳孔施作，鉆孔樁施工時按每間隔兩孔施作，圍護樁內(nèi)部按次序依次施工，具體施工順序依據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。根據(jù)目標工期要求及實際情況，場內(nèi)配置1臺鉆孔機和1臺旋噴機進行旋噴樁的施工。

（1）場地平整

先進行場地平整，清除樁位處地上、地下的一切障礙物，場地低洼處用粘性土料回填夯實，并做好排漿溝。

（2）測量定位

首先采用全站儀根據(jù)高壓旋噴樁的里程樁號放出試驗區(qū)域的控制樁，然后使用鋼卷尺和麻線根據(jù)樁距傳遞放出旋噴樁的樁位位置，用小竹簽做好標記，并撒白灰標識，確保樁機準確就位。

（3）機具就位

人力緩慢移動至指定樁位，由專人指揮，用水平尺和定位測錘校準樁機，使樁機水平，導向架和鉆桿應與地面垂直，傾斜率小于1.0%。對不符和垂直度要求的鉆桿進行調(diào)整，直到鉆桿的垂直度達到要求。將鉆頭對準孔位中心，同時整平鉆機，放置平穩(wěn)、水平，鉆桿的垂直度偏差不大于1%～1.5%。為了保證樁位準確，必須使用定位卡，樁位對中誤差不大于5cm。就位后，首先進行低壓（0.5MPa）射水試驗，用以檢查噴嘴是否暢通，壓力是否正常。

（4）鉆孔及插管

鉆孔的目的是將注漿管順利置入預定位置，由于該區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復雜，在鉆孔過程中容易塌孔、卡鉆現(xiàn)象，為保證成孔質(zhì)量，在鉆孔過程中同步跟進鋼套管，鋼套管跟進到位后，拔出鉆桿，然后下放等長度的pvc管，下方到位后拔出鋼套管，然后旋噴樁機就位將注漿管插入孔內(nèi)進行旋噴注漿。

（5）漿液配置

鉆孔樁機移位時，即開始按設(shè)計確定的配合比拌制水泥漿，配制漿液選用32.5砌筑水泥，水泥漿液配制嚴格按試樁要求控制，試樁時的水灰比選取為1：1。

攪拌灰漿時，首先將水加入桶中，再將水泥倒入，開動攪拌機攪拌10～20分鐘，漿液在灰漿拌和機中要不斷攪拌，直到噴漿前。

噴漿時，擰開攪拌桶底部閥門，放入第一道篩網(wǎng)（孔徑為0.8mm），過濾后流入漿液池，然后通過泥漿泵抽進第二道過濾網(wǎng)（孔徑為0.8mm），第二次過濾后流入漿液桶中。水泥漿通過膠管送到旋轉(zhuǎn)振動鉆機的噴管內(nèi)，最后射出。

（6）噴射注漿

在插入旋噴管前先檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，設(shè)備的壓力和排量必須滿足設(shè)計要求。各部位密封圈必須良好，各通道和噴嘴內(nèi)不得有雜物，并做高壓水射水試驗，合格后方可噴射漿液。

噴漿管下沉到達設(shè)計深度后，停止鉆進，旋轉(zhuǎn)不停，噴射時，高壓泥漿泵壓力增到施工設(shè)計值（20～25MPa），坐底噴漿30s后，邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)，水泥漿與樁端土充分攪拌后，再邊噴漿邊反向勻速旋轉(zhuǎn)提升注漿管，直至距樁頂1米時，放慢攪拌速度和提升速度。

中間發(fā)生故障時，應停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時立即檢查排除故障，重新開始噴射注漿的孔段與前段搭接不小于1m，防止固結(jié)體脫節(jié)。

（7）樁頭部分處理

當旋噴管提升接近樁頂時，應從樁頂以下1.0m開始，慢速提升旋噴，旋噴數(shù)秒，再向上慢速提升0.5m，直至樁頂停漿面。

（8）噴漿結(jié)束與拔管：噴漿由下而上至設(shè)計高度后，停止噴漿，拔出噴漿管，噴漿即告結(jié)束，把漿液填入注漿孔中，多余的清除掉，但需防止?jié){液凝固時產(chǎn)生收縮的影響，拔管要及時，不可久留孔中，否則漿液凝固后將難以拔出。

（9）沖洗

噴射施工完成后，應把注漿管等機具設(shè)備采用清水沖洗干凈，防止凝固堵塞。管內(nèi)、機內(nèi)不得殘存水泥漿。

向漿液罐中注入適量清水，開啟高壓泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿，直至基本干凈。并將粘附在噴漿管頭上的土清洗干凈。

（10）重復以上操作，進行下一根樁的施工。

3、工程應用

本工程在高壓旋噴樁施工完成后對成樁進行了抽芯及樁身完成性檢測，結(jié)果顯示芯樣無側(cè)限單軸抗壓強度均達到了3Mpa以上，完整性良好。在施工完成后一個月后進行了隧道開挖，隧道開挖過程中圍巖良好，保證了隧道開挖的安全施工。

4 結(jié)語

隨著市政工程在全國蓬勃發(fā)展，高壓旋噴樁在地質(zhì)處理方面的優(yōu)勢已得到了成千上萬的工程實踐證明，成為市政建設(shè)中一種不可或缺的施工技術(shù)，然而由于我國建設(shè)重點從量的提升傾斜到質(zhì)的飛越時，高壓旋噴樁這種實用的施工技術(shù)也面臨著更新、改進的挑戰(zhàn)。

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