大型铁路建设中高压旋喷桩技术的应用

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【摘要】随着我国经济的快速发展，铁路建设事业也进入了关键时期，我国需要建设更多的铁路来保证运输交通，所以，大型铁路建设的施工质量问题和施工完成后的铁路安全运营问题成为社会所关注的重要问题。在大型铁路的建设中，高压旋喷桩技术能够有效的解决其中出现的各种问题，具有广泛的适用性。本文对在大型铁路建设中高压旋喷桩技术的应用优势进行分析。

【关键词】大型铁路建设；高压旋喷桩技术；应用优势

前言

在大型铁路建设中的施工中，经常会出现各种问题，从施工开始的路基建设到工程的收尾，其中需要大量的技术参与，施工比较困难复杂，所以需要有成熟科学的技术来应对铁路建设中出现的各种问题。高压旋喷桩技术适用于大型铁路建设中的地基加固，同时还有防渗的作用，被大多铁路施工单位所广泛运用。

1高压旋喷桩技术的概述和原理

高压旋喷桩技术也可以被称作高压喷射注浆法。这种技术一般用于铁路建设中的地基加固，是利用钻杆机将铁路工程下的地基土层钻到所需要的深度，然后把带有特殊喷嘴的注浆管带入所钻开的土层，然后利用高压泵把管带里面的浆液从喷嘴里喷出来，浆液在喷出来的时候具有强大的冲击力，可以最大限度的破坏土体结构，这样有利于浆液和地基土体的充分混合，如果在喷射浆液的过程中，所喷射的角度是360°的话，在土层下边形成的就是圆柱形地基，所以叫做高压旋喷桩技术。这是高压旋喷桩技术的主要概述和原理。高压旋喷桩技术具有占地范围小、噪音小和成本低的优点，但是会破坏施工当地的环境。

2高压旋喷桩技术的应用范围

高压旋喷桩技术作为一种地基土层的加固技术，适用于各种大型建筑项目中施工，比如大型铁路建设、地铁工程、水库大坝和海堤等工程项目，具有较强的适用性，在不同的建筑施工中，根据地理环境和地基土层的具体结构，要进行高压旋喷桩技术的合理运行，其具体表现方式有以下几个方面：高压旋喷桩技术适用于大部分工程项目中地基加固，但是在进行施工的过程中要对施工现场的地基土壤成分和类型进行分析，高压旋喷桩技术主要适合处理淤泥、可塑性泥土、粉土。砂土、和碎石土等大部分的地基土壤；在大型铁路建设的工程施工中，由于地基土壤结构成分复杂，在土壤中可能含有体积较大的石块、植物的根茎和大量有机物，对于在这样的地基加固工程施工，要在施工现场进行测试，以得出高压旋喷桩技术的适用程度，然后结合试验得出的数据结果合理调整高压喷射注浆的具体技术参数；对于地下水过多或者地下水流速过大的地基工程，因为地下水对所注入的水泥浆有着侵蚀作用，应慎重使用高压旋喷桩技术，在必要的时候可以选用别的地基加固技术进行工程项目的施工。

3高压旋喷桩施工技术流程

在前期准备工作完成的情况下，接下来要开始对铁路地基进行高压旋喷桩的技术施工。一般情况下可分为以下几个步骤：

3.1浆液准备

进行施工的第一步时要对所要进行喷射的浆液进行准备，一般情况下浆液会选择水泥浆[1]。水泥浆的搅拌一定要均匀，保证水泥浆里的所有空气被清除出去，保证浆液的粘合性和凝固后的强度问题。

3.2准备钻机

在浆液准备好的情况下要准备钻机进行地基土层的钻透。在浆液的搅拌设备安装完成之后，要调整预定喷射块，调整钻口出钻机对土层钻透下的预留位置，接下来施工的技术人员应对钻机和钻点之间距离、尺寸、长度和地基土层的最大深度进行测量，这些测量内容是为了保证施工的精度和质量，保证钻孔不会出现较大的误差。

3.3进行高压喷桩的试喷

试喷的浆体选择为水和石灰1：1混合搅拌均匀后的浆体，将其装入高压浆液喷射器中，然后使其对地面进行喷射，以此来检查高压浆液喷射器中有没有出现喷射口堵塞或者喷射压力不足等问题。喷射口堵塞容易影响下面的施工进程，而喷射压力不足则会导致喷射的土层破碎不完全，无法与所喷射的浆体尽大程度上的混合，影响地基的质量。

3.4喷射浆液的施工

在钻机和高压喷射器安装调试完毕之后，试喷的过程也没有出现问题的时候，就可以进行喷射浆液的施工。这种施工是将装有浆液的特殊喷嘴放进钻机已经按照预先设计好深度所钻的钻口中进行喷射，在喷射的时候要注意高压喷射器的压力和喷射出的浆液的流量和速度，在发现压力过大或者过小情况的时候要去相对应的措施。等到水泥浆注满后，当看到水泥浆体从钻口中冒出来的时候，要马上进行旋转高压喷射以便土层下边形成圆柱体，旋转的方向要从底部到顶部，反复进行喷射，使其形成360°旋转的喷射浆液。

4高压旋喷桩技术施工的质量控制

（1）用于高压旋喷桩技术施工的各种设备，比如钻机、高压喷射器等，这些设备要严格按照国家的相关规定和标准进行购买使用，当发现用于旋转喷射的设备超过了国家规定的使用次数，就要停止使用这些设备，另外购买新的设备进行施工。

（2）在原材料的选择上也要根据国家的相关规定进行购买使用，而且在使用之前必须经过相关检测机构的科学检测，保证原材料的质量符合相关要求，这样才能投入使用[2]。除了原材料的质量问题外，在浆液的配置过程中也要进行合理的配置，在配置的过程中不能有任何的杂质混入进去，保证浆液的质量问题，确保浆液能够在与土层混合凝固后，达到理想的强度要求。

（3）在施工中所要测量的具体数字，比如钻机和钻点之间的距离等参数，要进行严格测量后才能进行下一步的施工，在施工之前要保证施工所需要的设备要调试完好，才能够投入使用。

（4）高压旋喷桩的施工后的地基强度和稳定度要与此次工程所设计的要求保证一致，确保在施工后地铁地基设施不会因为外部环境因素而造成工程质量问题。

5高压旋喷桩技术施工中所要注意的问题

（1）应采用二重管法进行施工。在高压旋喷桩技术施工的过程中，根据喷射方法的不同，喷射注浆可以分为单管法、二重管法和三重管法。单管法是仅对土层进行水泥浆的喷射，这种方法一般不被人们采用，容易造成工程上的质量问题。二重管法又可以被称为浆液气体喷射法，这样的方法是用二重注浆管同时将喷管里面的浆液和高压空气两种物质喷出，以此来破坏土体，这样的施工方法的最大好处是能够在高压浆体和高压空气的共同作用下，能够更大限度的破坏土层，能够使浆体与更多的土层进行混合，最后形成固结体硬度会比较大，能够保证铁路地基的工程质量问题[3]。

（2）在进行喷射的过程中，如果喷浆量和压力达到标准之后，应该把注浆管慢慢提升，停止浆液的喷射，如果在喷浆的过程中高压喷射器出现问题，或者是在施工的过程中出现压力不稳定的情况，要及时停止注浆，检查问题发生的原因，然后进行故障排除工作。在旋喷的过程中，应该限制冒浆量在10~20%之间。

（3）在喷浆的过程中，如果喷入钻洞的浆液量快要达到洞顶的时候，应该马上降低高压注浆器的喷射压力，将压力限制到3MPa左右，使浆液流到地表面。当施工结束的时候应该马上把注浆管从孔洞中拔出来，然后对流到地表的浆液进行冲洗处理，防止因浆液凝固而造成的堵塞问题。

（4）在配置水泥浆的时候要根据在室内试验的结果来进行配置，水灰比为1：1，这样比例量是严格控制的，不能随意更改，配置成功之后要用滤网进行过滤工作，防止堵塞管道。在注浆的过程中，水泥浆可以随时配置随时使用，在使用的时候，应该注意不能让水泥浆放置时间过长，防止水泥浆出现浆液沉积的问题，在等待使用的过程中，应该对其进行持续的轻微搅拌。

6高压旋喷桩技术的优势

高压旋喷桩技术作为一种在世界范围中广泛应用的地基加固技术，有着无与伦比的应用优势。高压旋喷桩技术可以提高工程施工的效率，其技术本身具有就有操作简单、适用性强的特点，并且运用高压旋喷桩技术进行的工程项目施工里所用到的设备成本较低，具有较强的实用性和经济性，在利用高压旋喷桩技术进行的地基加固的铁路建筑工程中，浇筑的地基硬度较大，而且这种地基的硬度和稳定性能够保持较长时间，有效的保证了铁路运输的安全。

7结束语

铁路工程的施工关系到我国经济的发展，大型铁路建设的施工是比较复杂的，其中包含较高的技术含量。高压旋喷桩技术在大型铁路建设中的应用，推动了铁路事业的发展，保证了铁路工程的质量，高压旋喷桩技术在铁路建设工程中的广泛应用使这种技术变的越来越成熟。

参考文献

[1]张家富.刍议铁路施工中高压旋喷桩技术的应用[J].工程技术，2015（05）：52.

[2]张国卿.铁路施工中的高压旋喷桩技术[J].施工技术，2015（04）：50.

[3]马元祥.关于高压旋喷桩技术在铁路地基施工中应用的探析[J].路桥工程，2015（04）：1068.

作者：王炳红 单位：北京中铁诚业工程建设监理有限公司