旋喷桩技术在铁路工程施工中的应用

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1、旋喷桩技术在铁路工程施工中的应用铁道第三勘察设计院集团有限公司地质路基勘察设计研究院天津300251近年来，随着社会的不断进步以及经济水平的快速提升，铁路事业活动深化发展。铁路运输量逐年增加，轴重不断变大，尤其是铁路在大范围内实现速度提高之后导致既有铁路日趋形成较多路基病害，铁路运输能力受到严重的影响。基于此可选用高压旋喷桩技术实施地基加固，旨在确保铁路稳定安全可靠运行。在此，木文通过实例探讨了高压旋喷桩技术在铁路施工中应用进行简要探讨。关键词：旋喷桩；地基处理；铁路施工!/•■、刖目高压旋喷桩技术主要指的是使用钻机设备向桩底设计标高位置钻进之后，配

2、制好的浆液通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，从注浆管边的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集中的液流，直接破坏土体，喷射过程中，钻杆边旋转边提升，使浆液与土体充分搅拌混合，基于喷射流离心力及冲击力、重力的不断作用，混合物可通过置换或者是半置换形式完成规律性重新排列，进而在土体位置中形成一定形状固结体，最终实现土体加固目的，完成地基有效处理。一、工程概况某高速铁路客运专线某段区间松软土路基旋喷桩加固范围内旋喷桩共6716根，总延长80518m，地基多为淤泥、淤泥质土、粘性土、花岗岩残积层（风化层）等地基土，旋喷桩设计直径80cm，正三角形布置，桩

3、间距为1.8〜2.5m,桩讼按施工设计图进行控制，按照《铁路路基工程施工质量验收标准》对施工进行验收。桩顶设置0.6m厚碎石垫层，垫层中铺设一层强度不小于80KN/m的双向土工格栅。二、施工技术方案1、布桩原则高压旋喷桩布桩吋，依据图纸要求采用三角形布桩形式，现场布桩时，横断面方向一般从线路中心往两侧坡脚布置，至路堤坡脚外不少于1根桩，均匀沉降地段的布桩一般按等间距布置。纵向不同桩间距之间的布桩，从桩间距小的一侧往桩间距大的一侧逐渐递减，递减幅度不大于0.lm。加固区到非加固区时，将加固区延长10m，作为布桩过渡区，其间桩间距按不大0.2m的幅度逐渐

4、加大。不冋桩长之间，设置过渡区，从短桩往长桩侧逐渐递增，递增幅度不超过0.5m，当加固桩己深达硬底时，则过渡区的桩长随硬底线变化。当加固范围为存在涵洞等横向构筑物时，过渡段范围内的布桩与横向构筑物的加固措施保持协调，确保不均匀沉降满足要求。2、施工参数确定按照《铁路路基工程施工质量验收标准》，通过高压旋喷桩试桩，确定为双管法施工，具体参数如下：双管法，水泥浆液的水灰比为1:1,浆压、提升等参数见表1。3、施工准备(1)保证路通、水通、电通、场地平整。(2)材料准备。旋喷材料水泥采用某厂生产的P.042.5水泥、粉煤灰采用II级粉煤灰、粉煤灰掺入量为2

5、5%〜30%,外加剂掺入量为3‰。(3)机械设备准备。采用150型地质钻机引孔，CYP-50高喷台车灌浆进行施工(见表2)。(4)人员准备。旋喷桩单机作业每班由10人组成，其组织分工见表3。(5)场地准备。施工前应清除表层种植土，平整场地，再铺0.5m工作垫层(碎石土)，做好地表排水系统。4、高压旋喷桩施工(1)测量放样。桩位布置严格按照设计放样定孔位，其误差控制在设计允许范围内，桩位中心点钉入小竹签并洒白灰做标记。(2)钻机就位。将钻机安置在设汁孔位上，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

6、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。在设汁桩位的中心先用钻机钻一为旋喷管插入用的导孔，钻孔直径127mm，大于喷射管外径20mm以上，钻孔实际深度超过设计0.3〜0.5m。钻孔施工时采取预防孔斜的措施，钻机安放要平稳牢固，加长岩芯管长度，钻进中每加一次钻具找平一次，孔位偏差S5cm,孔斜率S1%。钻进过程中，出现泥浆严重漏失，孔U不返浆吋，可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺砂、向孔内充填堵漏材料或对漏失段先行灌浆等措施，直至孔U正常返浆后再继续钻进。钻进暂停或终孔待喷时，孔内应充满泥浆，防止塌孔，孔口加以保护。钻进

7、时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及其处理措施。(4)制浆。注浆材料采用42.5#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。(6)喷射灌浆。a地面试喷：钻孔验收、高喷台车就位并对准孔口后，首先应进行地面试喷；b开喷：喷射管下到设计深度后，拌制水泥浆液，供浆、水开喷；等各压力参数和流量参数均达到要求，孔U已返出水泥浆液时

8、，即可按设计的提升速度进行旋转喷射灌浆；c高喷灌浆应保持全孔连续一次作业，作业中拆卸喷射管等停顿后，重复喷射