摘要：高压旋喷桩具有施工占地少、振动小、噪音较低等特点，在桥梁基础施工中应用比较广泛。结合某工程实例，对该桥梁基础采用高压旋喷桩技术的施工工艺和施工方法进行了分析，实践证明，采用此施工工艺，桥梁基础质量得到了有效保障，收到了良好的经济效益和社会效益。
关键词：高压旋喷桩；桥梁；基坑支护
引言
高压旋喷注浆法具有加固体强度高、加固质量均匀、加固体形态可控、经济实用以及基本无环境污染等优点，目前已经成为国内外工程界普遍接受的地基处理方法。该方法就是利用钻机把有喷嘴管的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水成为20MPa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体，同时钻杆以一定速度向上提升，使浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，便在土中形成一个固结体，从而提高地基承载力，改善地基土变形性质的目的，且在成桩过程中基本不存在挤土效应，对周围地基的扰动小。
一、桥梁施工中的高压旋喷桩技术概述
桥梁工程是一个整体性较强的工程，对于基础质量提出了极高的要求，高压旋喷桩具有占地面积小和噪音低等众多优点，但是其造价高，对于特殊的不能使喷出浆液凝固的土质不宜采用。在实际工程中应用比较广泛。高压旋喷桩技术是指将已将搅拌好的水泥喷射位置圈定好，将水泥急速喷向喷射位置的工作，要利用高压旋转式的喷嘴工具借助压强超过20MPa左右的高压完成，当水泥的喷射速度足够强时，可冲破土体的表层，并且能够和固定的图层相互交融成为有机整体，再经过冷却凝固，最终会与土体形成一个具有很强的抗压性、抗渗性以及高硬度的固体，此时，要将喷射而成的固体的截面截成圆形状，即通过借助喷嘴将水泥浆旋转360°截成圆形状，最后形成喷旋状，这是高压旋喷桩技术的工作原理。
二、桥梁施工中高压喷桩技术的施工方法
在具体的桥梁施工过程中，要根据实际情况选择高压旋喷桩技术的喷射方法，包括通过单种机具设备就可进行水泥浆液喷射工作的单管法，其次是指借助内外喷射压力形式进行喷射水泥浆液工作的双管法，还有包括高压喷射、水泥浆液喷射以及压缩空气喷射三种形式喷射方法。其中，高双管法比单管法破坏性强、这三种喷射法管的直径均处在0.3～2.0m之间，选取喷射方法要结合施工具体情况。三管法中的高压喷射法具体还包括定向喷射、摆动喷射及旋转喷射三种形式。在选择这三种喷射形式时，要以喷射体质面积以及工程需要为依据，在这三种喷射法中，较常用的是旋转喷射法。
三、高压旋喷桩技术在桥梁施工中的施工流程
3.1工程概况
某桥梁全长46.8m，对于桥梁桩基采用高压旋喷桩，喷射的过程中采用选择CYP-50的高压浆液喷射机进行喷射，喷射之前做好相关准备工作。
3.2前期准备
（1）材料准备。材料的选用和整体工程质量直接相关，因此要谨慎选取施工所需要的材料。水泥要选用P.O42.5的硅酸盐水泥，选用渗入幅度为26%左右的粉煤灰，要确保选用的速凝剂和固定剂质量过硬，为接下来的施工打好质量基础。
（2）人员准备。施工技术人员的整体素质是影响使用质量的另一个重要因素，因此要严格配备施工人员，可设置总数为10～15人的操作人员和指挥人员。其中一名主指挥，两名副指挥，每台机器各备一名机械操作手，一名机械维修人员，一名技术检测人员和一名记录员，其他则为后勤工作人员。
（3）环境设施准备。良好的环境设施能为施工提供便利，因此在施工前期对周围的环境设施严格把关，要确保桥梁周边道路的畅通性，确保所需的水量和电量充足，一定要保证供电正常，同时要注意地基施工地点是否干净平整，并清除地表杂物，确保施工顺利进行。
（4）机械设施准备。选择CYP-50的高压浆液喷射机，150型号的钻机。
四、施工阶段
4.1施工准备
以考察实际的地质情况为依据进行取样，根据土质及水质条件完成施工配比检验工作，最佳水灰比及水泥掺入量的确定要以室内配比实验为根据；结合设计要求，考察场地的地质条件，并将高压旋喷桩的施工参数通过现场成桩试验确定下来。
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4.2浆液准备
水泥浆液是常用材料，搅拌均匀水泥浆液是前提，同时要全部排清内部所有的空气，达到浆液塑性较好、其凝固时间能够适度调整、硬度以及强度较高的状态。
4.3钻机准备
在完成浆液搅拌设备安装工作后，要及时调节钻机至平常所需值并固定。提前选好喷射区块要，将钻机的钻嘴对准预留地点，适度调整其左中右三个区块的角度，在三个区块全部调平的基础上，技术人员要测试钻机到钻点的距离、钻机钻嘴的尺寸以及长度、钻机钻进土体最大深度，以保证钻孔时的位置的精确度。
4.4高压喷桩试喷
试喷工作要在水装好，按1︰1比例搅拌好石灰变成水泥浆后进行，采取将高压液浆喷射机嘴对准地面的方式，同时要及时地对可能出现的喷射受阻或喷射速度不够等问题采取有效措施，确保尽早排除施工故障。
4.5喷射浆液施工
试喷是喷射浆液施工的第一个环节，钻机和高压喷射机全部到位即可进行试喷工作，要在确保没有问题的基础上进行对准早已钻开的孔口进行喷射工作；喷射工作是第二个环节，将装好水泥浆液的高压喷射机机嘴放在深孔中，固定好机嘴，将水泥浆液源源不断地向内喷射，进行喷射工作时要注意控制好高压喷射机的压力值以及该压力之下的泥浆流量和流速，当喷射出的水泥浆液塞满并溢出孔口时，要进行高压旋喷，以360°为基准由下至上慢慢旋转喷嘴，完成旋转喷浆，搅拌均匀土体和水泥浆，使其融为一体，待冷却后会形成固形体，此固形体印硬度、强度、稳定性都极高，对地基有着很好的稳固作用。
在进行喷浆时要注意，要确保高压喷浆液一次过关，因此要对喷浆过程严格把关，一旦有暂停喷浆等问题出现，就要对第二次的喷射长度进行及时修正以符合施工要求，确保其达到超过0.2m的要求，只有这样才不会使第二次喷浆影响工程质量；在完成喷浆时，要及时拔除并冲洗干净喷射管，为了不影响喷射管的下次使用，不能让喷射管在空气中停留过久，避免喷射管因沾有凝固剂等凝固。
4.6检验阶段
高压喷装机的检验、材料检验以及结果质量检验等施工检验阶段要进行的工作。
高压喷桩设备检验。购买高压喷桩设备时，要严格以国家规定的计量要求为依据。要对旋喷使用设备的使用期限严格把关，确保使用期限在标明的范围内。
地基稳固性检验。在旋喷灌浆凝固后，为了与桥梁地基的设计需要相适应，要检验地基的硬度、强度和稳定性，增加地基稳固性，降低人为或自然震动等因素对地基的使用影响，使地基出现变形、坍塌现象的发生率降低，最终使地基具有较高的稳固性，在使用时能承载高荷载量，确保不变形。
要将桩芯抗压强度控制在合理范围内，当桩芯处在桩长的2/3时，确保抗压强度不小于1.4MPa，桩顶抗压强度不小于1.6MPa。
五、高压旋喷桩技术在桥梁施工中的应用前景
高压旋喷桩技术利用高压实现将水泥喷到土质中，并最终加固桩体，具有震动幅度小、施工所占地面积小以及声响低等优势，将其应用到桥梁施工中是一个很好的选择，并且随着经济以及技术的发展，人们对桥梁施工的要求越来越高，桥梁建设对人们的生活以及国民经济的发展都有重大的意义，因此，高压旋喷桩技术在桥梁施工中的应用会越来越普遍，技术水平也会相应的提高。虽然高压旋喷桩技术也存在成本较高、对环境影响较大的问题，但是从长远看，考虑到桥梁工程的质量，还要继续采用高压旋喷桩技术，相信只要谨慎正确的使用这项技术，一定会为桥梁工程的发展，为提高工程质量贡献力量。
六、结束语
由于高压旋喷桩适用多种土质，对周围地基的扰动小；高压旋喷成桩结构型式灵活多样，施工无振动，无噪音，施工空间要求不高，工程造价较低。因此高压旋喷桩在现有桥梁基础加固中应用越来越广泛。在地基基础支护设计中，应根据工程的特征，确定设计参数，设计经济合理可行的支护方案。
参考文献：
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[3]刘布阳.高压旋喷桩在桥梁深基坑支护中的应用[J].铁道勘察，2006（02）：59-61.
论文作者:张全旺
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/10/9
标签：高压论文; 浆液论文; 桥梁论文; 喷射机论文; 地基论文; 钻机论文; 水泥论文; 《基层建设》2019年第20期论文;