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市政工程高压旋喷桩施工技术探究朱翀

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：朱翀

[导读] 摘要：在市政工程建设中，高压旋喷桩施工技术是施工建设中重要的组成部分。

        中交（天津）轨道交通工程建设有限公司天津 300060
        摘要：在市政工程建设中，高压旋喷桩施工技术是施工建设中重要的组成部分。此项工艺的操作流程简单，能够很好为大众所普及，而且能够保证在自然环境十分恶劣的情况下工作，且高压选喷装设备成本较低，前期投入较少。高压旋喷桩施工利用现代射流技术对地层进行处理，改变地层的组合和结构成分，为了达到加固和防渗透作用，在地基上灌入水泥等复合型的凝结体，提升施工建筑的质量和安全保证。在这些显著优势的加持下，市政工程越来越倾向于使用高压旋喷桩施工技术进行建筑作业。本文主要探讨高压旋喷桩在市政工程路基建设中处理的应用情况。
        关键词：高压旋喷桩技术，市政工程，应用
        一、引言
        我国科学技术和社会经济的发展，有利的推动了工程建筑施工方式和效率的改进和升级。在科学技术为第一生产力的时代大背景下，越来越多先进的施工设备和技术被应用在工程施工建设中，尤其是高压旋喷桩技术。该项技术相比传统作业方式有一系列优势，例如生产过程噪音小，工作强度大，对环境污染和影响较小等，使之能够得到较快和较大范围的应用。除了这些优势条件，高压旋喷桩技术还能够对施工现场小块地区进行施工，保证施工的灵活性和高效性。高压旋喷桩技术主要通过改变土层形态和结构，操作流程非常简单，主要分为三步：第一步，把水泥等复合型浆液的凝结体灌进土层；第二步：打打破土层常规结构，按计划挖掘所需要的空间，使用25MPa+的高压喷射装置排出土泥；第三步：用浆水冲刷土层上面的土体，等待时间使之凝结，形成结构坚固的固体。这种技术主要是使用挖钻机的高压旋转力和液压技术，提高钻井压力，通过钻斗的旋转挖掘谢土等操作，对土层、泥浆进行挖掘，填埋等处理工作成功后安装钢筋等材料进行灌桩，固定形体结构。它能适应不同类型的土层，例如粉土层，淤泥层，沙土层以及一般术不能处理的卵石层，软岩层等，使用岩心钻的还可以深入更坚硬的岩层，保障施工作业的强度和广度。旋转钻孔技术施工时速度快、工作效率高，每天平均能施工200米，而且施工后附带工作量能大大减小，孔底的沉渣极少。既可以干孔作业，也能湿润带泥浆钻进土层。利用高压旋喷桩技术操作时，只需要在电脑旁指挥，监控制桩位及成孔垂直程度，成孔质量，控制好建设中的泥浆排放情况，减少对施工环境的影响，和其他成功方式相比，高压旋喷桩技术赖于现代科技，机械化程度很高。
        二、高压旋喷桩钻孔质量通病
        （一）、偏斜孔
        使用高压旋喷桩技术时，需要特别注意钻机安装位置是否正确，如果不能很好的支撑，在底层结构不稳定的情况下，很容易发生钻孔偏斜，使成孔条件不能达到要求。因此，相关人员应密切关注成孔情况，在钻井倾斜时应立即叫停检查，稳定孔壁，保证施工的加固范围在钻孔机支撑强度以内，然后再重新调整和组织钻孔机开始作业。如果孔壁会有塌陷的危险，应该重新填充，待土层稳定时再开始工作。
        （二）、桩孔塌陷
        如果工程施工时地质条件不好，如遇到严重流沙、土层结构不稳等因素，在灌注时极易发生孔桩塌陷，一旦发生这种情况，应立即用沾土回收，拉出施工设备和材料。在施工中应保持警惕，全程测量和和监督施工的声音状况，如发生沙漏，或者是局部泥沙流动等现象，应及时核实和检查情况，防止坍塌的发生，保证施工人员生命安全。施工时也可能由于土层淤积极易发生孔桩塌陷，应该利用声测设备对潜危险进行监测，保证孔桩质量。
        （三）、缩径
        如果在钻孔后不能够及时进行焊接和结构固固定工作，以成型的桩孔可能会发生变形，蓬松的软土、沙土、页岩的流动很容易影响成孔形状，使钻孔进行回填或清除。再不能够穿孔的情况下，应在锥体加入密度更高，更坚固的焊接合金钢，加大钻孔孔径。
        （四）、卡管
        卡管也是关乎钻孔质量问题的重要因素。由于人的主观性强，在调配混凝土混合比例时会发生错误，在混凝土干燥后再进行稀释搅拌，或者因为土层坍落的波动较大等一系列因素对施工质量造成损害。这些每一个具体因素都会导致作业时材料堆积、堵塞管道。坍落度较小，或者是混凝土的注入时间过长都会增加材料下落阻力，导致管道卡死发生事故，或者扯碎孔桩。
        三、施工工艺
        （一）、钻孔方法及钻机选型
        施工设计人员需要对现场进行实时勘察，设计出图纸后，再由相关测量人员确定桩位，施工人员把钻机摆放到所指定的位置。

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在施工之前应该仔细检查钻井机的位置，在没有差错之后即可准备进行施工。检查核对时需要保证钻机的机头与需要成孔的中心点完全一致，将误差控制在极小范围内，无论是水平方向还是垂直方向都要严格把控。同时应该根据工程具体的施工要求和地层结构采用合适的钻孔机型，既保证施工能够切实有效开展，也使施工效率得到提高。
        （二）、平整场地
        为了使施工设备能够顺利进入施工地，减少环境素的干扰，需要提前使用大型挖掘机，对施工场所进行平整化处理，修建施工道路和设备停机场所。
        （三）、施工放样
        专业人员应该根据施工计划对在相应施工场所进行仪器检测安装工作，做好符号标记，并且保护施工现场，防止无关人员进入破坏，检测情况并进行验收。后勤保护工作在整个施工建设过程中也是非常重要的环节，应该谨慎处理细节问题，减少施工中的阻碍，时施工流程能科学、合理和高效运作。
        （四）、埋设钢护筒
        为也更好对成孔位置进行定位和保护，需要在容易发生坍塌和漏浆情况的土层上进行人工填土，埋设钢护筒固定结构。护筒的直径一般为1000mm，埋在土深1.2米左右的位置，需要在钢护筒顶部设置溢水口进行排水，保护筒边为中心控制点不受损害。同时也应确保互通安装位置是否正确，是否稳固，护筒周围是否有充满杂质的粘土，是否填实。
        （五）、钻孔
        再选择合适的钻机类型之后，科学合理的在钻孔不同程序进行操作施工极其重要。应根据具体土层施工状况和工程工期和施工规模，选择适当的钻机设备，保证成孔质量。
        开钻前：应检查好成孔位置，钻机是否能有技术故障，是否能正常操作
        开钻时：前期应该轻压慢钻，试探性工作，在成孔状态稳定情况下注入泥浆，使孔内各方面压力平衡，使孔壁形成泥皮，形成对孔壁的维持和保护和保护工作。
        开钻后：钻斗机通过旋转模式进行土层削割，以每尺一米左右速度作业，完成施工后，将钻斗机提出孔外放在指定位置，后续速度应尽量轻提慢放，保障施工人员和设备安全。在钻斗机进入土层时，应该及时补充泥浆，实施重压和快钻工作，为了避免孔桩形状破坏，尽可能一次性挖出，而不是反复钻进钻出。
        四、应用效果
        采用土泥浆护壁技术能够有效保护和改善孔桩成型效果，减少塌孔危险，而且将混凝土充盈系数控制在合适范围内，能够有效避免单位面积混凝土超方现象。经过后续检验和验收工作，能够确保桩基验收的合格率，保证成孔桩身的质量，减少循环施工、节约成本和提高建设效率。
        五、结语
        随着经济的发展，城市化进程加快，市政工程建设项目基本是处理高层建筑，因此，在对高压旋喷桩施工技术的应用需要越来越大，应用范围越来越广。传统的磨盘钻工作环境艰苦且效率低，高压旋转转逐渐被市场认可，它能有效提高施工建设中旋转钻机的性价比和处理建筑施工和道路施工的技术难题，提高建设效率。相关施工人员必须在对工地进行实际考察的情况下，科学、合理的选择钻机类型，在施工时应该检查钻机设备是否能正常运行，钻机的使用流程是否正确和规范，在施工过程中遇到特殊和紧急情况时，应做好相应的技术和方案准备。在保证施工安全和质量的前提下，尽可能减少施工过程的阻碍，提高建设效率。
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