高压旋喷桩技术在铁路施工中的应用分析

1  工程概况

赣龙铁路复线隶属于国家I级铁路工程，铁路预计通车时速达到200km，跨越江西与福建两省，是江西与福建西北部连接的重要方式，为赣州市与龙岩市打造了一条便捷化的交通路线，同时沿线还经过赣县、瑞金、长汀县以及连城县等多个县市。全线总长为249.418km，由于沿线大多以丘陵地区为主，因此加大了桥隧建设规模，其比例高达77.83%。在传统方式下，从龙岩至赣州所需的总时长为4h，但伴随着该铁路的建设，所需时间缩短了一半，方便了两地人民的出行，同时沿线地区也将受益于此。

2  高压旋喷桩技术概述

在赣龙铁路复线建设过程中，大范围使用了高压旋喷桩技术，该技术可以显著提升地基的稳定性，从而避免地基坍塌等事故的发生，这对于铁路工程的长久运营具有深刻意义。

高压旋喷桩技术的工作原理为：设备配备了具有高压旋转特性的喷嘴工具，在其作用下可以将拌制完成的水泥喷射至固定的区域内，整个过程压强始终保持在20MPa以上，由于喷射速度较快，因此可以有效地冲破土地表层，并与周围土体相融合从而形成一个整体。而后进行冷却凝固处理，从而提升整体的硬度与抗渗水平；并利用喷嘴进行无死角的喷射处理，确保水泥浆能够完整地覆盖至固体的表面，最终形成稳固的圆柱形桩体。事实上，高压旋喷桩方式有3种，在施工时需要依据现场环境针对性地运用合适的方法，具体包括单管法、双管法以及三管法3种。 

3  施工方法 

赣龙铁路复线沿线环境复杂，施工时应根据各路段的具体情况选定对应的方法。本工程3种施工方法均有所涉及，其中单管法仅依托于单种机具设备便可完成；双管法依托的是内外喷射压力的方式；而三管法则包括了高压喷射、压缩空气喷射以及水泥浆喷射这3种形式。这3种施工方法具有一定的相似性，无论何种方法，对应的喷射管直径都应介于0.3~2.0m范围内。给出了3种方法各自对应的示意图,如图1~3所示。

1.高压泥浆泵2.浆桶 3.水箱 4.搅拌机 5.水泥仓 6.注浆管 7.喷头 8.旋喷固结体 9.钻机

图1 单管旋喷法施工示意

图2 双管旋喷施工示意

图3 三管旋喷施工示意

4  施工流程 

4.1  前期准备 

1）材料准备  选材是工程质量的重要影响因素之一，必须要确保工程材料符合相关标准。对于赣龙铁路复线工程而言，水泥材料以规格P.O42.5的硅酸盐水泥为佳，粉煤灰的渗入幅度应稳定在26%，为了增强结构的稳固性，需要选用优良的速凝剂。如此一来，后续施工才能有序进行，并确保工程质量。

2）人员准备  工程的开展离不开施工技术人员，一方面需要提升施工人员的综合素质，另一方面则需要做好施工人员的分配工作，从而提升人员的利用率，避免人员闲置现象，具体方式为：团队人数以10人为佳，最大需≤15人，其中指挥人员3名，并给设备配备一名操纵者以及维修人员；工程数据需要得到详尽的记录，因此需要一名记录人员以及一名检测人员，剩余人员则提供后勤服务。

3）环境设施准备  良好的环境是工程得以开展的重要基础，在正式施工前需要做好环境勘察工作，一方面需要确保周边道路的通达性，以便施工设备与原材料的运输，且施工区域应尽可能干净平整；另一方面要确保施工地点的供电稳定性，施工所需的水量也应足够充足。

4）机械设施准备  在本工程中，浆液喷射机型号为CYP-50，钻机则为150型号。

4.2  施工阶段 

1）施工准备  对施工区域进行取样，分别围绕水质以及土质两方面展开检测，根据所得的环境现状为基准，从而确定最合适的水灰比以及所需的水泥使用量。综合考虑现场环境以及工程对应要求，进行成桩试验，并制定出最佳的高压旋喷桩施工参数。

2）浆液准备  水泥浆在本工程中应用广泛，应确保水泥浆搅拌的均匀度，同时还应做好泥浆内部空气的清排工作，以此增强浆液的塑形。若现场环境发生变化，可以适度调整凝固时间。

3）钻机准备  需要事先将设备运送至施工地点，并做好安装工作，而后将钻机参数调整至工程所需状态。选定好喷射区域，对钻机的方向进行调整，确保钻嘴对准该区域。左中右3个区块都应处于同一平面上，同时做好钻机与钻点之间的距离测量工作，以此确保钻孔的精度。

4）高压喷桩试喷  将水与石灰按照1：1的比例进行充分的搅拌，从而制得水泥浆，而后方可展开试喷作业。该过程应将喷射嘴对准地面，若喷射过程中存在各类阻碍因素，应在第一时间采取解决措施，营造出稳定的施工环境。

5）喷射浆液施工  只有完成试喷作业后，方可展开后续的喷射浆液施工，此时喷射所需的钻机以及高压喷射机都应及时就位，在现场环境允许的情况下，便可对孔口进行喷射作业。在喷射过程中，高压喷射机的机嘴应深入至孔中，并确保机嘴处于相对稳定的状态，而后方可将高压喷射机内的水泥浆液持续喷入孔内。由于设备对压力的要求较高，因此应确保施工设备处于稳定的压力范围内，并合理调控泥浆的流速与流量。当孔口有泥浆溢出后，便需要采用高压旋喷的方式进行施工，设备应由上至下进行无死角旋喷，当完成旋喷作业后，需要对泥浆进行充分搅拌，经冷却后便可形成具有高强度、高稳定性的固形体。

喷浆时需遵循高压喷浆液一次过关的原则，因此工程人员需要严格把控整个过程，若出现暂停喷浆现象时，应在二次喷浆时做好长度的修正工作，对应长度要≥0.2m，否则将会影响整体喷浆质量。待喷浆作业结束后，需在第一时间将喷射管拔出，基于提升喷射管利用率的目的，应尽量减少喷射管在空中的滞留时间，以免出现凝固剂附着现象。

4.3  检验阶段 

由于工程施工质量受材料、设备以及现场环境的影响，因此需要在正式施工前做好各影响因素的检验工作，具体可从如下4方面展开。

1）高压喷桩设备检验  高压喷射桩设备是施工的关键器械之一，在选购时应严格遵循国家的计量标准。设备在使用中均会出现折旧现象，应确保设备在规定的使用期限内。设备只有具有良好的运行状态，才能提升旋喷作业的质量，从而提升桩体的稳固程度。

2）材料检验  同机械设备类似，诸如水泥、凝固剂等原材料也应满足使用期限的要求。在正式投入使用前应展开抽样检测工作，严格筛选出不合乎工程标准的材料，并彻底将其剔除，从源头上提升工程的质量。

3）地基稳固性检验  当完成旋喷灌浆并经过凝固后，需要对施工完成的地基进行检验，具体可围绕硬度、强度以及稳定性3个方面展开。应充分确保地基的稳固性，尽可能避免地基受到人为或自然因素的影响。全面的地基稳固性检验工作至关重要，其是确保地基不出现坍塌或变形的重要途径，从而提升地基的承载能力。

4）检验桩芯抗压强度  不同的桩芯位置对应的强度要求也不尽相同，当桩芯位于桩长的2/3处时，其对应的抗压强度应＞1.4 MPa，桩顶部分的抗压强度应达到1.6 MPa甚至更高。

5  高压旋喷桩技术在铁路施工中的应用前景前瞻 

基于高压环境，高压旋喷桩技术可以确保泥浆准确注入土质中，最终形成具有高度稳固性的桩体。该技术可以显著提升铁路结构的抗振动能力，工程中设备所占用的区域较小，在确保工程质量的同时具有良好的经济效益。目前，我国的铁路网络依然处于大范围建设状态，铁路在满足人们日常出行需求的同时还可以促进经济的发展，而基于高压旋喷桩技术，可以提升铁路的质量与建设步伐，因此高压旋喷桩技术未来将会被广泛运用于铁路施工领域。

6  结语

综上所述，高压旋喷桩技术对于铁路建设工程而言意义重大，其在未来的前景十分广阔。对此，有必要加强高压旋喷桩技术的研究深度，提升该技术在铁路施工中的应用程度，通过科学的方式促进我国铁路事业的发展。

本文来源：《城市住宅》：https://www.zzqklm.com/w/kj/12544.html