摘要：高压旋喷加固法为路基加固的一种方法，现应用到铁路路基防护中。在顶进框构的两侧铁路路基上钻进旋喷桩，加固了铁路路基的稳定，防止了由框构顶进造成的铁路路基侧天窗过大现象的发生。
关键词：旋喷桩 高压旋喷 加固
1 工程概况
沈阳市高官台街下穿框构桥工程，位于沈阳市二环观泉路与高官台街衔接处。此立交桥下穿沈吉上下行铁路及陶瓷厂专用线。本框构桥处原为高官台街铁路平交道口，现改为下穿铁路框构桥，取消平交道口。考虑本条线路车流量大，且铁路路基处于粉质粘土层，宜塌方，为保证线路安全故设计旋喷桩固化路基施工。旋喷桩设计工作量：①有效注浆桩长总计19339.3米。②空钻3716.4米。
2 设计方案
2.1 该工程采用单管高压旋喷注浆法进行挡墙支护，加固体桩径为0.6m。
2.2 两侧路基固化：框构桥两侧相邻五排旋喷桩纵横排距0.6m，五排以外旋喷桩纵横排距为1.2m。从路基两侧分别钻入，形成柱体网格对桥两侧路基进行防护。
2.3 桩身抗压强度不小于2.5Mpa。桩身需取样送实验室检测。
2.4 为保证铁路安全，需在水泥浆中掺加适量速凝剂。
2.5 加固龄期7天后，才可顶进加载。并且顶进时，超前挖土机械不得往下超挖，否则桩体将产生受力不均现象。
2.6 框构桥两侧相邻旋喷桩每排施工轴线与框构桥外表面必须保持平行。靠近框构桥旋喷桩中心距框构桥外表面0.8m。
3 施工主要设备
施工设备主要由钻机和高压发生设备两大部分组成。本工程使用的主要机器为MJ-50型旋喷钻机和浆液搅拌机。
4 施工工艺
4.1 试桩及确定工艺参数。为保证施工质量应严格遵守试桩要求，在展开大批量制桩前进行试桩，以校验施工工艺参数是否合理，现根据工程经验提出试桩用工艺参数如下：
4.1.1 注浆管：提升速度15～25cm/min；旋转速度20～25r/min。
4.1.2 水：压力25～30Mpa；流量85L/min。
4.1.3 浆液压力：≥20Mpa；流量＞60Lmin。
4.1.4 空气：压力0.8～1Mpa；流量0.7m3/min。
4.1.5 水灰比：1:0.8～1.1。
4.1.6 加1%水玻璃速凝剂和1%膨胀剂。
4.2 钻机就位。根据设计要求将钻机垂直安放于规定的孔位，施工过程中保证旋喷管的倾斜度在1.5%以内。
4.3 钻孔。采用MJ-50型旋转钻机进行单管旋喷，钻进深度至少为20m，标准贯入度打达不到40m的砂土及粘性土层施工可采用这种方法，如果地层坚硬，则改用地质钻机钻进。钻孔位置不得偏离设计位置50mm以上。
4.4 插管。插管是将喷管插入地层设计的深度。如果钻孔施工采用的是MJ-50的机械设备，则可同步进行插管和钻孔施工。若采用地质钻机钻孔，在钻进施工结束时一定要将岩芯管拔出，换上旋喷管插入到设计深度。插管时，要边射水、边插管，注意水压不宜过高，可保持在1MPa以内，这样能保证喷嘴不被泥砂堵塞。
4.5 喷射作业。喷管插入到设计深度后，按由下而上开始喷射，技术人员要对注浆流量、浆液初凝时间、压力、风量和旋转提升速度等参数进行严格的监控和记录，并绘制作业流程曲线图。
浆液初凝时间大于20h，就不再使用这种水泥浆液。
4.6 打入钢管。当喷射完成后立刻在钻孔中心的位置打入60钢管，打入深度到强风化岩面为止。旋喷桩完后在钻孔中心位置插入60钢管，用打桩锤分段压入，为了保证钢管能顺利插入，每段钢管长度为1-3米；钢管连接方式为中间加套筒焊接，以保证打入钢管的竖直度。
4.7 冲洗。结束喷射后及时清理注浆管等机具设备，不允许出现残留水泥浆。大部分操作工人都是用水代替浆液来喷射地面。
4.8 将钻机等机具设备移至新孔位上。
4.9 控制要点
4.9.1 通过“隔二打一”的方式开展旋喷桩施工区的施工。
4.9.2 施工时，确保钻机和旋喷机的机座平稳，检查转盘、立轴是否对正了孔位，按设计惯例，将倾角和图纸设计之间的误差控制在0.5°以内。
4.9.3 喷射注浆前应对管路系统、高压设备进行严格的检查。选用排量、压力符合要求的机械设备，管路系统的密封圈也要符合设计要求，喷嘴、通道内无杂物。
4.9.4 喷射注浆作业后，浆液析水作用往往会产生不同程度的收缩，固结体顶部也因此产生凹穴，施工单位要尽快采用水泥浆进行补灌，水泥浆的水灰比设计为0.6，同时避免掺入由其它钻孔排出的杂物和泥土。
4.9.5 为了加入固结体尺寸，或对深层硬土，防止固结体尺寸变小，可适当减缓回转及提升速度，或增加喷射压力和泵量的施工方法，也可选用复喷工艺：初喷时不灌注水泥浆液，结束初喷后，将注浆管边送水边下降到初喷时的孔深，然后抽送水泥浆，自下而上地复喷。
4.9.6 喷射注浆时，为了熟悉土层状况以及喷射注浆的参数、效果，操作人员应随时对冒浆情况进行观察。若采用单管或一重管喷射注浆，且冒浆量达不到注浆量20%属于正常现象，若在20%以上或不冒浆，就应该认真检查。如果是因为地层中存在很大的空隙而阻止了冒浆，可适当增加注浆量，或按一定比例要求将速凝剂掺入浆液中，如果冒浆量太多，可适当加快提升、回转的速度，或缩小喷嘴直径，增加喷射压力，也可以降低注浆量。
4.9.7 对冒浆应妥善处理，及时清除沉淀的泥渣。
4.9.8 在软弱地层旋喷时，固结体强度低。可以在旋喷后用砂浆泵注入M15砂浆。
4.9.9 在砂层尤其是干砂层中旋喷时，喷头的外径不宜大于注浆管，否则易夹钻。
4.9.10 在开钻前根据管线图摸清管线位置及走向，遇有不明管线应及时向上级汇报。
5 安全质量控制要点
5.1 质量控制
5.1.1 桩位偏差＜5cm，钻孔垂直度＜1%H。
5.1.2 钻杆要进行量测，并作记录，经常检查孔深，保证孔深达到设计要求。
5.1.3 严格按设计配合比例率拌制水泥浆液，拌制好的水泥浆液超过2小时不能使用。
5.1.4 旋喷桩施工时，对空压机、高压水泵、送浆泵的压力和提升喷浆速度要进行严格的控制。
5.1.5 提升过程中，将钻杆拆卸后，继续旋喷施工，注意钻杆的搭接长度至少为10cm。
5.1.6 经常检查高压系统、管道系统、使压力、流量能够达到规范要求以保证桩径达到设计要求。
5.2 安全控制
5.2.1 施工范围现场内的地下电缆管线由设备管理单位负责排迁，之后挖探槽确认安全后才能施工。
5.2.2 任何设备及器材必须放置距线路中心5米以外，严禁侵限，确保行车安全。
5.2.3 线路下斜孔施工期间，需与工务段监控人员共同全天监测线路轨道几何尺寸，以及轨道标高，每日早8：00点，下午16：00进行记录，发现问题及时报告相关单位并马上处理。
5.2.4 搭建脚手架必须符合规范要求
5.2.5 上下层平行作业时必须搭建挡墙网。
5.2.6 高空作业必须配戴安全带、安全帽，平台要有可靠护栏。
5.2.7 安全用电，所有用电设备必须可靠接地，并配备有效的漏电保护开关。
5.2.8 人员通过铁路时，必须确认安全后通过，并有专人防护。
5.2.9 现场严禁烟火，易燃部位要配备灭火用品。
5.2.10 设置安全员，对现场人员设备进行管理，确保安全生产。
5.2.11 施工期间应随时对线路进行标高检测。出现异常情况必须停止施工，待工务段天窗整修后才可继续施工。
6 结语
通过高官台街框构桥路基旋喷桩加固的施工实例，本文对旋喷桩的施工工艺进行了叙述。
高压旋喷加固法作为路基加固处理的一种方法，现应用到铁路路基防护中。从路基两侧分别钻入的旋喷桩形成柱体网格对桥两侧路基进行防护。增加了路基的稳定性，大大减少了桥涵施工对铁路路基的影响，提高了施工中对行车安全的保证。同时在顶进等施工中对侧向天窗也起到了很好的控制作用。
此工艺在实际施工应用中还需进一步的观察、思考以及完善。