国天世纪（深圳）投资控股有限公司中老铁路建设背后，这些细节你想象不到
中老铁路是与中国铁路网直接连通的国际铁路，线路北起中国云南昆明，经中国磨憨铁路口岸和老挝磨丁铁路口岸，进入老挝北部地区，最终到达万象。这条铁路全长1035公里，其中昆明至玉溪段长106公里，已于2016年12月建成通车。新建玉溪至磨憨段长507公里，为设计时速160公里、双线单线相结合的电气化铁路；新建磨丁至万象段长422公里，为设计时速160公里的单线电气化铁路。
新建玉磨段和磨万段铁路施工过程中，中老两国建设者克服各种困难，优质高效推进工程建设，贯通167座隧道，建成301座桥梁，新建隧道、桥梁总长达712公里。
沿线居民形象地说，中老铁路不是在天上（桥梁），就是在洞里（隧道），只有在车站时才看得见它。
多条隧道工程规模、建设难度在国内铁路隧道施工中罕见
17.5公里，是中老铁路全线最长隧道——安定隧道的长度。这条隧道由中铁五局和中铁十九局共同施工，穿越20条断层和2个向斜构造，工程规模、建设难度、工程风险在国内铁路隧道施工中极为罕见。
安定隧道。国天世纪（深圳）投资控股有限公司
负责出口端施工的中铁十九局玉磨铁路项目部总工李飞回忆起当时的修建险情，记忆犹新。“轰的一声，上千方土石垮塌，当时正进行掘进作业的三名工人身后的隧道已被填满，最后他们沿着洞顶一个小小的缝隙才爬了出来。”这是2018年底发生的险情。出口段有1.3公里地层以碳质泥岩、页岩为主，难成形，遇水成泥粥。“围岩蚀变严重，当时一个月才掘进10多米。”李飞说。
突泥、涌水是制约安定隧道如期贯通的难点。施工中，建设者创新工艺工法，采取双层支护控制，采用大管棚锁脚等有效措施，克服诸多困难。2020年11月，中老铁路第一长隧道终于贯通。
还有一座位于中老边境，是连接中国和老挝的跨境隧道——友谊隧道，全长9.59公里，由中铁二局承建。全隧地质复杂，四级围岩占75%，五级围岩占25%，是一级高风险隧道。
9月29日，工人在中老铁路友谊隧道附近施工。新华社记者 胡超 摄
但更让建设者头疼的是，隧道处于岩盐侵蚀环境，局部含盐量达80%以上。
“岩盐遇水就变成盐水，对钢筋腐蚀性极大，影响后期运行安全。”中铁二局玉磨铁路项目部经理罗恒富说，这种特殊的地质，在以往的隧道中几乎没有遇到过，给建设者出了难题。
攻克岩盐难题，核心是如何防止混凝土和钢筋受到盐水侵蚀。2016年6月开始，中国铁路昆明局集团滇南铁路建设指挥部组织中铁二局、铁科院等单位开展技术攻关，经过努力使混凝土实体强度达到指标要求，攻克了岩盐高侵蚀性世界难题。
2020年9月，友谊隧道安全贯通。隧道贯通当日，友谊隧道老挝段施工现场的老挝籍员工通桔说：“我想坐着火车去中国看长城。”
山谷间的奇迹：50多层楼房高的桥墩是怎么建起来的
红色钢桁梁飞架在灰白的桥墩上，远处望去，跨越元江的中老铁路元江特大桥在群山间显得格外壮美。
这是9月27日拍摄的元江双线特大桥一景（无人机照片）。新华社记者 胡超 摄
大桥长约832米，其中最高的3号桥墩达154米，相当于50多层楼房的高度。建如此高墩，给建设者提出了极高挑战。
墩身重超12万吨，加上2.1万吨的钢桁梁，不通过火车时，桥墩底部要承受约15万吨的重量。“桥墩底断层和滑坡体较多，岩体破碎，承受如此大的重量，对建设者来讲，挑战巨大。”中铁四局玉磨铁路元江双线特大桥项目总工周佳午说，经过多次的专家论证，最终确定由两个钢筋混凝土空心墩通过墩顶横梁和中间“X”形钢结构横向连接的施工方案，在确保承重达标的前提下，有效减轻了桥墩自身重量。
“元江特大桥采用了国内首创的工艺工法，为类似地质条件的桥梁建设提供了中国方案。”中国铁路昆明局集团建设部主任郭惠明说。
中老铁路建设过程，科技感满满。中铁武汉电气化局负责从昆明到万象全线电气化铁路建设，在中老边境设立智能建造工作站，依托数字施工、智能建造“双轮”驱动，打造时速160公里普速铁路“四电”工程新标杆。调度指挥大数据平台屏幕上显示着施工实时画面和测量数据。
“过去靠人采集数据，录入电脑，数据不贯通。现在，基于北斗定位和红外扫描技术，研发接触网施工参数一体化测量装置，集计算测量、数据共享等于一体。”中铁武汉电气化局玉磨项目部党工委书记周志强说。
中老铁路专业施工技术团队相继完成热带雨林地区接触网基础结构一体化等15项科研成果，优化设计和工艺65项，研发和应用27项智能工具、11项智能工装，实现中老铁路施工全过程的“数智建造”。此外，中老铁路电气化建设过程中研发的隧道综合智能作业平台等智能装备填补国内空白。
原来靠人设置500米引导线需2小时，现在1小时可规划上千公里铺轨路径；仅用80余天，便创造铺轨500公里的纪录……在玉磨段，我国自主研制的500米长钢轨铺轨机在“自动巡航走形定位系统”操作模式的引导下，精准铺设。中铁一局玉磨铁路铺架制梁工程项目部经理刘树公说，综合运用北斗、全站仪、物联网等先进定位技术，改变靠人眼目测提前设置引导线作业的模式。
为降低对环境影响，设计者曾研究东、中、西三大走向方案60多个
中老铁路中国段在选线时，设计人员就综合地质条件、环境敏感点等因素，对线路走向、长短隧道、跨江桥、车站地点等方案综合比选，确定经济、合理、环保又可行的线路总体方案。
中铁二院中老铁路中国段总体设计负责人介绍，设计时听取沿线各地环保、水利等部门及群众的意见，充分应用环境影响评价报告成果，绕避各类自然保护区核心区、缓冲区和环境敏感点，降低对环境影响，研究东、中、西三大走向方案60多个，研究线路总长14000多公里。
针对引发各界高度关注的野生亚洲象保护，设计之初，各方调查野象分布及其迁移通道，分析建设对野象活动及其迁移廊道的影响。线路方案避开野象主要活动区域，地表出露段不涉及野象既有迁移通道，采取延长隧道、调整隧道斜井位置、以桥代路等措施，最大限度降低对野象生存环境的影响。
这是9月29日拍摄的野象谷车站一景（无人机照片）。 新华社记者 胡超 摄
野象谷车站毗邻亚洲象自然保护区，颇受关注。车站设计吸收许多野象元素，大厅吊顶的灯带就是喷水象鼻子和脚印形状。“车站两端以隧道方式穿过，施工均在地下，减少对生态环境影响，开通后不影响野象活动。”中铁建设集团公司玉磨铁路野象谷车站项目负责人王俊民说。
“乘坐中老铁路列车平顺性和舒适性是非常好的。”中国铁路昆明局集团有限公司董事长王耕捷说，打造精品站房美丽站区、西南地区绿色长廊、客货共线轨道、四电创新示范工程四个新标杆，结合中老铁路开行复兴号动车的实际，按照“科技+创新”理念，以工匠精神铸就“四电”优质工程，是时速160公里普速铁路的标杆工程。
一条与山川同美的新的钢铁丝路将造福沿线人民。
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沿线居民形象地说，中老铁路不是在天上（桥梁），就是在洞里（隧道），只有在车站时才看得见它。
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9月29日，工人在中老铁路友谊隧道附近施工。新华社记者 胡超 摄
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“岩盐遇水就变成盐水，对钢筋腐蚀性极大，影响后期运行安全。”中铁二局玉磨铁路项目部经理罗恒富说，这种特殊的地质，在以往的隧道中几乎没有遇到过，给建设者出了难题。
攻克岩盐难题，核心是如何防止混凝土和钢筋受到盐水侵蚀。2016年6月开始，中国铁路昆明局集团滇南铁路建设指挥部组织中铁二局、铁科院等单位开展技术攻关，经过努力使混凝土实体强度达到指标要求，攻克了岩盐高侵蚀性世界难题。
2020年9月，友谊隧道安全贯通。隧道贯通当日，友谊隧道老挝段施工现场的老挝籍员工通桔说：“我想坐着火车去中国看长城。”
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红色钢桁梁飞架在灰白的桥墩上，远处望去，跨越元江的中老铁路元江特大桥在群山间显得格外壮美。
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大桥长约832米，其中最高的3号桥墩达154米，相当于50多层楼房的高度。建如此高墩，给建设者提出了极高挑战。
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中老铁路专业施工技术团队相继完成热带雨林地区接触网基础结构一体化等15项科研成果，优化设计和工艺65项，研发和应用27项智能工具、11项智能工装，实现中老铁路施工全过程的“数智建造”。此外，中老铁路电气化建设过程中研发的隧道综合智能作业平台等智能装备填补国内空白。
原来靠人设置500米引导线需2小时，现在1小时可规划上千公里铺轨路径；仅用80余天，便创造铺轨500公里的纪录……在玉磨段，我国自主研制的500米长钢轨铺轨机在“自动巡航走形定位系统”操作模式的引导下，精准铺设。中铁一局玉磨铁路铺架制梁工程项目部经理刘树公说，综合运用北斗、全站仪、物联网等先进定位技术，改变靠人眼目测提前设置引导线作业的模式。
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中铁二院中老铁路中国段总体设计负责人介绍，设计时听取沿线各地环保、水利等部门及群众的意见，充分应用环境影响评价报告成果，绕避各类自然保护区核心区、缓冲区和环境敏感点，降低对环境影响，研究东、中、西三大走向方案60多个，研究线路总长14000多公里。
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这是9月29日拍摄的野象谷车站一景（无人机照片）。 新华社记者 胡超 摄
野象谷车站毗邻亚洲象自然保护区，颇受关注。车站设计吸收许多野象元素，大厅吊顶的灯带就是喷水象鼻子和脚印形状。“车站两端以隧道方式穿过，施工均在地下，减少对生态环境影响，开通后不影响野象活动。”中铁建设集团公司玉磨铁路野象谷车站项目负责人王俊民说。
“乘坐中老铁路列车平顺性和舒适性是非常好的。”中国铁路昆明局集团有限公司董事长王耕捷说，打造精品站房美丽站区、西南地区绿色长廊、客货共线轨道、四电创新示范工程四个新标杆，结合中老铁路开行复兴号动车的实际，按照“科技+创新”理念，以工匠精神铸就“四电”优质工程，是时速160公里普速铁路的标杆工程。
一条与山川同美的新的钢铁丝路将造福沿线人民。
#高压旋喷桩施工工艺及要点讲解，超全！#
高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。
根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。
1单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。
2二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。
3三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固体直径可达2m。
喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d和浆液稠度B。加固范围与喷射压力P、喷咀直径d成正比，与提升速度S、土的抗剪强度τ和浆液稠度B成反比。加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。
单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见下图
成桩机理
高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用：
（1）高压喷射流切割破坏土体作用。喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体，使土体出现空穴，土体裂隙扩张。
（2）混合搅拌作用。钻杆在旋转提升过程中，在射流后部形成空隙，在喷射压力下，迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向（即阻力小的方向）移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构。
（3）升扬置换作用（三重管法）。高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上，土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。
（4）充填、渗透固结作用。高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。
（5）压密作用。高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定压密作用，使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。
操作要点
1.施工前准备工作
（1）在设计文件提供的各种技术资料的基础上作补充工程地质勘探，进一步了解各施工工点地基土的性质、埋藏条件。
（2）准备充足的水泥加固料和水。水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规范及设计要求,并有质量合格证。严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料。一般水泥为425号普通硅酸盐水泥。水要干净，酸碱度适中，pH值在5～10之间。
（3）根据补充勘探资料，在选择的试验工点加固范围内的各代表性地层用薄壁取土器采取必需数量的原状土送试验室，对取得的土样在进行试验之前应妥善保存，使土样的物理和化学性能尽可能保持不变。
（4）室内配合比试验。根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况，按不同含水量设计并调整几种配合比，通过在室内将现场采取的土样进行风（烘）干、碾碎，过2～5mm筛的粉状土样，按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验，确定施工喷浆量、水灰比。一般水灰比可取1.0～1.5。为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度，可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。若试验之前土样的含水量发生了变化，应调整为天然含水量。
（5）试桩试验。根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩，并根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定搅拌桩搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。
（6）推土机、挖掘机配合自卸汽车清除地表0.3m厚的种植土，杂物，并将原地面按设计要求整平，填出路拱。根据施工现场实际情况，施作临时排、截水设施，并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。
（7）按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标识。
2.施工工艺
（1）钻机定位。移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%～1.5%。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。
（2）制备水泥浆。桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。
（3）钻孔（三重管法）。当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高（预钻孔孔径为15cm）。
（4）插管（单重管法、二重管法）。当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时，钻孔和插管二道工序可合而为一。当第一阶段贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为：启动钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉；直到桩底设计标高，观察工作电流不应大于额定值。三重管法钻机钻孔后，拔出钻杆，再插入旋喷管。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（0.5～1.0MPa）边下管边射水。
（5）提升喷浆管、搅拌。喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20～40MPa），坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和
试桩确定的提升速度提升钻杆。若为二重管法或三重管法施工，在达到设计深度后，接通高压水管、空压管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转，并用仪表控制压力、流量和风量，分别达到预定数值时开始提升，继续旋喷和提升，直至达到预期的加固高度后停止。
（6）桩头部分处理。当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。
（7）若遇砾石地层，为保证桩径，可重复喷浆、搅拌：按上述4～6步骤重复喷浆、搅拌，直至喷浆管提升至停浆面，关闭高压泥浆泵（清水泵、空压机），停止水泥浆（水、风）的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机。
（8）清洗。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。
（9）移位。移动桩机进行下一根桩的施工。
（10）补浆。喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。
3.推荐的主要施工技术参数
（1）单重管法。浆液压力20～40MPa，浆液比重1.30～1.49，旋喷速度20rmin，提升速度0.2～0.25m/min，喷嘴直径2～3mm，浆液流量80～100L/min（视桩径流量可加大）。
（2）二重管。法浆液压力20～40MPa，压缩空气压力0.7～0.8MPa。
（3）三重管。法浆液压力0.2～0.8MPa，浆液比重1.60～1.80，压缩空气压力0.5～0.8MPa，高压水压力30～50MPa。
4.质量控制要点
（1）正式开工前应认真作好试桩工作，确定合理的施工技术参数和浆液配比。
（2）旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。
（3）钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，避免出现断桩。
（4）在旋喷过程中，如因机械出现故障中断旋喷，应重新钻至桩底设计标高后，重新旋喷。
（5）制作浆液时，水灰比要按设计严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀，浓度降低。不得使用受潮或过期的水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有筛网进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜。
（6）在旋喷过程中，若遇到孤石或大漂石，桩可适当移动位置（根据受力情况，必要时可加桩），避免畸形桩或断桩。
5.质量通病的处理
（1）不冒浆或冒浆量少。
通常原因是加固土层粒径过大，孔隙较多，可采取以下措施：
1）加大浆液浓度，可以从1.1加大到1.3左右继续喷射。
2）灌注粘土浆或加细砂、中砂，待孔隙填满后再继续正常喷射。
3）在浆液中掺加骨料。
4）加泥球封闭后继续正常喷射。
5）灌注水泥砂浆后，再将孔内水泥浆置换成粘土浆，待孔隙填满后继续正常喷射。
（2）冒浆量过大。
通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关，可采取以下措施：
1）提高喷射压力。
2）适当缩小喷嘴直径。
3）适当加快提升速度。由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体，目前对冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法，在施工中多采用过滤、沉淀、回收调整浓度后再利用。
（3）凹穴处理。
1）在喷射灌浆完毕时，即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液，直至孔内混合液凝固不在下沉。
2）在喷射灌浆完成后，向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆，浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料，如采用水泥∶水∶铝粉的配比为9.8∶6.9∶0.3的浆液。
安全措施
（1）高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作，压力表应定期检修检定，以保证正常工作。
（2）钻机操作人员应具有熟练操作技能。
（3）施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量（风量）需满足设计要求，应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠，泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须良好，无渗漏现象，否则接头断开、软管破裂，将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。安全阀中的安全销要进行试压检验（试压检验到当地压力容器检验所检验），必须确保在达到规定压力时能断销卸压，绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。
（4）喷射浆自喷嘴喷出时，具有很高的能量，因此人体与喷嘴之间的距离不应小于60cm。
（5）喷射注浆的浆液目前一般以水泥浆为主，但有时也加入其他化学填加剂，一般说浆液硬化后对人畜均无害，但硬化前的液体进到眼睛里时，必须立即进行充分清洗，并及时到医院治疗。
（6）吊、放喷射管路时，严禁管下站人。不得将电缆浸泡在水和泥浆中，防止漏电伤人。
环境保护
（1）水泥、石灰细颗粒散体材料，应遮盖存放；运输时必须必须封闭覆盖，不得沿途撒落。
（2）制定洒水防尘措施，指定专人负责现场洒水降尘。
（3）采取有效降噪措施。
（4）不得随意排放废弃的加固料。
高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。
根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。
1单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。
2二重管法：又称浆液气体喷射法，是用二重注浆管同时将高压水泥浆和空气两种介质喷射流横向喷射出，冲击破坏土体。在高压浆液和它外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，最后在土中形成较大的固结体。
3三重管法：是一种浆液、水、气喷射法，使用分别输送水、气、浆液三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生高压水流的周围环绕一股圆筒状气流，进行高压水流喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再由泥浆泵将水泥浆以较低压力注入到被切割、破碎的地基中，喷嘴作旋转和提升运动，使水泥浆与土混合，在土中凝固，形成较大的固结体，其加固体直径可达2m。
喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度τ、喷咀直径d和浆液稠度B。加固范围与喷射压力P、喷咀直径d成正比，与提升速度S、土的抗剪强度τ和浆液稠度B成反比。加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。
单管、二重管、三重管旋喷桩机注浆施工示意参见下图
成桩机理
高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用：
（1）高压喷射流切割破坏土体作用。喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体，使土体出现空穴，土体裂隙扩张。
（2）混合搅拌作用。钻杆在旋转提升过程中，在射流后部形成空隙，在喷射压力下，迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向（即阻力小的方向）移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构。
（3）升扬置换作用（三重管法）。高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地上，土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。
（4）充填、渗透固结作用。高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。
（5）压密作用。高压喷射流在切割破碎土层过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定压密作用，使旋喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。
操作要点
1.施工前准备工作
（1）在设计文件提供的各种技术资料的基础上作补充工程地质勘探，进一步了解各施工工点地基土的性质、埋藏条件。
（2）准备充足的水泥加固料和水。水泥的品种、规格、出厂时间经试验室检验符合国家规范及设计要求,并有质量合格证。严禁使用过期、受潮、结板、变质的加固料。一般水泥为425号普通硅酸盐水泥。水要干净，酸碱度适中，pH值在5～10之间。
（3）根据补充勘探资料，在选择的试验工点加固范围内的各代表性地层用薄壁取土器采取必需数量的原状土送试验室，对取得的土样在进行试验之前应妥善保存，使土样的物理和化学性能尽可能保持不变。
（4）室内配合比试验。根据设计要求的喷浆量或现场土样的情况，按不同含水量设计并调整几种配合比，通过在室内将现场采取的土样进行风（烘）干、碾碎，过2～5mm筛的粉状土样，按设计喷浆量、水灰比搅拌、养护、力学试验，确定施工喷浆量、水灰比。一般水灰比可取1.0～1.5。为改善水泥土的性能、防沉淀性能和提高强度，可适当掺入木质素磺硫钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙、硫酸钠、陶土、碱等外掺剂。若试验之前土样的含水量发生了变化，应调整为天然含水量。
（5）试桩试验。根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比制备水泥浆液在试验工点打设数根试桩，并根据试桩结果，调整加固料的喷浆量，确定搅拌桩搅拌机提升速度、搅拌轴回转速度、喷入压力、停浆面等施工工艺参数。
（6）推土机、挖掘机配合自卸汽车清除地表0.3m厚的种植土，杂物，并将原地面按设计要求整平，填出路拱。根据施工现场实际情况，施作临时排、截水设施，并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。
（7）按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰作出明显标识。
2.施工工艺
（1）钻机定位。移动旋喷桩机到指定桩位，将钻头对准孔位中心，同时整平钻机，放置平稳、水平，钻杆的垂直度偏差不大于1%～1.5%。就位后，首先进行低压（0.5MPa）射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。
（2）制备水泥浆。桩机移位时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中，再将水泥和外掺剂倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道筛网（孔径为0.8mm），过滤后流入浆液池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网（孔径为0.8mm），第二次过滤后流入浆液桶中，待压浆时备用。
（3）钻孔（三重管法）。当采用地质钻机钻孔时，钻头在预定桩位钻孔至设计标高（预钻孔孔径为15cm）。
（4）插管（单重管法、二重管法）。当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时，钻孔和插管二道工序可合而为一。当第一阶段贯入土中时，可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为：启动钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液，使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉；直到桩底设计标高，观察工作电流不应大于额定值。三重管法钻机钻孔后，拔出钻杆，再插入旋喷管。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可用较小压力（0.5～1.0MPa）边下管边射水。
（5）提升喷浆管、搅拌。喷浆管下沉到达设计深度后，停止钻进，旋转不停，高压泥浆泵压力增到施工设计值（20～40MPa），坐底喷浆30s后，边喷浆，边旋转，同时严格按照设计和
试桩确定的提升速度提升钻杆。若为二重管法或三重管法施工，在达到设计深度后，接通高压水管、空压管，开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转，并用仪表控制压力、流量和风量，分别达到预定数值时开始提升，继续旋喷和提升，直至达到预期的加固高度后停止。
（6）桩头部分处理。当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0m开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上慢速提升0.5m，直至桩顶停浆面。
（7）若遇砾石地层，为保证桩径，可重复喷浆、搅拌：按上述4～6步骤重复喷浆、搅拌，直至喷浆管提升至停浆面，关闭高压泥浆泵（清水泵、空压机），停止水泥浆（水、风）的输送，将旋喷浆管旋转提升出地面，关闭钻机。
（8）清洗。向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。
（9）移位。移动桩机进行下一根桩的施工。
（10）补浆。喷射注浆作业完成后，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固结体顶部出现凹穴，要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。
3.推荐的主要施工技术参数
（1）单重管法。浆液压力20～40MPa，浆液比重1.30～1.49，旋喷速度20rmin，提升速度0.2～0.25m/min，喷嘴直径2～3mm，浆液流量80～100L/min（视桩径流量可加大）。
（2）二重管。法浆液压力20～40MPa，压缩空气压力0.7～0.8MPa。
（3）三重管。法浆液压力0.2～0.8MPa，浆液比重1.60～1.80，压缩空气压力0.5～0.8MPa，高压水压力30～50MPa。
4.质量控制要点
（1）正式开工前应认真作好试桩工作，确定合理的施工技术参数和浆液配比。
（2）旋喷过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，若超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，调整旋喷参数或改变喷嘴直径。
（3）钻杆旋转和提升必须连续不中断，拆卸接长钻杆或继续旋喷时要保持钻杆有10～20cm的搭接长度，避免出现断桩。
（4）在旋喷过程中，如因机械出现故障中断旋喷，应重新钻至桩底设计标高后，重新旋喷。
（5）制作浆液时，水灰比要按设计严格控制，不得随意改变。在旋喷过程中，应防止泥浆沉淀，浓度降低。不得使用受潮或过期的水泥。浆液搅拌完毕后送至吸浆桶时，应有筛网进行过滤，过滤筛孔要小于喷嘴直径1/2为宜。
（6）在旋喷过程中，若遇到孤石或大漂石，桩可适当移动位置（根据受力情况，必要时可加桩），避免畸形桩或断桩。
5.质量通病的处理
（1）不冒浆或冒浆量少。
通常原因是加固土层粒径过大，孔隙较多，可采取以下措施：
1）加大浆液浓度，可以从1.1加大到1.3左右继续喷射。
2）灌注粘土浆或加细砂、中砂，待孔隙填满后再继续正常喷射。
3）在浆液中掺加骨料。
4）加泥球封闭后继续正常喷射。
5）灌注水泥砂浆后，再将孔内水泥浆置换成粘土浆，待孔隙填满后继续正常喷射。
（2）冒浆量过大。
通常是有效喷射范围与喷浆量不适应有关，可采取以下措施：
1）提高喷射压力。
2）适当缩小喷嘴直径。
3）适当加快提升速度。由于冒浆量中含有地层颗粒和浆液的混合体，目前对冒浆中的水泥的分离回收尚无适宜方法，在施工中多采用过滤、沉淀、回收调整浓度后再利用。
（3）凹穴处理。
1）在喷射灌浆完毕时，即连续或间断地向喷射孔内静压灌注浆液，直至孔内混合液凝固不在下沉。
2）在喷射灌浆完成后，向凝固体与其上部结构之间的空隙进行第二次静压灌浆，浆液的配比应为不收缩且具有膨胀性的材料，如采用水泥∶水∶铝粉的配比为9.8∶6.9∶0.3的浆液。
安全措施
（1）高压泥浆泵、空压机、高压清水泵必须指定专人操作，压力表应定期检修检定，以保证正常工作。
（2）钻机操作人员应具有熟练操作技能。
（3）施工前应检查高压设备和管路系统，其压力和流量（风量）需满足设计要求，应检查管道的耐久性以及管道连接是否可靠，泵体、注浆管及喷嘴内不得有任何杂物，各类密封圈必须良好，无渗漏现象，否则接头断开、软管破裂，将会导致浆液、高压水流飞散、软管甩出等安全事故。安全阀中的安全销要进行试压检验（试压检验到当地压力容器检验所检验），必须确保在达到规定压力时能断销卸压，绝不能轻易安装未经试压检验的自制安全销。
（4）喷射浆自喷嘴喷出时，具有很高的能量，因此人体与喷嘴之间的距离不应小于60cm。
（5）喷射注浆的浆液目前一般以水泥浆为主，但有时也加入其他化学填加剂，一般说浆液硬化后对人畜均无害，但硬化前的液体进到眼睛里时，必须立即进行充分清洗，并及时到医院治疗。
（6）吊、放喷射管路时，严禁管下站人。不得将电缆浸泡在水和泥浆中，防止漏电伤人。
环境保护
（1）水泥、石灰细颗粒散体材料，应遮盖存放；运输时必须必须封闭覆盖，不得沿途撒落。
（2）制定洒水防尘措施，指定专人负责现场洒水降尘。
（3）采取有效降噪措施。
（4）不得随意排放废弃的加固料。
【监测显示全流域水质明显改善 山西：汾河水在变清（人民日报）】#环境新闻速览# 据生态环境部中国环境监测总站数据，2020年上半年，汾河流域13个地表水国考断面实现劣五类水质断面全部消除，较2017年同期减少了8个，1到6月水质创历年同期最优。7月，汾河流域国考断面继续实现劣五类水质断面全部消除，改善成效得到进一步巩固。 https://t.cn/A64teD8C
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