公路工程碎石注漿樁施工技術(shù)研究

李曉霞

摘要：碎石注漿樁是一種綜合性樁體施工技術(shù)，形成于20世紀末，通常都是由高壓注漿樁和綜合砂石樁兩種樁體結(jié)構(gòu)共同組成，是一種新型的用于地基處理的方法及技術(shù)。基于此，主要就碎石注漿樁施工技術(shù)原理以及工藝等方面展開相關(guān)論述，以期促進公路整體質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞：公路工程；碎石注漿樁；施工技術(shù)

中圖分類號：U41 文獻標志碼：A 文章編號：1000-8772（2013）12-0205-02

1前言

近幾年來，交通運輸業(yè)隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展也逐漸取得了比較明顯的進步，交通運輸量的快遞增加對公路工程的要求也越來越高。但是在公路建筑工程的施工中，經(jīng)常會受到各種復(fù)雜地形及地質(zhì)的控制及影響，進而加大施工工程的難度。本文主要從碎石注漿樁的技術(shù)簡介、技術(shù)原理、施工工藝、工藝特點等方面展開相關(guān)論述。

2碎石注漿樁施工技術(shù)簡介

作為我國國民經(jīng)濟的重要組成部分，近幾年來，交通事業(yè)正呈現(xiàn)高速發(fā)展的趨勢。公路工程在施工過程中，總會面臨各種各樣的地形、地貌以及地質(zhì)復(fù)雜的情況，這就會導(dǎo)致道路工程的路橋結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出更加復(fù)雜的情況。在亞粘土、粉土以及卵石層等地質(zhì)比較復(fù)雜的環(huán)境下進行公路橋梁施工，所面臨的挑戰(zhàn)是比較大的。作為交通運輸?shù)闹匾M成部分，公路的施工質(zhì)量會嚴重影響到交通運輸業(yè)發(fā)展。就目前而言，如果想保證道路工程整體質(zhì)量能夠達到設(shè)計規(guī)劃的相關(guān)要求，就必須選擇過硬的灌注樁等施工技術(shù)，即利用人力、機械以及鋼管擠土等方法對地基中的不良的土質(zhì)進行有效改良，并把樁孔打入這些土質(zhì)中，然后利用鋼筋混凝土成樁，從而使土層的承載能力以及整個工程的施工質(zhì)量得到有效保證。此外，在工程的施工過程中，還必須以機械化、專業(yè)化、標準化以及規(guī)模化施工為主要立足點，對特殊地基進行施工時必須采取相應(yīng)措施并對施工技術(shù)有更高的要求，另一方面，還應(yīng)該采取一定的控制及管理方法，以在保證建筑工程的整體質(zhì)量。

3技術(shù)原理

碎石注漿樁是一種規(guī)模比較小的鉆孔灌注樁結(jié)構(gòu)，它在施工作業(yè)的過程中，把碎石和水泥漿進行有效膠結(jié)。從成樁工藝角度來看，碎石樁也算是鉆孔灌注樁眾多工藝中的一種，但是從材料方面的組成來看，它屬于膠結(jié)體樁。進行工程施工時，通常把樁結(jié)構(gòu)的直徑設(shè)為30～70cm，對于其常用的合適長度則通常設(shè)為30m左右，通常在小型鉆機的基礎(chǔ)上對它們進行鉆孔施工，接著在孔底放人注漿管，最后再把碎石料放入。對碎石料進行投放時，使用注漿管對孔壁進行放水清洗，碎石料投放完成之后再把漿液作由下而上的逆行注入，把漿液灌注到地面后，它就會逐漸發(fā)生凝結(jié)，然后逐漸固定成樁。鉆孔內(nèi)的漿液對固結(jié)碎石有了一定程度的滲透后，也會對周圍土體有一定程度的滲透影響，而且還會在樁體與土體之間形成一個土和砂漿相互結(jié)合的過度區(qū)域，從而使其周圍的樁及土體的摩擦力有所增加，因此，從受力角度而言，注漿樁也是摩擦樁的一種。近幾年來，隨著公路建筑技術(shù)的發(fā)展，注漿樁也發(fā)展得比較迅速，因此，其在公路地基的應(yīng)用中有著非常明顯的優(yōu)勢。

4施工工藝

碎石注漿樁的施工技術(shù)和鉆孔灌注樁施工技術(shù)沒有比較明顯的差別，下面主要介紹的是鉆孔、清孔、投石及注漿的施工方法。

（1）鉆孔。在碎石注漿樁的施工工程中，通常使用GPSl0型.鉆機，其鉆頭則通常使用魚尾鉆頭或三翼鉆頭；通常使用泥漿護壁大泵量正循環(huán)方法進行施工作業(yè)。定時測量，并把垂直度的偏差控制在1%以下，進而有效保證鉆孔的垂直狀態(tài)。進行鉆孔作業(yè)時，應(yīng)根據(jù)具體情況對泥漿的重量作不定時檢查，此外，應(yīng)把淤泥質(zhì)土控制在1.19～1.28之間，把砂土應(yīng)控制在1.16～1.27之間，而且必須使鉆孔深度大子設(shè)計孔深。用鋼筒對孔頂進行保護時，可在一定程度上防止塌孔現(xiàn)象。

（2）清孔。主要分兩次進行。第一次清孔在完成鉆孔后進行，當孔深達到設(shè)計的規(guī)定深度時，才能讓鉆頭或鉆具回到其原來位置。接著要對沖孔進行正循環(huán)的排渣作業(yè)，此時，必須把清孔至沉渣厚度把握在10cm以下。把孔內(nèi)泥漿的比重大約把握在1.21，當泥漿的比重符合相關(guān)標準后，根據(jù)實際情況挪動鉆頭的位置，使用測繩對孔的深度進行測量，并使用檢孔器對孔的直徑進行有效測量。投石的過程中，實施二次清孔作業(yè)，在投石的同時對孔洞進行有效清洗，此時應(yīng)把孔內(nèi)泥漿的比重掌握在1.08左右。

（3）投石。清孔結(jié)束之后應(yīng)根據(jù)實際需要對碎石進行適當投放，進行投石作業(yè)前，應(yīng)在孔底放人注漿管，投放時應(yīng)在孔的頂部放一根碎石導(dǎo)向管，以有效減少孔壁所受到的沖刷。通常把碎石的直徑控制在20-40mm，直到投石達到規(guī)定中的孔的標準高度。

（4）注漿。借助注漿管和砂漿泵把水泥砂漿注到孔內(nèi)。通常采用普通鋼管作為注漿管，而砂漿泵則通常采用SGB-10型或與此類似的砂漿泵。普通硅酸鹽水泥是砂漿材料的主要組成部分。砂的粒徑通常不會大于在0.5mm，調(diào)配砂漿時，必須根據(jù)設(shè)計強度的相關(guān)標準。為了有效避免泥漿在重力影響下而出現(xiàn)向土體大量擴散的現(xiàn)象，當注漿量滿足要求后，應(yīng)把用漿量適當減少，然后把拔管逐漸向上拔，并根據(jù)注漿量的多少對拔管的速度進行有效控制，把每次拔管的距離控制在0.5m，并不間斷地進行注漿作業(yè)。當孔口的翻漿比重達到注入砂漿比重的94%左右的時候，為了保證注漿的有效質(zhì)量，可進行一次拔管。進行注漿作業(yè)時，孔口的石料很可能會因為注漿管的振動而出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，因此，應(yīng)在注漿的過程中不間斷地進行補料作業(yè)。注漿后，樁頂漿液會出現(xiàn)逐漸下沉現(xiàn)象，所以必要的時候，應(yīng)注意進行回灌作業(yè)。

5碎石注漿樁技術(shù)的特點

（1）施工過程時沒有發(fā)生比較明顯的噪音，對附近居民的生活影響不大；（2）施工工藝的操作比較簡單方便，有利于對施工的整體質(zhì)量進行有效控制；（3）通過漿液的滲透以及對樁和樁周邊土體的摩擦力的加強，可使樁的承載力得到有效提高；（4）施工所用的工具比較輕便，有利于施工作業(yè)的迅速進行，而且對施工場地的要求比較低。

6樁身質(zhì)量的檢測方法

根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定，碎石注漿樁通常采用鉆孔取芯法和損低應(yīng)變動測法進行檢測。而樁身的完整性則通常采用高應(yīng)變動力試驗、聲波透射法、低應(yīng)變動測法以及鉆孔取芯等方法進行有效檢測。

7軟基處理及施工的監(jiān)測方法

通常使用動態(tài)控制對軟基的處理及施工進行監(jiān)測，對施工過程實施監(jiān)測時，必須有效加大監(jiān)測力度。當路基的穩(wěn)定性出現(xiàn)問題及側(cè)向位移速率指標發(fā)生異常狀況的時候，應(yīng)把具體情況及時向施工或設(shè)計主管單位等相關(guān)部門反映，并采取相應(yīng)措施進行有效處理，如把反壓護道設(shè)在路基兩側(cè)。施工的過程中，通過監(jiān)測儀器并根據(jù)工程的具體情況對同一橫斷面上的測點進行有效調(diào)整。

7.1沉降觀測

沉降觀測主要包括地表沉降觀測和地基分層沉降觀測兩部分的內(nèi)容。在實際工程的施工中，通常把鉆孔埋設(shè)運用到分層沉降的觀測中，且通常把鉆孔垂直偏差率控制在1.5%以下，且不能出現(xiàn)縮孔及塌孔現(xiàn)象。泥漿護壁或套管應(yīng)在埋設(shè)的時候下，并同時把導(dǎo)管和波紋管進行連接。通常把分層沉降測點間距設(shè)置為1m。地表沉降觀測則通常采用沉降板，應(yīng)把沉降板放在砂墊層、土工格室或鋼塑土工格柵上。除此之外，通常把沉降板埋設(shè)在路肩、左右路幅中心、坡趾以及路基中心。

7.2水平位移觀測

（1）地面水平位移。對地面的水平位移的具體情況實施觀測的時候，通常需要借助位移邊樁的作用，在路堤兩旁埋人邊樁，在坡腳處埋一根，其他的則埋在邊溝的外部位置。在采用打入法進行有效埋置，并把樁周進行密室性回填。

（2）地基土體水平位移。對地基土體水平位移的具體情況進行觀測時，通常使用測斜管。用塑料管作為測斜管，然后把其埋在路堤邊坡的趾部。測斜管的管頂比地面高出50cm左右，并對其進行加蓋保護；而底部則埋入亞粘土層或粉砂層100cm左右。

（3）孔隙土壓力和水壓力觀測。把鉆孔埋到砂墊層底下的時候，應(yīng)對鉆孔的具體情況做好詳細記錄。通常使用土壓力計對土的壓力進行觀測，然后以水平方式把土壓力計埋在坑內(nèi)，用細砂填實土壓力計的四周，以保證其穩(wěn)固性。埋設(shè)完畢后，及時使用接收儀器對每只土壓力進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題的時候應(yīng)及時調(diào)換或糾正。當土壓力計的初讀數(shù)穩(wěn)定之后，才能結(jié)束填筑工作。

（4）承載力觀測。通常采用單樁和多樁對水泥攪拌樁的承載力進行試驗并觀測。施工3個月后才能對水泥攪拌樁進行載荷試驗，必須保證水泥攪拌樁單樁的承載力在120kN或120kN以上。

8結(jié)語

公路的施工質(zhì)量會對公路的運輸情況造成直接或間接的影響，因此，對公路工程進行施工時，必須重視施工工藝。近幾年來，碎石注漿樁施工技術(shù)作為新型的施工工藝正被廣泛應(yīng)用在公路的施工中，并大大提高了公路的整體質(zhì)量。但是，為了有效保證公路的整體質(zhì)量，還應(yīng)進一步提高施工工藝并加強施工作業(yè)中的質(zhì)量控制。