論壓密注漿碎石樁技術在公路軟基處理中的應用

文/韓袁林

1 前言

在公路軟基處理中使用壓密注漿碎石樁技術，能夠縮減施工流程，節省建造費用，極大地加固軟土地基。軟土地基在經過壓密注漿碎石樁技術處理后，能夠提升土體黏結性、樁端阻力、變形模量，提高地基承載能力。

2 闡述案例工程概述

此項技術是公路工程建設過程中的主要工法之一，研究的項目主要是高填方段或者橋頭3 分析加固方案。

2.1 分析比較加固方案

第一，粉噴樁。我國的應用粉噴樁，指的是在鉆孔后將粉狀水泥材料形成的固化劑，使用深層攪拌機噴入深層的軟土地基中，通過攪拌的方式，確保其和軟土能夠均勻攪拌到一起，生成化學反應或物理反應，確保軟土形成樁體，使其能夠增加穩定性和強度。若是深度和土層存在不同，樁體走向力不均勻，需要形成的樁體有著成層性，人工填土無法充分地將粉樁噴成整體。

第二，攪拌樁和碎石樁。碎石樁是在土中打入樁管，同時在樁管內放置砂土和碎石，確保能夠同時進行拔管和填料振壓，從而在地基中變成碎石樁。碎石樁成孔會橫向朝著軟弱土層擠密，提升土體抗剪度，縮減壓縮性，具有一定的變形模量樁體與承載力間能夠構成復合地基，承受著路基填方荷載。

第三，壓密注漿的碎石樁。結合壓力注漿和碎石樁的優點，解決了攪拌樁、碎石樁和粉噴樁的問題，同時也能夠加固人工填土路基，提高地基承載力。此種施工方法能夠優化施工流程，確保施工設備更加的靈活，同時節省造價[1]。

2.2 選取軟基加固方法

壓密注漿碎石樁，是指將壓力注漿與碎石樁技術相結合，進行軟土地基處理的一種新型工法，具有顯著的加固效果。此技術在開展時要應用注漿管成孔等施工流程，確保碎石樁通過注漿能夠形成復合地基。

在處理地基的膠結、密實度以及填度后，能夠顯著提高地基承載力。壓密注漿碎石樁和其他的軟基處理方法相比較，具有樁間距大、直徑轉換率大等特征，這些特征能夠充分發揮出樁周土的承載力，節省更多的成本[2]。

2.3 注漿碎石樁優點

注漿碎石樁屬于新型加固軟基的一項技術，它融合了壓力注漿和碎石樁，若是它能夠和水泥攪拌，則能夠獲得更理想化的處理效果。施工流程靈活，同時樁基輕便，便于移位，對于施工場地有著較低的要求，尤其是在高架橋施工上，雖然會受到道路施工的約束，但仍舊能夠正常開展施工。壓密注漿碎石樁屬于剛性樁復合地基，能夠提升地基的承載力，對于控制沉降有著理想的效果。

在軟基中能夠形成完整的地基標號樁體，并且可以把控施工質量，防止攪拌水泥的噴漿量少或者是水泥強度低等。使樁側和終端的阻力均能夠得到優化，同時可以提高復合地基的承載力，加強控制變形力。施工樁架容易攜帶，對于施工場地無要求，在高架橋面能夠保證施工正常開展。施工單位在應用注漿碎石樁技術時，要先明確技術要求和指標，確保單位能夠招聘具有經驗的工作人員，按照地層清孔開展試驗[3]。

3 分析設計壓密注漿碎石樁有關內容

設計變更后的方案為：注漿碎石樁的直徑是60cm，樁長為16cm，樁體抗壓強度等級大于C15，正方形布樁間距為2m。為了防止樁頂向上刺入，需要在樁頂安置樁帽，增加樁體的荷載比例。樁帽的厚度大約在20cm，也要應用C20 混凝土。水泥需要應用硅酸鹽水泥，水泥砂漿控制水灰比例需要在0.5 左右，樁徑集料需要使用卵石或者碎石，砂漿使用的粒徑要比0.5mm 小，注漿水泥砂漿強度應大于M20，拔管速度需要在0.4m/min。在注漿之前，需要計算樁體注入的砂漿量，便于掌握裝漿情況。單樁注漿量要小于樁體積的1/2，為確保樁漿質量，要結合工藝結果在水泥中注入。

4 闡述施工工藝和質量控制加固檢測情況

4.1 設計方案參數

應用鉆機開展碎石樁成孔的工作，設計碎石樁樁身可劃分成多種。為防止泥沙出現沉淀回落的情況以及填塞成孔現象導致鉆孔程度不符合標準，要讓鉆孔的深度大于0.5m，二次注漿管的長度需要大于6.5m 小于15.5m，布置長度要大于5m 小于13m。注漿配比要根據材料理論要求明確施工配合比例，在注漿的過程中要開展兩次注漿工作，分別是一次順路注漿、一次中高壓注漿。在完成兩次注漿后，需要進行養護。養護時，要確保注漿的流程裝孔的深度，根據樁身情況加工注漿管。按照注漿管的方向，在漿口鉆口處粘貼塑料膠帶，將出漿口和管口封閉在此項工程中。高壓注漿壓力需要控制在2MPa 左右，設計注漿碎石樁的注漿量大，則代表注漿深度會引發土壓力，增加流量和壓力。當接近地表，為防止產生冒漿問題，需要減小流量，通常注漿流量需要適當[4]。

4.2 施工技術流程

施工流程為測量放線、護筒埋設、鉆機成孔、清孔、投放碎石、壓力注漿和樁帽施工。定位放線指的是根據設計圖明確樁位的樁線與樁位點，應用鋼筋在樁位的中心點插上，同時使用白灰線做好標記，樁位的偏差應小于20mm。在護筒埋設的過程中，為避免投石成孔，使孔口有坍塌產生，要在孔口預埋鋼護筒。護筒四周要使用黏土填實，避免在注漿時流失漿液。在成孔設備就位的過程中，成孔要應用裝機或鉆機。

當設備進場后，要根據裝配的圖紙開展組裝，在施工中也要應用泥漿護壁循環法開展作業，一次清孔作業指的是鉆進設計的成孔后，要及時清理成孔，然后替換稀泥漿，控制泥漿的比重大約在1∶2。下注漿管指的是在成孔后，將兩根注漿管下放至孔底處，在安裝時要遵守對稱性原則，有利于把控注漿的質量。碎石投放指的是在串筒內把碎石頭放到孔內，投入量要比裝孔體積大，同時將其填灌到達孔口的標高處。在樁帽連接鋼筋過程中，設計投放碎石樁帽的標高，將鋼筋和樁帽連接在一起，然后投放碎石的工作。在進行壓力注漿時，注漿應用水泥漿，水泥須用硅酸鹽水泥，砂采用是細砂，水泥砂中水灰比例控制在0.6 左右，并且要添加減水劑和粉煤灰，應用一邊拔管一邊注漿的方式。在此過程中，注漿壓力是0.5MPa，各孔深應用的注漿壓力不同。

在拔管時要在樁底樁頂填充碎石，同時需要及時地補充漿液，直至孔高處漿液外溢停止。當樁身強度達到設計值的80%時，方可進行樁帽鋼筋混凝土的澆筑工作。按照設計圖紙的要求，將碎石樁編好號，記錄鉆孔至注漿管、埋裝以及填筑碎石等過程；在注漿過程中，也要記錄注漿量以及注漿的壓力。作業過程中要及時收集作業數據并科學分析，另外對各類機械設備要根據使用情況科學制定保養計劃，保證機械設備處于穩定的工作狀態，確保碎石樁施工作業能夠安全高效地順利進行。碎石樁點數量多，首先繪制好樁位平面布置圖，在布設時要做好樁點位的放樣工作，實時復核處理，確保符合規范和設計要求[5]。

4.3 加強施工質量控制

在施工中要根據規范設計要求及時檢查碎石的質量以及注漿材料的質量、成孔質量等，檢查這些質量的指標是否符合標準。第一，要根據工程驗收程序標準，及時查看現場的施工組織狀況。第二，施工現場的作業人員要嚴格按照施工標準進行操作，同時要按照設計要求及時查看注漿量、碎石樁的指標是否符合要求，若是發現問題需要及時地反饋到工程技術部門。第三，各項工作流程要配備記錄人員，隨時記錄相關的數據，以便于能夠及時匯總有關的數據，然后對數據進行科學分析。第四，施工中要使用的注漿料，應用電磁流量計進行測量。第五，在檢測各項工作時，要根據規范標準開展工作，查驗材料是否符合要求。若是樁體符合強度標準，要應用低應變檢測，確保抽檢的數量大于3%，樁身強度要應用留樣開展試塊試驗。樁身強度要應用試塊強度控制，確保試塊強度滿足規范要求。使用單樁荷載承載板試驗檢測處理多段橋頭的加固中，確保各橋頭大于一根，單樁極限承載力要大于400kN，復合地基的承載力要大于240kPa。

在加固高填路堤地基的過程中，由于承載力和密度存在著不同的性質，對此需要通過瑞雷波法在加固前后進行測定。瑞雷波測線長度為154m，共6 條，總長度是924m，18 個標準。關注點主要在加固后，要確保其承載力高達120kPa。由檢測結果可知，路基承載力符合設計標準，達到了優化軟土地基力學性質的作用。

5 結語

綜上所述可知，根據公路工程軟基處理的施工情況，主要是為了減少路基的沉降量。若是公路在高填方段的承載力不符合規范，則要應用壓密注漿碎石樁技術處理軟基，結合壓力注漿和碎石樁，可以提升軟土地基的承載力，防止出現變形和造成路基沉降而影響公路工程的耐久性和舒適性。因此，壓密注漿碎石樁技術有著極大的推廣價值。