碎石注漿樁在高速公路施工中的應用

董建華/滄州路橋工程公司

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碎石注漿樁在高速公路施工中的應用

董建華/滄州路橋工程公司

【摘 要】碎石注漿樁具有施工振動小、噪音污染小、施工安全可靠等優點，同時對地基和周圍建筑物的影響較小，因此在高速公路軟土地基的加固中廣泛應用。本文筆者將結合具體的高速公路軟土地基加固工程實例，簡要探討碎石注漿樁的具體施工工藝，希望能對類似工程起到借鑒作用。

【關鍵詞】碎石注漿樁；高速公路；軟土地基

在高速公路中，橋頭跳車一直是一個困擾人們的公路病害問題之一，傳統的解決措施往往會造成施工工期的延長，而采用碎石注漿樁可以有效的提高地基土的承載力，減小工后沉降，同時也能有效的改進施工組織。碎石注漿樁采用的是工程鉆進旋轉循環鉆孔成樁的方式。它在施工中所產生的振動和噪音均較小，對地基和周圍環境所造成的影響較小，同時施工操作較為安全可靠。以下為碎石注漿樁與其他類似的軟基加固方案的經濟技術對比：

1.CFG樁和攪拌樁要求施工場地周邊無既有建筑物，處理深度淺且受既有建筑物和地層性質影響，

2.碎石樁和碎石注漿樁對施工場地沒有特殊要求，但碎石樁受加固土體的剪切強度控制，強度太低，難以成樁；碎石注漿樁沒有這方面的缺點，相反碎石注漿樁能提高樁端承載力，提高側阻強度，改善周邊土體性質。

在高速公路橋臺軟土地基加固處理中采用碎石注漿樁可以在投資少、效益高的基礎上達到很好的加固效果，具有很明顯的經濟和社會效益。碎石注漿樁技術是一項具有明顯優勢的軟土地基加固處理技術。

1.工程概況

本工程為某市一高速公路橋頭軟土地基加固工程。該橋頭位于水塘內，路基填筑高度達到10m。經過對工程地質、水文地質等的綜合考慮，最終決定采用碎石注漿樁。樁的直徑控制在50cm，沿著道路的前進方向進行布置，呈現排狀，樁位按照正三角形進行布置。樁的間距設置為3m或者3.5m兩種。在每個碎石注漿樁的頂部還需要現澆鋼筋混凝土蓋板，其尺寸為150cm×150cm×20cm，其強度為C25，同時在蓋板內布置一層鋼筋網，其尺寸為14cm×14cm，鋼筋的直徑為12mm。

2.碎石注漿樁的施工工藝

2.1工藝流程

樁位測放→埋設護筒→鉆機就位→鉆進成孔→第一次清孔→下放導向管→下注漿管→碎石投放→洗孔→加壓注漿→邊壓漿邊拔注漿管邊補碎石→成樁→測樁體7 d的試塊強度→鑿樁頭→現澆樁頂蓋板。

2.2成孔

（1）樁位測放。當進行樁位測放時，應確保其偏差控制在20mm以內。

（2）埋設護筒。當進行鉆孔的鉆進時，如果孔口的泥漿流失嚴重的話，可能會導致鉆孔出現坍塌的問題，因此為了確保鉆孔施工的順利，應在孔口埋深鋼護筒，這樣可以有效的預防成口后向孔內拋投碎石時造成孔口塌方的問題，本工程中所采用的護筒直徑為60cm，埋設的深度為1.2m～1.5m之間。在埋深護筒時，為了確保樁位的精確，在鉆進前埋設了騎馬樁。護筒埋設完成之后，在其四周填筑一層粘土，并進行夯實，從而確保護筒在施工中不出現位移。

（3）鉆進成孔。當進行鉆進成孔時所采用的泥漿為地表水加黃泥制作而成的，其比重在1.15g/cm3～1.25 g/cm3之間。碎石注漿樁成孔的工藝與鉆孔灌注樁相同。

（4）第一次清孔。當鉆孔施工達到設計深度之后，此時鉆頭應保持原位進行空轉，并采用正循環泵清孔的方式將孔內的渣土清除出來。清孔作業應確保沉渣的厚度在10cm以內。清孔符合要求之后，應及時將鉆頭提出，并移開鉆機，之后采用檢孔器對鉆孔的質量進行檢測，主要應檢測鉆孔的孔徑和垂直度。

2.3投石注漿

（1）下放導向管和注漿管。為了有效的確保投石導向管垂直度的穩定性，應在護筒口設置孔口板，同時在孔口的兩側放置方木用于對孔口板進行支撐。本工程中的孔口板是采用方型鋼制作而成，其尺寸為1.0m～1.5m，其厚度至少應超過5mm，中心圓孔的直徑為600mm。當孔口板設置完成之后，應確保其穩定。導向管為圓形漏斗狀，其高度應控制在1.2m以上，管頂孔口的直徑為48mm，而管底孔口的直徑為30mm，在兩口中心各設一注漿管導向環對注漿管進行固定。本工程采用的注漿管為直徑50mm的鋼管制作而成，每一管節的長度在2.5m～3m之間。注漿管的底端應密封，同時從底板以上50cm長度內的注漿管壁應制作成花管的形似，管壁上應設置直徑為8mm～10mm的小孔。通過兩個導向環的作用將注漿管準確的插入到孔底內，同時與孔底保持至少10～15cm的距離。

（2）碎石投放及洗孔。首先通過導向管將粒徑為20mm～40mm的碎石投入了孔內，當碎石達到導向管的底口之后，將導向管移除，繼續進行碎石的投放，直至碎石達到孔口設計標高。碎石投放過程中，應同時在注漿管中注入清水，進行洗孔。當孔口泥漿的比重低于1.05g/cm3之后，即可認為洗孔完成。

（3）加壓注漿。本工程所配制的水泥砂漿，其主要的組成成分為32.5級的普通硅酸鹽水泥、粒徑小于0.5mm的砂以及適量的水。水灰比控制在0.4～0.5之間。樁體混凝土的設計強度為C15。經過試驗分析，本工程所采用的水泥漿的施工配合比為水：水泥：砂=0.5：1：0.75～0.80。當進行水泥漿的制作時，采用的是砂漿機進行拌和，同時采用水網對其進行過濾，水網的方格尺寸為0.8mm×0.8mm，通過水網之后將其存放在注漿槽內。

2.4現澆蓋板

當樁體澆筑完成之后，應在其頂部現澆鋼筋混凝土蓋板。通過蓋板不僅可以使作用在路基上的荷載均勻的分布到樁體內，同時還應有效的提高樁、土復合地基的承載力。當樁體的強度達到設計強度的70%以上時，即可開始進行現澆蓋板的施工。首先將樁頂的松散部分鑿除，之后在其上支設鋼筋模板，然后即可現澆樁頂蓋板。本工程中現澆蓋板的尺寸為1.5 m×1.5 m，其厚度為20cm。蓋板施工完成之后應進行至少3d以上的養護，當達到要求之后即可將模板拆除，最后在其四周回填土體。

3.結語

在眾多高速公路軟基加固當中，碎石注漿樁是其中一種有效提高地基土承載力方法之一。該施工工藝在施工中所產生的振動和噪音均較小，對地基和周圍環境所造成的影響較小，同時施工操作較為安全可靠。文章通過結合具體的工程實例，針對該高速公路橋頭軟土地基較厚，路基填筑高度達到10m，采用碎石注漿樁對其進行加固處理，系統地探討了該工程碎石注漿樁的具體施工工藝，從本工程實施效果來看，采用碎石注漿樁可以達到效益高、投資少優勢，可為同類工程提供參考借鑒。

參考文獻：

[1]陳建妹.碎石注漿樁在災后道路快速修復中的應用研究[D]．武漢理工大學碩士學位論文.2010.

[2]邱軍廷,肖迪,姚向輝.公路工程碎石注漿樁施工技術[J].河南科技.2010，(18):39.

[3]李中華.公路工程碎石注漿樁施工技術[J].今日科苑.2010，(08) ：188.

[4]焦新平.論公路工程碎石注漿樁施工技術[J].黑龍江科技信息.2012，(36) ：275.