试析公路工程碎石注浆桩施工技术

刘实旺

【摘要】公路工程事关国家经济发展，以及人民日常的生产生活，其建设质量不容忽视，而碎石注浆桩施工技术的应用可以为公路工程的整体质量提供有力的技术保障，因此，大力推行公路工程碎石注浆桩施工技术有着重要的现实意义。本文对公路工程碎石注浆桩施工技术进行了探讨。

【关键词】公路工程；碎石注浆桩；施工技术

碎石注浆桩技术作为公路工程重要的施工技术，在公路建设中起着关键性的作用。该施工技术因具有操作便捷、承载力好等特点在公路工程施工中得到了广泛地应用。

一、碎石注浆桩技术的概念分析及施工范围

碎石注浆桩属于无砂混凝土微型桩，其性能介于压力注浆桩与钻孔灌注桩之间。在施工中使用钻机根据设计的尺寸进行钻孔，在注浆管放入成孔中后，开始投放石料。在投放石料时，应使用注浆管对钻孔进行放水清洗，石料投放结束后开始注浆，然后石料凝固成桩。碎石注浆桩目前普遍应用于工业与民用建筑施工、市政工程施工、港口施工、挡土结构施工、狭小场地施工及运输条件较差的软土地基施工等，尤其是在高速公路的路基施工中得到了有效的应用，但在含水量较高的软弱地基中的应用效果较差。碎石注浆桩的施工特点较为明显，在软土地基施工时，使用钻机循环钻孔成孔，对施工现场的地基及周边建筑的影响较低，能够有效地控制地表出现沉降，且施工时振动轻微、噪音低。施工时坍塌的情况极少，施工安全可靠； 施工操作简单便捷易于掌握，设备器械故障便于检查和处理； 工程在较低的成本投入下能够取得较好的工程加固效果，投入低而受益较高。

二、碎石注浆桩施工中存在的问题

1、单桩压浆量不足

压浆时最好采用整排承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩形成一个封闭的圈，再施工中间，能保证中间桩位的压浆质量。若出现个别桩压浆量达不到设计要求，可视情况增加压力，加大临近桩的压浆量作为补充。

2、 串孔现象

由于地层空隙率及持力层裂隙的存在，在A桩进行注浆时可能会有水泥浆溢到相临B桩中，可能造成注浆管堵塞，致使B桩今后可能注浆失败。

3、 冒浆

压浆时常会发生水泥浆沿着桩侧或在其他部位冒浆的现象，若水泥浆液是在其他桩或者地面上冒出，说明桩底已经饱和，可以停止压浆；若从本桩侧壁冒浆，压浆量也满足或接近了设计要求，可以停止压浆。

三、公路工程碎石注浆桩施工技术

1、 钻孔

建设公路的时候，30～70cm是经常采用的桩结构的直径，30m之内是合理、科学的桩结构的长度，由此看来，实际施工是对钻机的选择是很有讲究的，因为钻机必须能够保证所钻的孔符合注浆桩桩结构的直径和深度，钻孔的深度、水泥与砂浆的比重和垂直度的偏差都是钻孔的时候需要注意的问题。在进行实际的钻孔施工时，尽量在施工工程中测量出真实的深度，这样做的目的就是钻孔施工的垂直度符合相关规定和要求，此外，钻机在钻孔的工程中通常会发生钻头被磨损的情况，这样就会耽误钻孔施工的顺利进行，施工进度达不到预先的设计，为了解决这一现象，应该采取恰当合理的方式降低钻头的温度。

2、 清孔

一次清孔和二次清孔是清孔的两种主要类型。一次清孔最合适的进行时间是钻孔之后，钻孔达到设计的标准之后，钻具需要回到原来的位置，排掉渣滓。在这时，孔内的水泥和砂浆的比例在1.15附近最为合适，在检查水泥砂浆的比重并发现其符合规定后，把钻孔机提升起来并移动其位置，接下来测量孔洞的深度，使用的工具是测绳，对孔径进行细致的测量，使用的工具是检孔器。在投石时进行二次清孔，投石和清洗同时进行，在这个时候，孔内的水泥和砂浆的比重应该发生变化，二者的合理比重是1.05。

3、 投石

清孔工作完成后，接下來需要进行的是投石，即投放碎石，投放应该迅速及时，只有在注浆管延伸至孔底之后，才能允许投放碎石，施工队伍通常会在孔的最上部安放碎石导向管。碎石的直径在20～40mm之间是最佳的选择，投放的碎石达到孔口标高，就标志着投石工作的完成。

4、 碎石注浆桩施工的注浆工序

在公路工程碎石注浆桩施工的过程当中，注浆是其中最核心的工序。首先，将调制好的水泥浆通过注浆管注入钻孔内部，砂浆材料选用比较常见的硅酸盐水泥，而砂浆泵则必须要选用SGB - 10 型的砂浆泵。公路工程的设计强度不同，砂浆的配置也有所不同，此外，水泥浆的倾注量也应随着钻孔剩余空间的减小而逐渐减小，以防水泥浆向周围的土体扩散，同时将注浆管逐渐抽离钻孔，当钻孔顶部的翻浆比重达到砂浆比重的90%的时候，注浆管可一次性全部抽离出来。

四、公路工程碎石注浆桩施工技术监测方式

1、 沉降观测

地表沉降观测和地基分层沉降观测是沉降观测的两种主要类型。沉降板通常被地表沉降观测采用，而分层沉降标通常被分层沉降观测采用。沉降板应设在钢塑土工格栅、土工格室或砂垫层之上。沉降板埋设于路基中心、路肩、坡趾和左右路幅中心。埋设时，沉降板底槽应平整，其下铺设60cm×60cm×20cm的砂垫层。分层沉降标采用钻孔埋设，要求钻孔垂直偏差率应≤1.5%，并无塌孔缩孔存在，在埋设中应下套管或泥浆护壁，波纹管与导管应随埋随接。分层沉降测点间距为1m。

2、 水平位移观测

（1） 地基土体水平位移。在地基土体位移中主要采用测斜管观测。测斜管使用塑料管，埋设于路堤边坡趾部。埋设时，钻机导孔的垂直偏差率应≤1.5%。测斜管底部进入粉砂层或亚粘土层100cm，管顶高出地面50cm，并加盖保护。在地面水平位移中采用位移边桩观测，埋设在路堤两侧趾部，其中1根位于坡脚处，其余位于边沟外侧。边桩采用10cm×10cm混凝土预制桩，埋入深度为1.5m，露出地面10cm。埋置时采用打入法，桩周应回填密实。

（2） 孔隙水压力及土压力观测。“一孔多只孔压计”埋设法是孔隙水压力计通常采用的方法，埋设的初始位置是砂垫层底部。在埋设钻孔的时候，应该详细记录钻孔的全过程。在对每一只孔压计进行埋设之后，还需对孔压计进行细致、全面的检查，一般采用的主要工具是接收仪器。土压力计一般用来观测土压力，挖坑之后记性埋设，水平放置，坑底切不可脏乱，平整性、密实性应该得到充足的保证，土压力的位置不能发生错误，而且不能有任何的松动，必须要被牢固。最后还不能忽视的是后期的测试工作，这是为了保证埋设的精确性，一旦发现不合理的地方，要立即给出解决方案和解决措施，填筑工作的进行不能着急，只有土压力计的读数稳定下来，才能开展。

（3） 承载力观测。水泥搅拌桩不能忽略了承载力观测。单桩和多桩载荷试验是承载力观测经常采用的方法。施工3个月后是进行水泥搅拌桩载荷试验的最佳时间，水泥搅拌桩单桩容许承载力值有着规定的要求，最低限度是120kN。

总之，碎石注浆桩技术则是现代新型的公路施工技术，该技术的优势在于操作方便、效果显著、成本较低等，广泛应用于各地的公路建设中，能够有效地提高软土路基的质量及性能，对于公路建设有着十分重要的作用。

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