碎石注浆桩施工技术在公路工程施工中的应用

董孝思

【摘要】碎石注浆桩施工技术在公路工程施工中的大量应用，不仅可以有效增强公路结构的刚度及强度，还能提高公路工程的整体质量。特别是在我国现阶段大力开发和提高现代化交通建设的形势下， 在公路工程施工中广泛应用碎石注漿桩施工技术，对提高公路工程的整体质量具有重要意义。本文主要对公路工程施工中碎石注浆桩技术原理、特点、技术应用及质量控制进行了分析与探究。

【关键词】公路工程；碎石注浆技术；原理；特点；技术应用；质量控制

一、碎石注浆桩施工技术原理及特点

1、碎石注浆桩施工技术原理

注浆桩是一种主要由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩，由成桩工艺方面来看，碎石注浆桩属于钻孔灌注桩，而从桩的材料来看，碎石注浆桩又属于胶结体桩。主将桩的工作基本原理是利用小型的钻机设计直径，钻至所设计的深度成孔，然后吧注浆管放到钻孔的底部，再投放碎石料。一般来说，注浆桩的直径为30cm-70cm，适用于桩长小于或等于30m的注浆桩。在投放碎石料的过程中，利用注浆管放水清洗孔壁。再碎石料投放工作完成后再进行注浆，浆浆液一般从下往上逆行，等到浆液灌注到地面时，便可以固结成桩。浆液不仅可以再钻孔中渗透、固结碎石形成桩，还可以向周围土体渗透，令土体和桩体两者之间形成一个由土和砂浆相结合的过渡带，从而大大地增加了周围土体和桩体之间的摩擦力，所以综上所述，注浆桩从受力的特性看，同时又属于摩擦桩。

2、碎石注浆桩施工技术特点

碎石注浆桩技术在施工过程中所使用的施工机具比较轻便，可以用于快速施工，并且对于施工场地的要求比较低，施工时所造成的噪音比较小，对于施工场地的周边居民日常影响比较小。同时，由于碎石注浆桩的浆液发生的渗透现象，大大地加强了桩体和桩体周遭土体的摩擦力，有利于提高桩体对于行驶车辆的承载力，而且碎石注浆桩技术的施工工艺操作过程较为简单，为施工质量的控制提供了优越的条件。由于上述的种种优点，我国的碎石注浆桩技术近年来有着极大的发展，尤其是在高速公路的地基处理过程中，可以尽最大限度地发挥这项技术的优点。

二、公路工程碎石注浆桩施工技术应用

碎石注浆桩对地基施工起着关键性的作用，在多种软基处理中都得到了广泛的应用，如淤泥质土、粉质砂土等，在含水量较小的地基处理中也具有明显的效果。为了提高工程施工的质量，施工企业必须重视施工的各个环节，严格按照施工流程进行有效施工，其施工顺序为：钻孔、清孔、投石及注浆。在施工结束后做必须做好养护工作，提高公路工程的质量，作为检测工作。只有这样才能降低成本，减短工期，提高企业的经济效益。

1、钻孔施工

在实际公路工程建设中，选用的注浆桩直径都控制在 30厘米到 70厘米之间，基于此桩结构的长度必须在 30米以下，由此得出，在施工钻机的选择中，施工企业必须对钻机单程钻入的深度及直径大小进行充分考虑及分析，应施工企业该重点分析深度、泥浆比重与垂直度偏差等因素对钻孔造成的影响。公路地基钻孔施工过程中，为确保钻孔施工垂直度能够符合公路工程的设计要求，在施工钻孔过程中必须对实际深度进行及时测量。为避免在钻孔施工过程中钻机磨损钻头情况的产生，致使严重减短钻头使用周期现象的产生。基于此，必须将钻头施工的温度进行科学合理的降低。在公路工程具体施工中，会遇到大量泥质土及砂土等施工路段，如果没有将钻头上的泥土在最快的时间内进行全面清除，很大程度上则会对钻机钻孔的速度造成极大影响，甚至产生堵塞钻孔的情况。基于此，在钻孔过程中对于钻机的使用企业应对泥浆比例的检查工作加以重视。一般情况下，应将砂浆比例在1.20 至1.30的范围内进行有效控制，淤泥与质土的比例在 1.25 至 1.30 的范围内进行有效控制。在公路工程具体施工中采用钻机进行钻孔施工时，会产生砾石或泥土存于钻孔内的现象，为此，实际钻孔施工中，预留的钻孔要比实际设计的孔深高出一些。

2、清孔施工

清孔施工作业主要分为两次，为一次清孔作业及二次清孔作业。在钻孔作业结束后进行一次清孔，当钻孔至设计深度后，钻具原位回转。正循环冲孔排渣。清孔至沉渣厚度小于10 cm.此时孔内的泥浆比重应控制在1.15左右，当泥浆比重达到要求后，提钻移机，并用测绳测量孔深，检孔器测量孔径。二次清孔是在投石时进行，一边投石一边清洗，此时孔内的泥浆比重应控制在1.05左右。

3、投石施工

在碎石注浆桩施工中，当第二次清孔完成之后，我们应该及时将注浆管放到孔底，投放碎石。投放的时候为了高效投放，应该在孔的颈部加一个碎石导向管，把碎石的直径控制在 20mm- 40mm 之间，直到投石到达孔口的标准高度。

4、注浆施工

公路工程碎石注浆桩注浆技术的应用原理主要是采用砂浆泵通过注浆管将水泥砂浆压入孔内。可以选用SGB-10型或与此相类似的砂浆泵，选用普通钢管作为注浆管。选用普通硅酸盐水泥作为砂浆的主要材料，砂的粒径要控制在0.5 毫米以下，砂浆配置要依据设计强度要求进行有效配比。当注浆量达到一定程度后，为避免在重力作用下泥浆向土体进行大量扩散，用浆量减小，施工企业必须向上逐渐进行拔管操作，应根据注浆量对拔管速度进行有效控制，将每次拔管的间距设为0.5米，并连续进行注浆作业。当孔口翻浆比重达到注入砂浆比重95%时，可进行一次拔管，以此保证注浆质量。由于注浆管振动导致孔口石料下沉，基于此在注浆过程中要不断进行补料作业。

三、公路工程碎石注浆桩施工技术的质量控制

碎石注浆桩以其良好的工艺一直被采用，主要因为以下因素：施工机具轻巧便利，能够快速的施工，同时，对施工现场要求不高；因为机具娇小，所以施工噪音很小，对周围生活没有太大的影响；然后就是通过浆液的渗透，可以使桩与桩之间的土体的摩擦力增强，这样有助于对桩的承载力的提升；再者就是碎石注浆桩的施工工艺简单易学，有利于对施工工作的控制。

根据国家公路建设相关法律条文规定有几种检测方法，其中，最常用的是无损低应变动测法和钻取芯法。在质量检测的同时，必须做好质量控制措施：

1、成孔施工质量保证措施，当孔钻到土层分界的时候必须放慢钻进的速度，从而做好防塌孔、防偏孔措施，以及预防处理措施。

2、清孔质量控制措施，严格按照清孔说明书进行两次清孔，当清孔注入清水有清水渗透时，才可以注浆。

3、钢筋笼制作吊放和注浆质量措施，确保钢筋笼制作主筋等的笼长、笼直径以及焊接质量，从而有效防止变形。注浆时，严格按照注浆流程注浆，避免回浆。

四、结束语

综上所诉，随着社会主义市场经济的迅速发展，公路工程碎石注浆桩施工技术作为公路建设中的重要施工技术，对公路质量安全起着关键性的作用。为提高公路工程碎石注浆桩施工的技术水平，必须充分掌握公路工程碎石注浆桩施工技术的要点，对其监测方式如沉降观测、水平位移观测等方式熟练应用，才能促进公路工程建设的快速发展。

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