碎石注浆桩施工技术在公路工程施工的应用

2016-03-16李京生

环球市场 2016年7期

关键词：清孔碎石公路工程

李京生

北京华通公路桥梁监理咨询有限公司

碎石注浆桩施工技术在公路工程施工的应用

李京生

北京华通公路桥梁监理咨询有限公司

在公路工程施工中，碎石注浆桩施工技术在其整体施工中占有极为重要的位置，碎石注浆桩施工技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量。本文主要对公路工程碎石注浆桩施工技术的原理、特点、应用及质量控制进行了简要地分析与探究。

公路工程；碎石注浆桩；施工技术；原理

随着国民经济的快速发展，我国公路工程行业也得到了极大的发展空间，在公路工程建设中大量新技术、新工艺的应用，推动了我国公路事业的高速发展。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浆桩施工技术，对提高公路工程的整体质量具有重要意义。

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、碎石注浆桩施工技术应用

随着社会经济的不断发展，在公路工程建设中大量新技术、新工艺的不断涌现，这极大地提高了我国公路工程施工的质量，并推动了我国公路事业的快速发展。碎石注浆桩施工技术在公路工程施工中的大量应用，不仅能够确保工程施工的整体质量，还能延长公路的使用周期，对实现企业发展的社会效益和经济效益具有极大的帮助。碎石注浆桩技术的施工工艺过程主要包括五个部分：钻孔、清孔、投石、注浆和对桩身进行检测。下面将详细介绍每个部分：

1、钻孔

钻孔时主要使用GPS10或与此相同类型的工程钻机，其钻头多为三翼钻头或鱼尾钻头。在施工过程中，为了保障钻孔的垂直，施工者应该要随时测量钻孔的垂直度，确保偏差值小于1%，同时也要不断检查泥浆的比重和孔深，孔深不可小于设计的孔深，而且为了避免出现塌孔的现象，在钻进的过程中，空顶应该用钢筒加以保护。

2、清孔

该步骤主要分为一次清孔和二次清孔。在钻孔完成后，钻孔钻至设计的深度后进行一次清孔，直至孔中的沉渣厚度小于10cm。而二次清孔则与投石同步进行。

3、投石

在一次清孔之后把注浆管放到钻孔孔底，并及时投放碎石。为了减少碎石冲刷孔壁的频率，应在投放碎石时在钻孔的顶部加一条碎石导向管，直至投石水平面达到钻孔的孔口标高为止。

4、注浆

利用砂浆泵通过注浆管把水泥砂浆压进钻孔里。砂浆的材料主要是普通的硅酸盐水泥，但要砂浆要根据设计的强度要求进行配置。

5、桩身检测

在完成注浆并形成桩体后，要对桩身进行一个完整的检测。显示我国主要的检测桩身的方法有以下四种：低应变动测法、高应变动力试验、钻孔取芯和声波透射法。而对于碎石注浆桩技术形成的桩身目前常用的检测方法是：无损低应变动测法和钻孔取芯法。

三、碎石注浆桩施工质量控制

在公路工程施工中，必须对每一个施工阶段都进行质量把关，只有在确保工程不存在任何质量问题的基础上，才能进行下一个环节的施工。这就要求施工企业必须提高各个施工环节的技术水平。为确保建筑施工的质量，必须了解施工现场的具体情况，重视碎石注浆桩施工技术，只有这样才能有效避免质量问题及安全事故的出现。在公路工程碎石注浆桩施工中施工企业必须提高施工技术水平，才能确保建筑工程的质量，才能延长建筑物的使用年限。

1、该工艺的应用需要一个探索实践的过程而逐步走向成熟。对于碎石注浆桩施工技术在后张预应力混凝土结构施工中常被应用，我国目前的应用还不够多，缺乏相应的技术支撑。另外，碎石注浆桩施工技术要求较高的质量控制水平。因此，这项技术应用要结合现有技术条件，研制新的施工设备和材料，探索出一个切实可行的符合预应力施工质量要求的施工流程。

2、对碎石注浆桩施工技术材料要求特殊，受技术条件的限制，碎石注浆桩施工技术需要特殊的灌浆材料进行辅助方可施工，这是进行这项施工的一个重要条件。在该项施工中特殊材料所起的作用是决定性的，因为该材料在施工中要排除90%以上的孔道空气，减少由于水泥浆收缩而产生的孔道空隙就得改善水泥浆的水灰比。因此，研制出空隙率低、和易性好、具有较高强度和耐久性、渗透性小的灌浆材料，是我们在施工中主要面对的问题。编制施工操作程序，以便于及时总结施工中遇到的问题，进一步改进施工方法，规范施工流程，从而改善施工工艺，提高工程质量。

3、在施工过程中，要着重对碎石注浆桩施工过程进行控制。实践证明灌浆钻孔深度一般为混凝土板底3cm-5cm为宜，钻孔深度应穿透基层达到垫层中。对进场材料进行严格的控制，不符合标准者严禁入场；泥浆拌和要均匀，严格控制配合比，注重用水量；做好安全检测工作，在灌浆过程中若发现灰浆溢出时，应及时用木塞塞紧，10min后拔出木塞；做好灌浆的后续工作，对交通进行控制，禁止车辆在灌浆完成后的板块通行，待灰浆强度大于3MPa以上时方可开放交通。