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关于公路工程碎石注浆桩施工技术的应用

2018-01-15闫少龙苏梦龙

科学与财富 2017年21期
关键词:概况公路工程

闫少龙 苏梦龙

摘要: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。

关键词:公路工程;碎石注漿桩;概况

一、碎石注浆桩施工技术的概况

注浆桩是一种小型钻孔灌注桩,其主要由碎石与水泥浆胶结而成。从成桩角度看,碎石注浆桩为钻孔灌注桩的一种,从桩材料讲,碎石注浆桩为胶结体桩。在30到70厘米之间控制桩的直径,一般选用小于30米的桩长。碎石注浆桩的工作原理为遵循设计要求,通过小型钻机向设计深度进行钻孔施工,随后在孔底位置放置注浆管,并进行碎石料地投放。在碎石料投放施工中,通过注浆管将水放入孔道内,对孔壁进行清洗作业。结束投放碎石料工作后,即可进行注浆作业,其顺序为从下到上,浆液灌注量达到地面位置后,将出现固结现象,以此成桩。在钻孔内浆液渗透固结碎石成桩的同时,还将渗入到附近土内,致使土浆结合过渡带的形成,以此对桩和附近土体之问的摩擦力进行有效提升,因此,由受力角度讲,注浆桩也是摩擦桩的一种。碎石注浆桩直径、强度及加固深度具有较大的选择范围,其优势在于无振动、不挤土及施工机械轻巧等。在深厚软地基、公路加宽等工程中,注浆桩得到了广泛地应用及推广。

二、公路工程碎石注浆桩施工技术应用

1、测量放样及定桩位

遵循设计规定,确定桩位中心,以桩身半径加护壁厚度半径画出钻孔圆周,并进行石灰线布撒。应将桩位偏差控制在20毫米以下。碎石注浆桩施工放样时,应指派专人进行放线测量工作,选用经纬仪对其垂直度进行双向校对,并全过程观测施工。

2、护筒埋设

为避免孔口坍塌问题出现在施工过程中,应保证钻进施工的正常性,并将钢护筒埋设在孔口段,选用1米长的护筒,利用粘土填实护筒附近,避免泥浆与水泥浆流失现象出现在孔口位置。

3、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。

4、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。

5、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。

6、注浆

选用1英寸管作为注浆管,一般需要2根。注浆管与孔底距离40厘米时,应对称设置注浆管,为提升灌浆质量提供可靠的保障。安装注浆管后,应对管口施加临时保护,避免管内进入杂物。将水泥砂浆通过砂浆泵灌入孔内,一般选用普通钢管作为注浆管。选用普通硅酸盐水泥作为砂浆材料,砂粒径必须在0.5毫米以下进行有效控制。并遵循设计强度需求进行砂浆合理配置。如注浆量符合施工规定时,在重力作用下,为避免泥浆向土体大量扩散,必须降低注浆量,向上不断进行拔管施工,遵循注浆量对拔管速度进行有效控制,拔管每次间距控制在0.5米左右,并确保注浆的连续性。当孔口翻浆比重符合砂浆注入比重95%时,即可一次拔管。注浆管在注浆施工中,往往会产生振动现象,这种情况的出现,将导致孔口石料下沉,为此,必须加大补浆力度,进行回灌施工,避免浆液注浆后出现下沉现象。

7、拔管

拔管施工中应及时将碎石填充到桩顶,补浆作业必须控制在其1到2米的范围内,浆液外溢情况出现在孔口标高断面时,必须停止施工,并拔出注浆管。当桩身强度与设计值80%相符合时,即可进行桩帽钢筋绑扎施工,并进行桩帽混凝土浇筑施工。

8、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、公路工程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。

四、结束语

综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,在公路工程施工中,只有根据相关施工要求进行施工,才能提升公路工程的质量。碎石注浆技术作为公路工程施工建设的重要技术之一,只有规范施工流程,才能提高其施工技术水平,才能提高工程整体质量,并能为公路工程经济效益最大化的实现提供可靠保障。

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