关于公路工程碎石注浆桩施工技术的应用

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。