碎石注浆桩施工技术在公路工程中的应用

闫城方 赵明阳

摘 要：在公路施工中，地基占有重要的位置，在加固地基的过程中，碎石注浆技术发挥着关键性的作用，能够使地基的坚固性和稳定性得到有效保障。在科学技术快速发展的过程中，施工技术也不断提高，需要将理论与实际相互结合，使施工质量得到不断提高。本文对碎石注浆技术的相关特点和具体应用等进行了详细分析，旨在促进公路事业的进一步发展。

关键词：公路工程;碎石注浆技术;应用分析

1 碎石注浆桩施工的技术原理

碎石注浆桩是一种由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩，桩的直径一般为30cm-70cm，适用桩长30m以内。通常，碎石注浆桩施工技术是利用小型钻机按设计直径，钻进至设计深度成孔，然后先将注浆管放至孔底，随后向桩孔内投放一定级配的碎石至标高。在投放碎石料的过程中，利用注浆管放水清洗孔壁。碎石料投放完成后向孔内压注水泥浆，浆液一般由下向上逆行，当浆液灌注至地面以后便固结成桩。浆液除在钻孔中渗透固结碎石成桩外，也向周围土体渗透，使桩体与土体间形成一个土和砂浆结合的过渡带，增加了桩与周围土体的摩擦力。水泥压浆碎石桩与桩间土体形成复合地基，共同承担荷载，提高地基强度，增大地基变形模量。

2 公路工程碎石注浆桩施工流程

2.1 施工准备

全面调查研究工作应在公路施工前进行，并对路线沿线的地形、地质、水文、气候等情况进行充分了解并进行相关设计资料的认真收集，同时了解当地路基存在的病害问题，如压实度不足、坍塌等，并及时选用与之相适应的措施进行处理。在施工前期，还要做好地基勘察工作，特别是软土地基位置，这样可以进行软基分布及土壤厚度的准确确定。在路基加固方案设计中，必须对地形地貌、路基土质条件及施工材料与车辆荷载等问题进行充分了解与分析，同时验算其稳定性，为路基加固设计方案的确定与完善提供可靠依据。

2.2 钻孔施工

在具体的施工过程之中，要使用大功率的离心泵进行向桩孔下部的输送泥浆工作，以便于泥浆去保护脆弱的公路路基孔壁，随时对钻机的钻孔轴向直线保持进行测试，保证钻机的钻孔操作是一直沿着轴线进行的，在这个过程之中，要尽量把误差范围控制在百分之一以内。作为有效保护公路路基孔壁的材料，要不断的完善优化保护泥浆的配比优化工作，要把泥浆中所包含的沙土含量尽量控制在1：17到1：25的数值之内。对于拥有着淤泥地基的公路工程钻孔施工，则要进一步控制沙土的比例。

2.3 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10cm。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。

2.4 投石施工

在完成清孔施工后在最快的时间内将碎石投放入内，由于碎石注浆桩应用于公路工程的施工中有着较大需求，通常情况下，均要严格控制碎石在施工时的直径，从根本上避免碎石损伤或者冲刷孔壁，碎石在投放过程中，则应该将导向管添加在钻孔的顶部位置，确保孔口填满碎石后能够进行下一道施工。

2.5 注浆施工

为了保證公路工程中碎石注浆桩技术的注浆过程的完成，要使用相应的离心泵设备给予输送的水泥混凝土砂浆材料一定压力。一般情况下，使用的离心泵设备是SGB-10型砂浆泵，除此之外，性能和SGB-10型砂浆泵相似的离心泵也可以应用，对于输送水泥混凝土砂浆材料的输浆管道，由于水泥混凝土砂浆材料并没有腐蚀性，一般会使用的钢管类管道。水泥混凝土砂浆材料一般指的是普通硅酸盐水泥，为了保证水泥混凝土砂浆材料的渗透性能，要保证水泥混凝土砂浆材料的砂子的直径不超过半毫米。

3 公路工程碎石注浆桩施工注意事项

3.1 塌孔及串孔

出现塌孔事故后，要马上停止钻进，对塌孔出现的原因进行调查，加大水泥浆的年度、比重和孔内水的高度，采用慢转试钻，要是还出现塌孔，立即停钻，并向孔内投粘土球进行回填至塌孔段1.5米以上处，然后进行捣实，重新钻进。造成串孔的原因主要是软土地基地层的孔隙多，在灌注水泥的时候往往溢到邻近的桩孔中，造成注浆失败或者堵塞注浆管。因此在钻孔及下方碎石的过程中，施工人员应该严格按照施工要求进行施工，保证钻孔的深度及垂直度，采用较小颗粒的碎石进行填充。第二，注浆量不足。注浆中经常出现注浆量不足的现象，主要解决办法是加大相邻桩的压浆量或者加大注浆压力来进行补充。第三，帽浆。主要是由于桩底浆量饱和引起的，停止压浆即可。

3.2 钻孔的保护

由于软土地基土质的特殊性，因此在施工中钻孔应该采用错位钻孔，并随时监测勘查土体情况，避免出现塌孔或串孔的现象。在进行碎石填充之前，要保护好钻孔，避免杂物落入孔中，导致施工的难度增加。还有就是施工监督人员要严格履行自己的职责，对施工人员要明确要求具备上岗证，防止安全事故的出现。施工中，要设置警示标志，禁止非施工人员进入施工现场，采取各种有效的措施来保证施工的安全进行。

3.3 环境和水文保护

在对软土地基进行处理的时候，往往会对环境及水文造成影响。因此在施工设计中要将环境保护及防尘措施考虑进来，施工现场应该设置专门的人员对泥浆进行清运。另外，施工中产生的废水应该及时的排除沉淀池内隔离处理。施工中操作人员与技术人员都应该佩戴专门的绝缘手套及胶鞋，防止污染桩头。这是对工程质量的负责，也是对周边环境的负责，是社会效益和经济效益的统一。

4 结束语

综上所述，市场经济的快速发展直接推动了公路事业的进步，影响着人们的日常生活和社会进程。在实际施工的过程中，需要结合施工现场的实际情况，按照规定的施工要求，对施工中的各个环节进行把握，使施工的整个过程得到切实有效的保障。碎石注浆桩施工作为公路工程施工建设的重要组成部分，必须充分把握其特点，实现理想的施工效果，促进公路事业的进步与发展。

参考文献：

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[3]靳正付.试析高速公路工程碎石注浆桩施工技术[J].中国标准化，2016（13）.