浅析公路工程碎石注浆桩施工技术 罗代标摘要：本文先对技术原理进行了讨论，然后对其的适用范围、施工工艺、碎石注浆桩的技术特点、桩身质量的检测进行分析，监测方案作为最后的阐述。关键词：公路工程；碎石注浆桩技术；施工技术一、技术原理注浆桩是一种主要由碎石与水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩。因此，从成桩的工艺来看，碎石注浆桩是属于钻孔灌注桩，从桩的材料来看，又是属于胶结体桩。桩直径一般为30cm70cm，适用桩长在30m以内。基本原理就是利用小型钻机按照设计直径，钻进至设计深度成孔，然后先将注浆管放到孔底，再投放碎石料。投放碎石料的过程中，运用注浆管放水来清洗孔壁。完成碎石料投放后再进行注浆，浆液一般是从下至上逆行，浆液灌注至地面之后便会固结成桩。浆液除了在钻孔中透固结碎石成桩之外，也会向周围的土体渗透。从而使桩体和土体之间形成了一个土与砂浆结合过渡带，桩与周围土体的摩擦力得到了增加，所以从受力特性看注浆桩，又是属于摩擦桩。总体来说，碎石注浆桩的强度、加固深度、直径都有比较大的选择范围，除此之外，它兼备轻巧、无振动、不挤土的施工机械等特点，这些特点使碎石注浆桩适用于很多的工程，比如把旧路加宽、软地基的深厚等。二、适用范围碎石注浆桩技术适用在处理软土层的地基比如粉土、湿陷性黄土、淤泥质土、粉质砂土等，除此之外它还能处理地下水位比较低的粉质土以及砂土的处理，具有很好的整体效果。但是处理湿软土尤其是在含水量比较高情况下，无法达到需求的效果。所以，碎石注浆桩技术较为适用于处理工程的软土层地基，比如民用建筑或工业上港口、公路、市政及地下一些的挡土结构等，在高速公路路基工程中得到了广泛的运用。对于运输不便利，较为狭小的施工场地等路段的软土层地基处理，碎石注浆桩技术的发挥可以起到重要的作用。三、施工工艺碎石注浆桩的施工过程分为：钻孔、清孔、投石及注浆。钻孔一般采用GPS10型或者与此类似的工程钻孔机，钻头是三翼钻头或鱼尾钻头都可以。作业方法是采用泥浆护壁大泵量正循环。应随时测量，确保垂直度偏差小于1来保证钻孔的垂直。应该不断检查泥浆的比重在钻进过程中，应保持砂土在1.171.25间，应保持淤泥质土在1.201.25间。孔深不可以小于设计的孔深。孔顶应用钢筒加以保护，防止出现塌孔的现象。(二)清孔包括两次，第一次清孔与第二次清孔。钻孔完成后进行第一次清孔，这个时候钻孔已经达到设计深度，且钻具也原位回转。冲孔排渣的方式为正循环，清孔到沉渣的厚度小于10 cm。并且应控制孔内泥浆的比重，保持在1.15左右当泥浆比重达到要求后，就进行提钻移机，这个时候还要用测绳进行测量孔深，并且利用检孔器进行测量孔径。第二次清孔就是和投石同时进行，也就是边透视边进行清洗，两方面同时进行，孔内的泥浆比重也需要控制，确保在1.05左右。(三)投石投放碎在石清孔之后，必须将注浆管放到孔底在投石之前，为了减少石冲刷孔壁在投放的时候，应在孔顶部增加一条碎石导向管。碎石的直径在20mm40 m之间，当投石达到孔口标高时投石过程结束。(四)注浆采用的机械是砂浆泵，它将水泥砂浆从注浆管压入至孔内。砂浆泵用SGB-10型或者与此类似的砂浆泵，注浆管一般为普钢管。砂浆的主要材料为普通的硅酸盐水泥，砂粒径0.5mm，从设计强度的要求配比来进行配置合适的砂浆。为了防止泥浆在重力作用下而向土体大量扩散，注浆达到一定量后必须减少用浆量，必须逐渐向上拔管，根据注浆量进行控制为主来拔管的速度，每次拔管间距为0.5 m，并且连续注浆。直到孔口翻浆的比重至注入砂浆比重为95时，可以一次拔管。为了确保注浆的质量，由于注浆管的振动造成孔口石料下沉在注浆的过程中，所以在注浆过程中必须不断的补料。必须进行回灌作业，因为注浆后桩顶浆液会下沉。四、碎石注浆桩技术特点首先，施工机械轻便，有利于快速施工，施工场地要求比较低。其次，施工过程噪音小，对周围居民影响很小。再次，浆液的渗透加强了桩和桩周土体的摩擦力，利于桩承载力的提高。最后，施工工艺操作简便，利于对施工质量进行控制。五、桩身质量的检测桩身完整性检测的方法，目前国家规范有以下四种：对碎石注浆桩、低应变动测法、高应变动力试验、钻孔取芯以及声波透射法。无损低应变动测法和钻孔取芯法是目前最常用的检测方法。无损低应变动测法根据其所测波形状况，对桩身所存在的扩颈情况和缺陷来进行判断，且通过桩底的反射波信号来估计桩底沉渣和持力层的情况。钻孔取芯法是一种直观并且简单的方法，它可以检查出碎石注浆桩的密实度和混凝土胶结的情况，桩身混凝土的实际强度也能检测出。所以，这种技术不但能够检查出灌注的质量，而且还可以检测出桩身混凝土的配制技术。六、监测方案软基层的处理施工要动态控制，严格要求按监控指标实施，施工过程中必须加强监测的频率。当发现路基有失稳趋势、指标不正常时，必须马上通报有关单位，且立即向路基两侧卸载、必要时需在两侧加反压护道等措施来进行处理。在同一路段、不同观测项目的测点必须布置在同一横断面上。施工时可以根据实际的情况而做出适当调整断面位置实施。沉降观测沉降观测分为地基分层沉降观测与地表沉降观测。分层沉降观测采取钻孔埋设，要求钻孔的垂直偏差率不大于1.5，并不存在塌孔缩孔，埋设中应泥浆护壁或者下套管，导管与波纹管应一埋就接，降测点的距为1m。分层沉降观测采用分层沉降标，且采用沉降板。土工格室塑、垫层土或格栅之上。沉降板埋设在左右路幅中心、坡趾、路肩和基中心。铺设60cm60cm20cm的砂垫层在设时降板底槽需平整。承载力观测水泥搅拌桩需做承载力观测。承载力观测采用多桩和单桩载荷试验。应至少施工3个月后进行才能进行水泥搅拌桩载荷试验，要求水泥搅拌桩单桩容许承载力值不低于120kN。(三)水平位移观测1、地基土体水平位移。采用测斜管观测，埋于路堤边的坡趾。钻机导孔垂直的偏差率应不大于1. 5。测斜管的底部进入亚黏土层或粉砂层l00cm，管顶高于地面50cm，且加盖保护。2、土压力及孔隙水压力观测。土压力观测采用土压力计，挖坑水平埋设，坑底平整密实，必须位置正确且稳固埋设后的土压力计，用细砂填实上下四周约20cm的范围。孔隙水压力计采取“一孔多个孔压计”埋设法，开始埋设是从砂垫层底部开始，每2m埋设一只。应做好钻孔的详细记录在钻孔埋设时。应用接收仪器检查孔压计是否正常在孔压计埋设后。3、地面水平位移，采取位移边桩观测，埋设在路堤两侧的趾部，其中的一根位在坡脚，其余位在边沟的外侧。边桩采用10cm10cm砼预制桩，埋入深度为1.5m，露出地面10cm。采用打入法来埋置，桩周应回填平整密实。(四)观测频率除承载力的观测外，其他路堤施工过程中各观钡项目的频率和观测时间均相同。参考文献：1 李保福.浅议公路工程碎石注浆桩施工技术J.科技致富向导. 2009,(14).2 王孔正,储德春. 质量控制摘要:当前公路工程设计过程的核心J.大众科技,2004,(05).3 楊立晖.浅论公路工程的施工质量管理新问题J.太原科技,2005,(02).4 陶建南.有关公路工程设计过程中质量控制新问题的探索J.中国科技信息, 2005,(04). -全文完-