小议公路工程碎石注浆桩施工技术应用
【摘要】 在刚性或半刚性符合路基的处理中是一种较为实用的技术，由于其本身具有的施工设备简单方便、噪音较小、占地面积小、位移快速灵活、承载能力较高以及对施工周围的环境影响较小等优势，能够对路基的沉降量和整体稳定性起到很好的控制作用。
碎石注浆是在综合砂石桩和高压注浆这两项技术基础之上逐渐发展起来的一种新的地基处理技术。所以在公工程桩的施工中被大量运用。本文主要对碎石注浆村施工技术在公路工程中的应用作了探讨。
【关键词】 公路工程 ；施工 ；碎石注浆桩技术一、碎石注浆桩施工的技术原理
碎石注浆桩主要是由碎石和水泥砂浆胶结合而成的一种小型转孔灌注桩，桩的直径一般是从三十厘米到七十厘米之间，而适合运用的桩的长度不能超过三十米。一般情况下，采用碎石注浆桩施工技术是根据小型钻机的直径进行设计的钻进到一定深度后成孔，并将注浆管插入到孔的底部，接着在桩孔的内部投放一定量的碎石到标高处为止。在进行投放碎石的过程中，要运用注浆管并采用放水的方式对孔壁进行冲洗。在碎石投放完毕后向孔内进行压注水泥浆工作，泥浆通常是逆行的从下向上运动的，而当泥浆灌注到地面时便会凝固形成桩。泥浆不仅能够砸啊钻孔中逐渐渗透并凝固碎石形成桩，也能够向四周的土面进行渗透，使得土体和桩体之间形成一个土和泥浆结合的过渡带，从而使桩和周围的土体之间的摩擦力不断增强。水泥压浆碎石桩和土体之间逐渐形成一个复合型的地基，同时对负荷进行承载，从而增大了地基变形的模量，提高了地基的承受强度。
碎石注浆桩技术特点 ： 1）施工机具轻便，便于快速施工，施工场地要求低 ； 2）施工噪音小，对施工周围居民影响小 ； 3）通过浆液的渗透，加强桩与桩周土体的摩擦力，有利于提高桩的承载力；4）施工工艺操作简单，便于施工质量的控制。
二、公路工程碎石注浆桩施工技术使用范围
在公路工程的施工中，碎石注浆桩技术主要使用在对软土层的处理上，例如一些粉质砂土、淤泥土质和湿陷性黄土等。除此之外，还可以对水位不高的沙土和粉质土的地下水进行处理，能够起到良好的整体效果。随意，碎石注浆桩技术一般适合运用到软土性质的地基处理的工程中，而在公路路基工程施工中被广泛运用。尤其对于施工面积较为小的工程，运输不方便的软土地基路段的处理，碎石注浆桩技术能够起到非常大的作用。在公路施工的过程中，如果发现存在来自地下水的侵蚀现象，首先要进行检验，确保该项技术能否适合运用到对地基的处理中，还要注意施工的季节，如果在冬天进行施工，要注重温度的变化对加固产生的效果影响。
三、碎石注浆在公路施工过程中的应用
碎石注浆在进行施工时，主要要进行钻孔、清空、投石、注浆以及桩身质量检测等几个步骤。
1. 钻孔。在钻孔时首先要对钻头进行选择，一般采用三翼钻头或鱼尾钻头，并运用泥浆采用连续式的方法对大泵量进行护壁。为了确保钻孔的垂直度，要在钻孔的过程中不断进行测量，并保证垂直度的偏差在 1% 之内。在进行钻进的过程中，钻进的速度要控制在 50 到 100r/min 之间，并随时对泥浆的比例进行测量，沙土要控制在 1.17 到 1.25 之间，淤泥土要控制在 1.20 到 1.25 之间。等到钻到达要求的深度时，要把钻杆向上提 30 厘米左右，在此位置旋转5 到 30 秒后进行冲孔，要使沉渣不能大于 30 厘米，最后经过检测通过验收后便可停止钻孔。
2. 清孔。清空一般分两次进行。在钻孔完毕后进行第一次清孔。
清空时要运用连续冲孔的排渣方式，清到沉渣的厚度不大于 10 厘米便可，要使孔内的泥浆比例保持在 1.15 左右。为了确保施工符合设计的要求，在结束完第一次的清空后，要对空的直径和深度进行测量。第二次的清孔实在投石的过程中进行的，投石和清空同时进行，这时，孔内的泥浆比例要保持在 1.05 左右。
3. 投石。 在清空之前要把碎石清洗干净并迅速的进行投放碎石，碎石适合的直径一般是 20 毫米到 40 毫米之间。在投石之前要先将注浆管放到孔底，并运用串筒将碎石投放到孔内，确保填到距离地面有 1.5 米时放置固定钢筋笼，并继续投石到标高。在碎石投放完毕后，运用注浆泵对浆管进行冲洗，在确保孔内的泥浆比例不超过1.05 时便可停止清孔。
4. 注浆。在注浆时，一般运用分段注浆和分段提升注浆管的方法，运用砂浆泵将水泥砂浆通过注浆管不断压入到孔内。为了避免泥浆的重量过重而造成的土体大量扩散的现象发生，要逐渐进行向上拔管，拔管的速度要按照注浆量来把握，每次的拔管间距要控制在 0.5 米左右。为了确保桩顶砂浆填充的密实性，要在孔口冒出砂浆诸侯及时采用插入式的振捣机在桩深的 1.5 米处进行振捣。在拔管的过程中，要不断的在桩顶处进行碎石的填充，在 1.2 米的距离内进行补浆，待补到空口标高处且浆液不断外流的情况下，便可停止补浆。
5. 桩身的质量检测。
四、监测方案
软基处理施工应实行动态控制，严格按监控指标和要求实施，在施工过程中应加强监测频率。当发现侧向位移速率等指标不正常、路基有失稳的趋势时，应立即向业主、设计等相关单位通报，并立即采用向路基两侧卸载、必要时两侧应再加反压护道等措施进行处理。
同一路段、不同观测项目的测点宜布置在同一横断面上。施工时，建议按监测仪器设置表布设的断面、位置实施，并可根据实际情况作出适当的调整。
1. 沉降观测
沉降观测包括地表沉降观测和地基分层沉降观测。地表沉降观测采用沉降板，分层沉降观测采用分层沉降标。沉降板应设在钢塑土工格栅、土工格室或砂垫层之上。沉降板埋设于路基中心、路肩、坡趾和左右路幅中心。埋设时，沉降板底槽应平整，其下铺设60cm×60cm×20cm 的砂垫层。
分层沉降标采用钻孑 L 埋设，要求钻孔垂直偏差率应≤ 1.5％，并无塌孔缩孔存在，在埋设中应下套管或泥浆护壁，波纹管与导管应随埋随接。分层沉降测点间距为 1m。
2. 水平位移观测
2.1 地基土体水平位移
采用测斜管观测。测斜管采用塑料管，埋设于路堤边坡趾部。
埋设时，钻机导孔的垂直偏差率应≤ 1.5％。测斜管底部进入粉砂层或亚粘土层 l00cm，管顶高出地面 50cm，并加盖保护。
2.2 地面水平位移
采用位移边桩观测，埋设在路堤两侧趾部，其中一根位于坡脚处，其余位于边沟外侧。边桩采用 10cm×10cm 砼预制桩，埋入深度为 1.5m，露出地面 10cm。埋置时采用打入法，桩周应回填密实。
2.3 孔隙水压力及土压力观测
孔隙水压力计采用“一孔多只孔压计”埋设法，从砂垫层底部开始埋设，每隔 2m 埋设一只。钻孔埋设时，应做好钻孔的详细记录。
每只孔压计埋设后，应及时采用接收仪器检查孔压计是否正常。土压力观测采用土压力计，应挖坑水平埋设，坑底应平整密实，埋设后的土压力计必须位置正确而稳固，上下四周约 20cm 范围用细砂填实。每只埋设完应及时测试，发现问题及时纠正或调换。埋设后的土压力计在初读数稳定后，方可进行其上的填筑工作。
2.4 承载力观测
水泥搅拌桩应做承载力观测。承载力观测应采用单桩和多桩载荷试验。水泥搅拌桩载荷试验应至少在施工 3 个月后进行，要求水泥搅拌桩单桩容许承载力值不低于 120kN（单桩设计承载力值）。
2.5 观测频率
除承载力观测外，在路堤施工过程中各观钡项目的观测时间和频率均相同。
观测频率视不同时期而定，其中填土期为每日观测 1 ～ 2 次 ；预压期第 1—4 周隔日观测 1 次；预压期第四周至第三个月每周 1 次；预压期第三个月之后至上路面完毕每半月观测 1 次 ；从营运开始至设计观测期每半年观测 1 次。设计观测期为施工开始至营运期的头2 年。
路堤填筑过程中，第一级加载（不含砂垫层）按 3.0m 控制，可采用较快的速度（1.5 个月左右）加载，填筑砂垫层及其顶部填土时应按上述频率进行观测并尽可能控制好加载速度，加载速度适中，同时应保证加载厚度的均匀性，绝对不允许有高的集中料堆存在。
五、结语
上文主要对公路工程碎石注浆桩技术的原理、特点、优势、施工过程以及桩身质量的检测进行论述，随着社会的不断发展，公路工程碎石注浆逐渐成为现代工程施工比较普遍采用的一项技术，随着科技的发展以及其不断地改善和日趋成熟，相信在未来的公路工程实施建设中，将会更广泛的被运用。
参考文献
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