试析公路工程碎石注浆桩施工技术

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1、试析公路工程碎石注浆桩施工技术　　论文关键词:公路工程;工程施工;公路工程施工;施工技术;碎石注浆桩技术　　论文摘要:本文首先讨论了技术原理，接着分析了施工工艺、碎石注浆桩技术特点、桩身质量的检测，最后研究了监测方案。　　一、技术原理　　　　注浆桩主要是一种由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩，因此，从成桩工艺看，碎石注浆桩属于钻孔灌注桩，从桩的材料看，又属于胶结体桩。桩的直径一般为30cm～70cm，适用桩长30m以内。其基本原理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，再投放碎石料。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

2、放完成后进行注浆，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，所以注浆桩从受力特性看又属于摩擦桩。注浆桩近年来有很大的发展，特别是在高速公路的地基处理中。可以很好地发挥它的优点。　　　　二、施工工艺　　　　碎石注浆桩的施工过程主要分为：钻孔、清孔、投石以及注浆四部分。　　（一）钻孔。主要采用GPS10型或与此相类似的工程钻机，钻头为鱼尾钻头或三翼钻头均可。采用泥浆护壁大泵量正循环方法作业。为了保证钻孔垂直，应随时测量，确保垂直度偏差小于1％

3、。钻进过程中应不断检查泥浆比重，砂土应保持在1．17～1．25之间，淤泥质土应保持在1．20～1．25之间。孔深不得小于设计孔深。为了防止出现塌孔现象，孔顶应用钢筒加以保护。　　（二）清孔分一次清孔和二次清孔。一次清孔应在钻孔完成后进行，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。　　（三）投石。清孔之后应及时投放碎石，投石之前应将注浆管放至孔底，投放时

4、为减少碎石冲刷孔壁，应在孔顶部加一碎石导向管。碎石的直径在20mm~-40mm之间为宜，直到投石达到孔口标高为止。　　（四）注浆。主要是利用砂浆泵将水泥砂浆通过注浆管压入孔内。砂浆泵可以用SGB-10型或与此相类似的砂浆泵，注浆管为普通钢管即可。砂浆材料主要为普通硅酸盐水泥，砂的粒径不大于0．5mm，根据设计强度要求配比进行配置砂浆。当注浆达到一定量后，为防止泥浆在重力作用下向土体大量扩散，减小用浆量，应逐渐向上拔管，拔管速度应根据注浆量进行控制为主，每次拔管的间距为0．5m，并不间断注浆。至孔口翻浆比重达到注入砂浆比重95％时，可一次拔管。为确保注浆质量。在注浆的过程中

5、由于注浆管的振动造成孔口石料下沉，故注浆过程中应不断补料。注浆后桩顶浆液会下沉，故应进行回灌作业。　　　　三、碎石注浆桩技术特点　　　　（一）施工机具轻便，便于快速施工，施工场地要求低；　　（二）施工噪音小，对施工周围居民影响小；　　（三）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；　　（四）施工工艺操作简单，便于施工质量的控制。　　　　四、桩身质量的检测　　　　根据国家规范，桩身完整性检测的方法有以下四种：低应变动测法、高应变动力试验、钻孔取芯、声波透射法。对碎石注浆桩，目前常用的检测方法是：无损低应变动测法和钻孔取芯法。　　五、监测方案　　　　软基

6、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。　　（一）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

7、。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。　　（二）水平位移观测　　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，钻机导孑L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、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