公路工程碎石注漿樁施工技術研究

張道華

(貴州省公路工程集團有限公司)

公路工程碎石注漿樁施工技術研究

張道華

(貴州省公路工程集團有限公司)

摘 要:碎石注漿樁施工設備設施輕便易于操作，對施工場地的條件要求不高，并且施工過程中產(chǎn)生的噪音比較小，基本不會對施工現(xiàn)場周圍造成影響以及承載能力較高，許多工程中的工程樁采用了此技術，特別是廣泛應用于高速公路工程樁的制作。從碎石注漿樁的施工原理，施工工藝、施工特點及相關信息分析了碎石注漿樁施工技術要點。

關鍵詞:公路工程;碎石注漿樁;施工技術

1 引言

碎石注漿樁是上世紀末結合砂石樁與高壓注漿兩項技術組件而形成的一種新的地基處理方法。碎石灌注樁由于具有施工設備設施輕便易于操作，對施工場地的條件要求不高，并且施工過程中產(chǎn)生的噪音比較小，基本不會對施工現(xiàn)場周圍造成影響以及承載能力較高的特點而得到快速的發(fā)展，被廣泛應用于高等級公路的建設以及及鐵路建設工程樁的制作等方面。因此對碎石注漿樁的施工技術要點進行歸納分析，在工程建設方面具有一定的實用價值，同時也利于此技術應用以及推廣。

2 碎石注漿樁的概念及適用范圍

碎石注漿樁是一種無砂混凝土微型樁，其介于壓力注漿樁和鉆孔灌注樁之間，利用鉆機按照設計的直徑鉆進至設計深度成孔，放入注漿管后進行石料的投放。在投放石料的過程中，用注漿管放水對鉆孔進行清洗，石料投放完成后再進行注漿，使石料固結成樁。適用于民用及工業(yè)建筑、市政工程、港口道路工程、地下?lián)跬两Y構工程及場地狹小、運輸困難路段的軟土地基處理，尤其在高速公路的路基工程中應用廣泛，而碎石注漿樁復合地基對于含水量比較大的濕軟土地基處理效果不太理想。特點是在軟土地基中使用工程鉆機旋轉循環(huán)鉆孔成樁，基本不會對地基及周圍建筑物產(chǎn)生擾動，可以控制地表下沉，施工過程中振動幅度小、噪音不明顯，具有良好的社會效益;不會出現(xiàn)下沉坍落，作業(yè)過程可靠安全;施工操作簡單方便，機械設備方便解決;要達到理想的加固效果不需要太大的投入，成本低而效益高。

3 工藝原理及流程

根據(jù)樁的設計直徑，用工程鉆機成孔至預定深度位置，然后將鋼質注漿管插入樁孔內(nèi)并向樁孔內(nèi)投放一定級配的碎石使達到標高，再由注漿管向樁孔內(nèi)壓注水泥漿。一部分水泥漿與碎石結合形成具有一定強度的無砂混凝土小樁，一部分滲入土體使土體加固。樁間土體與水泥壓漿碎石樁形成復了合地基，通過共同承擔荷載達到增大地基變形模量，提高地基強度的目的。

碎石注漿樁的施工流程如下:測量放線及定樁位→護筒埋設→鉆機就位→鉆進成孔→清孔→下注漿管→碎石投放→安裝樁帽連接鋼筋→洗孔→壓力注漿→拔管→樁帽施工→樁成品檢測、驗收。

3.1 測量放樣及定樁位

樁位中心由設計資料確定，圓心為中心，半徑取為樁身半徑與護壁厚度的半徑之和，畫出鉆孔并撒石灰線。樁位偏差在±20 mm范圍內(nèi)。

3.2 護筒埋設

通過在孔口段埋設鋼護筒來防止在施工過程中發(fā)生孔口坍塌，確保鉆孔能夠順利進行，護筒長度為1 m，需要用粘土對護筒附近進行填密壓實，以防止孔口泥漿以及水泥漿的流失。

3.3 鉆機就位

鉆機的整平與對中用方木進行，使鉆機的主動鉆桿以及鉆盤中心應該和樁中心保持一致，鉆桿保持垂直，其傾斜度在1%以內(nèi)。

3.4 鉆井成孔

使用泥漿護壁的大泵量正循環(huán)方法進行施工作業(yè)，使沉渣通過孔外順利排出。以測量孔斜令其小于1%來保證鉆孔的垂直度。樁孔深度不得小于設計值，也不能超過設計孔深20 cm以上。

3.5 清孔

鉆孔達到設計深度以后，讓鉆具在原位進行回轉、正循環(huán)沖孔來進行排渣，清孔直至使沉渣控制在10 cm以內(nèi)，再用稀泥漿替換，泥漿的比重為1.15～1.25范圍內(nèi)，過程完成以后提鉆終孔并將鉆機移開。

3.6 下注漿管

注漿管使用2根1英寸管，注漿管底部距孔底約40 cm，通過對稱安裝促進灌漿質量。安裝就位完成以后，防止管內(nèi)有雜物進入，對管口臨時保護。

3.7 碎石投放

應將直徑為15～40 mm的碎石清理干凈，利用串筒投放到孔內(nèi)，實際投入量不得小于計算得出的樁孔體積，填灌使其達到孔口的標高。

3.8 安裝樁帽連接鋼筋

在進行碎石投放使其達到設計樁帽連接鋼筋底標高的時候，應先對樁帽連接鋼筋進行放置安裝，然后再繼續(xù)進行碎石投放。

3.9 洗孔

在填筑碎石的時候，要連續(xù)地通過往注漿管注入清水來進行洗孔，控制出漿比重使其不得超過1.05。

3.10 壓力注漿

采用水泥砂漿進行壓力注漿，選用P.0.32.5硅酸鹽水泥以及細砂，水灰比為0.5～0.6，并通過加入適量的粉煤灰來提升其和易性。采用一邊壓漿一邊拔管的方法進行注漿，對于不同的孔深，其注漿壓力也不同。

3.11 拔管

在拔管的過程當中要時刻對樁的頂部進行碎石填充，并且在1～2 m的空間范圍內(nèi)進行補充注漿，直到水泥漿液能充滿孔口標高斷面并外溢。

3.12 樁帽施工

等到樁身強度超過設計值強度80%的時候，可以開始對樁帽鋼筋進行綁扎，對樁帽混凝土進行澆筑的工作。

3.13 樁成品檢測、驗收

對成品進行100%無破損檢測合格后才能進行路基填筑施工。

4 檢測樁身質量

按照國家規(guī)范的規(guī)定，有以下四種方法對樁身完整性進行檢測:高應變動力試驗、鉆孔取芯、聲波透射、低應變動測法法。目前常用的碎石注漿樁檢測方法主要包括:鉆孔取芯以及無損低應變動測法。

5 具體監(jiān)測方案

5.1 沉降觀測

沉降觀測包括地基分層沉降以及地表沉降觀測。采用分層沉降標進行地基分層沉降觀測，采用沉降板進行地表沉降觀測。分層沉降標用鉆孔進行埋設，對鉆孔垂直偏差率要求不大于1.5%，并且沒有塌孔縮孔存在。分層沉降觀測點的間隔取1 m。應該在鋼塑土工格室、格柵或者是砂墊層上部設置沉降板，埋設沉降板的時候保持沉降板底槽的平整，并且下鋪60 cm×60 cm×20 cm的砂墊層。

5.2 水平位移的觀測

(1)采用塑料管制的測斜管觀測地基土體的水平位移，在路堤邊坡趾部進行埋設。埋設的時候應將鉆機導孔的垂直偏差率控制在1.5%以內(nèi)。測斜管底端需要達到亞黏土層或者粉砂層1 m以下，管頂部距離地面0.5 m以上，并對其加蓋進行保護。

(2)使用位移邊樁進行地面水平位移觀測，邊樁采用10 cm×10 cm的混凝土預制樁，埋設于路堤兩側的趾部，除位于坡腳處的一根以外，其余均位于邊溝的外側。采用打入法進行埋置，埋入深度需達到1.5 m，地面以上部分至少為10 cm，樁周回填密實。

(3)承載力的觀測，采用單樁及多樁的載荷試驗對水泥攪拌樁的承載力進行觀測，需要注意的是，至少在施工3個月之后才可以進行水泥攪拌樁的載荷試驗，規(guī)范規(guī)定水泥攪拌樁單樁的容許承載力在120 kN以上。

6 結語

綜上所述，要對碎石注漿樁的質量加以保證，必須重視以下幾個方面:應對碎石注漿樁的施工從開孔到其結束的過程中進行不間斷作業(yè)，盡可能的保證中途過程的連續(xù)性;保證測量定位技術的到位;并對成孔的工程質量加以保證;清孔質量以及注漿的質量加以保證。只有掌握施工技術的要點，嚴格按照規(guī)范的施工程序進行施工，才能使做出的樁符合規(guī)范要求。

:

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中圖分類號:U416.1

C

1008－3383(2013)04－0059－02

收稿日期:2013－01－31