公路工程碎石注漿樁施工技術(shù)探析

孟京建?張海蓮

摘 要：石注漿技術(shù)是公路施工中的一種關(guān)鍵技術(shù)，可以更好地強(qiáng)化公路工程的整體強(qiáng)度，提升公路的承載力。必須詳細(xì)把握這項(xiàng)技術(shù)的要點(diǎn)，基于此，本文詳細(xì)分析了該技術(shù)的應(yīng)用細(xì)節(jié)，以供參考。

關(guān)鍵詞：公路工程;碎石注漿樁;質(zhì)量控制

碎石注漿樁是屬于鉆孔灌注樁，它主要是由碎石和水泥砂漿膠結(jié)而成的小型鉆孔灌注樁。碎石注漿樁具有施工操作簡單、施工速度快、施工場(chǎng)地要求不高以及施工噪音小等特點(diǎn)。在公路工程軟土路基處理中應(yīng)用碎石注漿樁能夠有效地提高公路結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，確保公路工程的整體質(zhì)量，因此在公路工程施工中具有非常廣泛的應(yīng)用。

1 碎石注漿樁技術(shù)原理及技術(shù)特征

1）技術(shù)原理。從設(shè)備角度來看，注漿樁是一種小型的灌注樁，從結(jié)構(gòu)上分析，其主要由碎石與水泥砂漿膠結(jié)制成，具有較強(qiáng)的硬度。同時(shí)，從工藝角度來看，碎石注漿樁可以視為一種鉆孔灌注樁，其工作原理如下：一般而言，通常使用小型鉆機(jī)對(duì)直徑進(jìn)行設(shè)計(jì)，在施工時(shí)，首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鉆入，待鉆孔完成后，在其底部進(jìn)行注漿管的放置并通過注漿管投放碎石料。若注漿樁長度低于30cm，其直徑多數(shù)在30～70cm之間。此外，在投放碎石料的同時(shí)，應(yīng)通過在注漿管內(nèi)放水來進(jìn)行鉆孔孔壁的洗刷工作，等漿液灌入地面后，可以實(shí)現(xiàn)固結(jié)。

2）技術(shù)特征。從技術(shù)特征上來看，該技術(shù)在施工過程中所應(yīng)用的工具具有體積小、重量輕、易于運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，因此，在施工過程中，相關(guān)設(shè)備有利于提升施工速度。同時(shí)，由于該技術(shù)對(duì)于施工場(chǎng)地的要求相對(duì)較低，且作業(yè)過程中產(chǎn)生的噪音較小，因此整個(gè)施工過程對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)周邊居民的影響較小。另一方面，在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，通過漿液的滲透，可以有效強(qiáng)化注漿樁樁體與周圍泥土的摩擦力，從而強(qiáng)化樁體的荷載能力。同時(shí)，由于該技術(shù)的施工方式較為簡單，因此可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于工程質(zhì)量的控制。

2 工程案例

某公路工程的車速設(shè)計(jì)為110km/h，公路工程路基設(shè)計(jì)的寬度為29m，路肩設(shè)計(jì)的寬度為2.1×0.66m，車道的設(shè)計(jì)寬度為2.3×3.66m，路面設(shè)計(jì)的寬度為23.5m，橋面設(shè)計(jì)的凈寬為3×13m。公路工程全部的路基基礎(chǔ)均選擇臺(tái)身加蓋梁、承臺(tái)為下部結(jié)構(gòu)以及樁基礎(chǔ)等類型的結(jié)構(gòu)，工程選擇連續(xù)箱梁作為上部結(jié)構(gòu)，公路工程其他結(jié)構(gòu)均選擇預(yù)制連續(xù)箱梁類型。本工程是雙向通道、全立交、全封閉。

3 公路工程碎石注漿樁施工工藝

1）施工準(zhǔn)備。全面調(diào)查研究工作應(yīng)在公路施工前進(jìn)行，并對(duì)路線沿線的地形、地質(zhì)、水文、氣候等情況進(jìn)行充分了解并進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)資料的認(rèn)真收集，同時(shí)了解當(dāng)?shù)芈坊嬖诘牟『栴}，如壓實(shí)度不足、坍塌等，并及時(shí)選用與之相適應(yīng)的措施進(jìn)行處理。在施工前期，還要做好地基勘察工作，特別是軟土地基位置，這樣可以進(jìn)行軟基分布及土壤厚度的準(zhǔn)確確定。在路基加固方案設(shè)計(jì)中，必須對(duì)地形地貌、路基土質(zhì)條件及施工材料與車輛荷載等問題進(jìn)行充分了解與分析，同時(shí)驗(yàn)算其穩(wěn)定性，為路基加固設(shè)計(jì)方案的確定與完善提供可靠依據(jù)。

2）鉆孔施工。鉆孔作業(yè)為公路工程碎石注漿樁施工的主要階段，其施工過程必須遵循以下幾點(diǎn)：首先，鉆孔垂直度的控制。公路工程施工過程中，要求1%以下為其鉆孔偏差值，施工時(shí)必須對(duì)鉆進(jìn)角度進(jìn)行及時(shí)合理的檢測(cè)，確保其符合施工規(guī)定。其次，將鉆孔內(nèi)泥漿清理干凈。鉆進(jìn)時(shí)，將產(chǎn)生一定量的泥土、砂土，如無法及時(shí)清理該泥土，將大大降低鉆孔效率。在鉆進(jìn)施工中應(yīng)隨時(shí)檢查泥漿比重，在1.17到1.25之間有效控制砂土量。最后，鉆孔深度的有效控制。在鉆孔作業(yè)中，往往會(huì)存在泥土、礫石等雜物的存留，基于此，相比設(shè)計(jì)規(guī)定，要求具體鉆孔深度必須多于設(shè)計(jì)規(guī)定，并及時(shí)加固鋼筒，防止塌孔等現(xiàn)象的大量發(fā)生。

3）清孔施工。在鉆機(jī)運(yùn)行過程中，由于外界環(huán)境的影響，受外界環(huán)境因素影響，泥土、礫石等雜物會(huì)出現(xiàn)在底部，使樁體的穩(wěn)定性明顯降低。因此，當(dāng)鉆孔質(zhì)量達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)之后，需要在短時(shí)間內(nèi)將鉆機(jī)移開，并安排施工人員及時(shí)清理鉆孔中的雜質(zhì)。一般來說，鉆孔工作需要進(jìn)行兩次，第一次是在鉆孔成型之后，采用正循環(huán)的方法，將孔內(nèi)的渣滓排除干凈，同時(shí)控制鉆孔底部沉渣的厚度小于10cm，1.15為泥漿的正常比重。確保泥漿比重合格之后，需要對(duì)孔深、孔徑等指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，保證其沒有受到損壞。第二次清孔工作是在投石作業(yè)的過程中，保證施工人員能夠按照規(guī)定流程進(jìn)行清理，控制孔內(nèi)泥漿比例控制為1.05，嚴(yán)格符合規(guī)定的要求。

4）投石作業(yè)。檢驗(yàn)石料的各項(xiàng)指標(biāo)，保證其強(qiáng)度、含泥量等與施工規(guī)定的指標(biāo)相符合，在強(qiáng)度達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，必須進(jìn)行剔除。對(duì)碎石粒徑的均勻度進(jìn)行控制，一般來說，20—40mm為最佳，清理干凈表面的灰塵，保證在注漿過程中內(nèi)壁不會(huì)受到損害。在施工之前，需要將注漿管及導(dǎo)向管安裝在孔底，為后期的注漿施工提供便利，然后將串筒放置在鉆孔上部，使碎石材料能夠到達(dá)孔洞底部，在與地面距離為1.5m時(shí)，將固定鋼筋籠進(jìn)行下放，同時(shí)采取相應(yīng)的措施，對(duì)鉆孔的質(zhì)量進(jìn)行保證，避免孔洞出現(xiàn)不同程度的坍塌現(xiàn)象。當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)的高度之后，對(duì)注漿管道進(jìn)行清洗，使?jié){液灌注工作能夠順利進(jìn)行，保證二次清孔工作能夠順利進(jìn)行。

5）注漿施工。主要是利用砂漿泵將水泥砂漿通過注漿管壓入孔內(nèi)，砂漿泵可以用SGB-10型或與此相類似的砂漿泵注漿管為普通鋼管即可砂漿材料主要為普通硅酸鹽水泥。砂的粒徑不大于0.5mm。根據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求配比進(jìn)行配置砂漿，當(dāng)注漿達(dá)到一定量后，為防止泥漿在重力作用下向土體大量擴(kuò)散，減小用漿量，應(yīng)逐漸向上拔管，拔管速度應(yīng)根據(jù)注漿量進(jìn)行控制為主，每次拔管的間距為0.5m，并不間斷注漿，至孔口翻漿比重達(dá)到注入砂漿比重95%時(shí)，可一次拔管。為確保注漿質(zhì)量，在注漿的過程中由于注漿管的振動(dòng)造成孔口石料下沉，故注漿過程中應(yīng)不斷補(bǔ)料，注漿后樁頂漿液會(huì)下沉，故應(yīng)進(jìn)行回灌作業(yè)。

4 公路工程碎石注漿樁施工技術(shù)的質(zhì)量控制策略

1）加強(qiáng)鉆孔施工質(zhì)量的控制。在注漿樁施工中，鉆孔是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，直接影響著最終的成樁質(zhì)量，需要采取相關(guān)的措施對(duì)鉆孔的整個(gè)過程進(jìn)行控制。在鉆進(jìn)的過程中，需要度鉆孔的垂直度進(jìn)行檢查，控制傾斜度小于1%。同時(shí)對(duì)鉆進(jìn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，避免出現(xiàn)傾斜度過大的現(xiàn)象，使設(shè)備的使用性能得到有效保障。對(duì)鉆頭的磨損情況進(jìn)行檢查，在鉆進(jìn)的同時(shí)注入一定量的水分，使鉆頭溫度在降低的同時(shí)，延長其使用壽命，將故障現(xiàn)象控制在最小范圍內(nèi)。當(dāng)出現(xiàn)塌孔的時(shí)候，需要立即停止施工，找出造成塌孔的原因，處理發(fā)生塌孔的部位，使鉆孔工作能夠順利進(jìn)行。

2）沉降觀測(cè)控制方案。一般情況下，在對(duì)沉降情況進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，主要可以將其分為地表沉降與分層沉降等兩個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行。在地表沉降觀測(cè)上，應(yīng)使用沉降板對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)，沉降板一般應(yīng)在砂墊層內(nèi)進(jìn)行設(shè)置，在埋設(shè)過程中，應(yīng)確保沉降板底槽處于平整狀態(tài)，并做好下方砂墊層的鋪設(shè)。通常來說，砂墊層應(yīng)控制在60×60×20cm。在分層沉降觀測(cè)工作中，多數(shù)使用沉降標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，在埋設(shè)過程中，沉降標(biāo)多實(shí)用下套管與泥漿護(hù)壁的方式進(jìn)行鋪設(shè)，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)的距離應(yīng)控制在1m左右。

3）注漿施工控制。在注漿工作中，為了保障注漿效果，應(yīng)做好鋼筋籠的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，在制作過程中，鋼筋籠主筋的長度、直徑以及焊接的質(zhì)量應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，從而防止施工過程中鋼筋籠由于受到外力沖擊而出現(xiàn)變形的情況。此外，在注漿過程中，應(yīng)有效遵守相關(guān)施工流程的規(guī)定，嚴(yán)格避免出現(xiàn)砂漿倒灌與回漿的情況。

5 結(jié)束語

綜上所述，碎石注漿技術(shù)有一定的優(yōu)勢(shì)，有利于促進(jìn)公路工程質(zhì)量的顯著提升。需要充分意識(shí)到這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵作用，全面分析該技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際的工程案例，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與實(shí)踐的良好融合。同時(shí)，需要對(duì)施工細(xì)節(jié)進(jìn)行把握，控制每個(gè)步驟，滿足實(shí)際的施工需求，促進(jìn)交通運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)的進(jìn)步。

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