碎石注浆桩施工技术在公路工程施工中的应用

左丽芳 秦民杰

摘 要：碎石注浆桩在公路施工中应用的较多，必须对其要点进行把握，提升公路整体结构的坚固性。本文主要分析了碎石注浆桩施工技术的相关内容，包括原理、施工流程、质量控制等，以供参考。

关键词：公路工程;碎石注浆技术;应用分析

碎石注浆桩是属于钻孔灌注桩，它主要是由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩。碎石注浆桩具有施工操作简单、施工速度快、施工场地要求不高以及施工噪音小等特点。在公路工程软土路基处理中应用碎石注浆桩能够有效地提高公路结构的刚度和强度，确保公路工程的整体质量，因此在公路工程施工中具有非常广泛的应用，特别是在高速公路地基处理工程中。本文将结合具体的公路工程施工实例，简要探讨碎石注浆桩的具体施工过程。

1 碎石注浆桩技术原理

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。

2 公路工程碎石注浆桩施工流程

1）施工准备。场地平整工作需在注浆施工前进行，要求将施工现场的杂物清理干净。同时，技术交底工作应在施工前进行，需对设计意图、要求加以明确。在施工前期详细查看地质情况，对现场施工进行及时指导。施工材料进场后需做好质量检验工作，要求其各项性能指标均于施工规定相符，材料不合格则不得采用。根据施工规定进行各项注浆施工，降低施工偏差。选取旁站监督的方式进行全程质量监督，需对注浆深度、钻孔深度等进行严格控制，做好相关记录工作。

2）钻孔施工。在公路工程建设过程中，碎石注浆桩的选用一般控制在大于30cm且小于70cm的范围内，桩结构的长度控制在30m以下。在选择施工钻机时，施工企业需要充分考虑及和分析钻机单程钻入的深度及直径大小，同时对垂直度偏差、泥浆比重与深度等因素对钻孔造成的影响进行重点分析。在进行地基钻孔时，为了保证钻孔施工垂直度与公路的设计要求相符合，需要及时测量钻孔实际深度。为了防止钻机磨损钻头，施工单位需要科学合理地降低钻头施工的温度。另外，大量泥质土及砂土等施工路段会出现在公路工程施工中，假如没有在最短时间内彻底清除钻头上的泥土，钻机钻孔的速度在一定程度上会受到影响，严重情况下会使钻孔出现堵塞。所以，施工单位在钻孔过程中需要加强重视泥浆比例的检查工作。通常情况下，有效控制砂浆比例在1.20-1.30的范围内，有效控制淤泥与质土的比例在1.25-1.30之间。在钻孔施工中，钻孔内会存在砾石或泥土，因此施工单位在钻孔时需要多预留一部分孔深。

3）清孔施工。在钻孔施工完成之后，应及时对钻孔进行清理。在碎石注浆桩的施工过程中，清孔是必不可少的一个重要环节。一般情况下，清孔主要包括两次。第一次清孔是在钻孔施工完成之后。当取出钻机之后，孔中的厚度应控制在10cm以内，并且，钻孔内的泥浆比重应控制在1.15以内。第二次清孔则在投石施工开始的同时进行。通过一边清孔和一边投石的方式，对泥浆的比重进行严格控制，根据要求，泥浆比重应控制在1.15以内。

4）投石施工。当第一遍清孔施工完成之后，即可开始进行投石施工。对于投石的材料应满足相关的要求。一般情况下，投放的碎石的粒径应控制在20-40cm之间。在本工程中进行投石施工采用导管的方式进行碎石的投放处理，这样可以有效地减少碎石对孔壁所产生的碰撞和扰动。当碎石投放至于孔口持平即可结束投石施工。

5）注浆施工。在注浆施工环节，主要是采用砂浆泵从注浆管向钻孔内注入水泥砂浆。在注浆施工之前，应根据要求确定砂浆泵的型号、灌浆砂浆的材料等。可根据设计要求，本工程所采用的水泥为普通硅酸盐水泥。所采用的砂子的颗粒直径应控制在0.5mm以内。碎石注浆桩的桩体混凝土强度应控制在C15以上。水泥砂浆的配合比为水：水泥：砂=0.5：1：0.75。水泥浆应采用砂浆机进行拌制，并将其放置于注浆槽内。在注浆之前，需要将水泥浆通过0.8mmX0.8mm的水网进行过滤。

在注浆施工过程中，应先将一定量的砂浆注入钻孔内。当注浆满足一定量的要求之后，应通过减少注浆量以及上拔导管的方式，以防止水泥砂浆扩散至土体内部。当注入的砂浆量与孔口保持齐平之后，应将砂浆的比重控制在95%左右。接着进行一次拔管操作，这样可以有效地确保注浆的施工质量。每次拔管的间距应控制在0.5mM0注浆施工应确保连续不间断的进行。在注浆施工过程中，注浆管振动会导致孔口的石料出现下沉的问题，因此在注浆施工过程中应不断的进行布料。一般情况下，在注浆施工到达桩顶之后，浆液会出现进一步下沉的问题，此时需要对其进行回灌处理。

3 碎石注浆桩施工质量控制

为确保工程施工的质量，必须了解施工现场的具体情况，重视碎石注浆桩施工技术，只有这样才能有效避免质量问题及安全事故的出现。在公路工程碎石注浆桩施工中施工企业必须提高施工技术水平，才能确保工程的质量，才能延长使用年限。

1）该工艺的应用需要一个探索实践的过程而逐步走向成熟。对于碎石注浆桩施工技术在后张预应力混凝土结构施工中常被应用，我国目前的应用还不够多，缺乏相应的技术支撑。另外，碎石注浆桩施工技术要求较高的质量控制水平。因此，这项技术应用要结合现有技术条件，研制新的施工设备和材料，探索出一个切实可行的符合预应力施工质量要求的施工流程。

2）对碎石注浆桩施工技术材料要求特殊，受技术条件的限制，碎石注浆桩施工技术需要特殊的灌浆材料进行辅助方可施工，这是进行这项施工的一个重要条件。在该项施工中特殊材料所起的作用是决定性的，因为该材料在施工中要排除90%以上的孔道空气，减少由于水泥浆收缩而产生的孔道空隙就得改善水泥浆的水灰比。因此，研制出空隙率低、和易性好、具有较高强度和耐久性、渗透性小的灌浆材料，是我们在施工中主要面对的问题。编制施工操作程序，以便于及时总结施工中遇到的问题，进一步改进施工方法，规范施工流程，从而改善施工工艺，提高工程质量。

3）在施工过程中，要着重对碎石注浆桩施工过程进行控制。实践证明灌浆钻孔深度一般为混凝土板底3cm-5cm为宜，钻孔深度应穿透基层达到垫层中。对进场材料进行严格的控制，不符合标准者严禁入场;泥浆拌和要均匀，严格控制配合比，注重用水量;做好安全检测工作，在灌浆过程中若发现灰浆溢出时，应及时用木塞塞紧，10min后拔出木塞;做好灌浆的后续工作，对交通进行控制，禁止车辆在灌浆完成后的板块通行，待灰浆强度大于3MPa以上时方可开放交通。

4 结束语

综上所述，在碎石注漿桩施工过程中，必须结合场地的实际情况，不断完善施工技术，严格执行施工中的各项要点。需要对这项技术的特点进行把控，掌握其优势，做好各个流程中的细节，提高施工人员的技术，提升公路的强度和硬度。通过切实有效的措施，使公路质量得到进一步增强，促进交通事业的发展。

参考文献

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