公路工程碎石注漿樁施工技術的應用

羅鵬

摘要：碎石注漿樁是將砂石樁技術與高壓注漿技術進行有機融合，而形成的新型地基處理工藝。碎石注漿樁技術適宜各類工程建設的施工，在公路工程建設中更是得到了廣泛的運用，具有較高的實用價值。本文對碎石注漿樁技術的概念分析及施工范圍、碎石注漿樁的施工工藝原理及流程進行了分析和探討。

關鍵詞：公路工程 碎石 注漿樁 施工

中圖分類號：X734文獻標識碼： A

1 碎石注漿樁技術的概念分析及施工范圍

碎石注漿樁屬于無砂混凝土微型樁，其性能介于壓力注漿樁與鉆孔灌注樁之間。在施工中使用鉆機根據設計的尺寸進行鉆孔，在注漿管放入成孔中后，開始投放石料。在投放石料時，應使用注漿管對鉆孔進行放水清洗，石料投放結束后開始注漿，然后石料凝固成樁。碎石注漿樁目前普遍應用在工業與民用建筑施工、市政工程施工、港口施工、擋土結構施工、狹小場地施工及運輸條件較差的軟土地基施工等，尤其是在高速公路的路基施工中得到了有效的應用，但在含水量較高的軟弱地基中的應用效果較差。碎石注漿樁的施工特點較為明顯，在軟土地基施工時，使用鉆機循環鉆孔成孔，對施工現場的地基及周邊建筑的影響較低，能夠有效地控制地表出現沉降，且施工時振動輕微、噪音低。施工時坍塌的情況極少，施工安全可靠; 施工操作簡單便捷易于掌握，設備器械故障便于檢查和處理; 工程在較低的成本投入下能夠取得較好的工程加固效果，投入低而受益較高［1］。

一般而言，碎石注漿樁的使用范圍比較廣，在土壤質量較差，比如淤泥、沙土、松軟黃土等軟土層地基都能起到非常顯著的施工效果。由于在碎石注漿樁施工過程中所澆筑的水泥漿數量比較多，所需要的凝固時間相對較長，土層之中的含水量是影響水泥漿凝固的重要因素之一，在含水量較低的土層之中，水泥漿的凝固時間要相對短一些，反之則相反?；诖?，為了確保公路工程碎石注漿樁的施工質量，我們在施工的實際過程當中，必須要嚴格按照相應的施工工序進行，從鉆孔到清孔，再從投石到注漿，各個工序都必須要嚴格控制施工質量，從而確保公路工程竣工之后的使用性能以及使用壽命。

2 碎石注漿樁的施工工藝原理及流程分析

2.1 施工原理

安裝樁的設計尺寸，使用鉆機將成孔鉆到合適的深度，之后使用鋼制注漿管插至樁孔中，并向成孔中投放合適級配的碎石直至標高，使用注漿管向成孔內注入水泥漿。其中一部分的水泥漿直接與碎石凝結成了一定強度的無砂混凝土樁，另外的水泥漿則滲入土體中，使土體得到強化。水泥壓漿碎石樁與樁間的土體則形成復合地基，具有較強的性能，在共同承擔路面荷載時，地基變形模量逐漸增大，使地基的強度得到良好的保證。

2.2 工藝流程

2.2.1 確定樁位及放樣測量

嚴格根據設計資料確定樁位中心，樁孔圓心為中心，樁孔半徑則為樁身半徑及護壁厚度之和，確定鉆孔位置并撒石灰線。樁位的誤差值應在 20mm 以內。

2.2.2 埋設樁護筒

在孔口位置埋設樁護筒能夠防止在施工中出現孔口坍塌等情況，進而保證鉆孔施工的順利實施，樁護筒的長度規格通常為 1m，埋設時應采取用黏土在樁護筒周邊進行必要的密實處理，以免孔口的泥漿及注入的水泥漿發生流失等問題。

2.2.3 鉆具就位

使用方木保證鉆具平整及正對樁位中心，將鉆機的鉆桿及鉆盤中心保持與樁中一致，保持鉆桿垂直施工，其傾斜度應低于 1%。

2.2.4 鉆進成孔

采取泥漿護壁的循環施工措施進行鉆進，從孔外將沉渣排除。對孔斜進行合理測量，保證其低于 1%，充分的保證鉆孔的垂直度。樁孔的深度應適當大于設計數值，其超出上限不得大于設計孔深20cm。

2.2.5 成孔的清理

在鉆孔鉆至設計深度后，應使鉆具在原位進行正循環沖孔及回轉等排出雜質，成孔的清理應保證沉渣厚度低于10cm，并使用比重為1.15 ～ 1.25范圍內的稀泥漿替換，在清孔結束后應提鉆終孔并將鉆機移開。

2.2.6 下注漿管

通常使用2根1英寸的管作為注漿管，注漿管應以孔底保持40cm左右的距離，采取左右對稱安裝注漿管，提高灌漿的質量。注漿管安裝完成后，應避免雜物進入管內，對管口進行必要保護。

2.2.7 投放碎石料

通常使用直徑在15至40mm 之間的碎石，在碎石表面清理干凈后，使用串筒投入孔內，其實際的投入量應大于計算的樁孔體積，填灌保證其達到孔口的標高。

2.2.8 設置樁帽

連接鋼筋碎石料投放達到設計樁帽連接鋼筋底標高處，進行樁帽連接鋼筋的安裝，之后繼續進行碎石投放。

2.2.9 成孔清洗

進行碎石填筑時，應持續不斷的用注漿管注入清水，清理成孔。并合理的對出漿的比重進行控制不宜超過1.05。

2.2.10 壓力注漿

使用水泥漿進行壓力注漿，選擇合適的硅酸鹽水泥與細砂，并摻入適量的粉煤灰保證和易性。采取一邊拔管一邊壓漿的形式進行注漿，通常不同的孔深應選擇不同的注漿壓力。

2.2.11 注漿管拔出

在進行拔管時，應時刻注意樁頂的碎石補充，且在2m 的范圍內及時補充注漿，應保證拔管過程中，水泥漿能夠從孔口的標高斷面出現溢出。

2.2.12 樁帽的施工

在樁身強度滿足設計強度80% 后，則可進行樁帽的鋼筋綁扎，進行樁帽混凝土的澆筑工作; 最后，對樁成品的破損情況進行檢測，只有滿足 100% 無破損，才能進行后續的施工［2］。

3 樁身質量的檢測

據國家相關規定，樁身完整性的檢測方式主要有下列幾種: 鉆孔取芯法、變動力試驗法、聲波透測法及低應變動法等。目前，對碎石注漿樁采取了常用檢測方式是鉆孔取芯法與低應變動法兩類。

4 具體的檢測方案分析

4.1 觀測沉降

觀測沉降的主要內容有地表沉降的觀測及地基分層沉降觀測。使用沉降板觀測地表的沉降，使用分層沉降標對地基進行觀測。分層沉降標使用鉆孔進行預埋，鉆孔的垂直偏差應低于1.5%，且保證無縮孔、塌孔等問題。每隔1m左右就應設置一次分層沉降觀測點。

4.2 觀測水平位移

使用塑制管道的測斜管，對地基的水平位移進行觀測，其埋設地點是公路路堤邊坡的趾部。埋設前，鉆機進行鉆孔應保證成孔的垂直偏差率≤1.5%。測斜管的底端應深至粉砂層或黏土層1m左右，管頂部與地面保持0.5m 以上，并進行必要的加蓋防塵保護; 采取位移邊樁觀測公路地面的水平位移，使用規劃標準的混凝土預制樁作為道路邊樁，設置在公路路堤左右的趾部，其中應將一根邊樁設置在坡腳處，其他邊樁合理設置在邊溝的外側。通常采取打入法進行埋設，邊樁的埋設深度應在1.5m 以上，地上部分應保持10cm 左右，在邊樁周邊進行合適的密實回填; 觀測承載力，可使用多樁或單樁的荷載試驗，進行水泥拌制樁的承載力的觀測，其中應注意的是，應在公路工程施工間隔 3個月后，再進行水泥拌制樁的荷載試驗，且還應保證水泥拌制樁中單一樁身的承載力上限達到 120kN 以上［4］。

5 結束語

為了充分保證碎石注漿樁的質量，在施工中，保證碎石注漿樁在整個施工過程中能夠進行連續不間斷的施工，在無特殊情況下不宜隨意中止施工; 重視測量定位技術的運用，保證測量準確; 加強對成孔過程質量的檢查與控制。只有充分的掌握了碎石注漿樁的施工技術核心，嚴格根據相關規范進行施工，才能在施工時，制作滿足施工規范的樁。

參考文獻:

［1］郭曉東，王媛媛.試析公路工程碎石注漿樁施工技術［J］.民營科技，2013，11:139．

［2］焦新平.論公路工程碎石注漿樁施工技術［J］.黑龍江科技信息，2012，36:275 +274．

［3］許海龍.試析公路工程碎石注漿樁施工技術［J］.中國房地產業，2011，02:71．

［4］武樹巍.公路工程碎石注漿樁施工技術要點分析［J］．中小企業管理與科技( 下旬刊) ，2011，10:122