公路工程中碎石注漿樁施工技術(shù)的應(yīng)用

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碎石注漿是一種新興的地基處理技術(shù)，它有機(jī)融合了砂石樁技術(shù)和高壓注漿技術(shù)，適宜各類(lèi)工程建設(shè)，特別是對(duì)于公路建設(shè)更是起到了積極的作用。本文主要對(duì)公路工程技術(shù)中碎石注漿技術(shù)的運(yùn)用概況以及各種注意事項(xiàng)進(jìn)行了高度概括分析研究，以此為今后的工程施工展開(kāi)提供理論與實(shí)踐范例。

一、碎石注漿樁施工技術(shù)的概念界定及技術(shù)概況

碎石注漿是一種全新的工程處理技術(shù)，其性能介于鉆孔灌注樁與壓力注漿樁之間。其工作原理是通過(guò)樁的材料、受力角度、注漿樁而設(shè)計(jì)施工。碎石注漿樁是一種小型鉆孔灌注樁，當(dāng)鉆機(jī)到達(dá)一定合適的深度之后，就可以在成孔內(nèi)放入適宜的碎石使之達(dá)到標(biāo)高位置，從而使用注漿管往成孔之內(nèi)投注水泥漿液。當(dāng)水泥漿液達(dá)到一定深度后一部分的水泥漿與碎石可以直接凝結(jié)，從而達(dá)到一定強(qiáng)度成為公路施工時(shí)所用到的無(wú)砂混凝土樁，其余的水泥漿則通過(guò)壁孔深入進(jìn)土孔之內(nèi)，大大強(qiáng)化了土體的僵固性和安全性，有利于公路施工的順利進(jìn)行。這時(shí)候水泥壓漿碎石樁和樁內(nèi)的土體凝固成為極其堅(jiān)固的施工地基，這就增加了地基的強(qiáng)度和韌性，為較強(qiáng)的施工技術(shù)與地基性能提供了良好可靠的保證。

二、碎石注漿的施工范圍

我國(guó)的碎石注漿技術(shù)目前普遍應(yīng)用于市政府的施工、某些狹小空間場(chǎng)地的施工、碼頭港口施工，還有一些民用與工業(yè)建筑施工中，特別是在高速公路的路基施工上得到了很普遍的應(yīng)用。但對(duì)于那些含水量較多的軟性路基中應(yīng)用效果相對(duì)較差。我國(guó)碎石注漿施工特點(diǎn)相較明顯，在一些軟土地基施工過(guò)程中，鉆孔施工對(duì)施工場(chǎng)地的地基以及附近的居民和建筑物有較低的影響，大力控制了地表沉降現(xiàn)象發(fā)生。而且施工時(shí)噪音小、有輕微的振動(dòng)，施工塌方事故也很少出現(xiàn)。

三、公路工程施工中碎石注漿樁技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

近年來(lái)，我國(guó)的建筑事業(yè)得到了大力發(fā)展。碎石注漿技術(shù)被廣泛應(yīng)用到多種建筑施工領(lǐng)域，也促進(jìn)了我國(guó)施工工藝的發(fā)展，施工噪音有所減少，施工周期大大縮短，承載力也大大提升，這些明顯的優(yōu)勢(shì)都得到了業(yè)內(nèi)的肯定和采用。碎石注漿具有穩(wěn)固地基的作用，能夠廣泛投入到粉質(zhì)砂土、淤泥土質(zhì)等多種常見(jiàn)的軟土層公路地基處理中，對(duì)于那些含水量比較小的公路地基效果尤為明顯，而對(duì)于那些含水量較大的地基，就不太于明顯。施工方應(yīng)該嚴(yán)格按照操作說(shuō)明、更加注重施工細(xì)節(jié)，施工前做好相應(yīng)準(zhǔn)備，施工時(shí)把好質(zhì)量關(guān)，把檢查檢測(cè)技術(shù)從始至終應(yīng)用到公路碎石注漿樁施工中，有效保證施工的質(zhì)量和施工的工作效益，避免耗費(fèi)不必要的施工維護(hù)成本發(fā)生。

1.測(cè)量定位

按照國(guó)家公路施工設(shè)計(jì)規(guī)定，樁身完整性的檢測(cè)方式有常見(jiàn)的低應(yīng)變動(dòng)法與鉆孔取芯法兩種，除此之外，鉆孔取芯法和變動(dòng)力試驗(yàn)法、聲波透測(cè)法以及低應(yīng)變動(dòng)法也是比較常見(jiàn)的幾種測(cè)量使用方法。在確定樁位中心時(shí)，要布撒石灰線，以此來(lái)確定畫(huà)出鉆孔圓周，其半徑以護(hù)壁厚度半徑加上樁身半徑為標(biāo)準(zhǔn)，但偏差要防控在不超過(guò)20毫米的距離。在碎石注漿放樣施工時(shí)要委派專(zhuān)職人員展開(kāi)測(cè)量放線任務(wù)，可以用經(jīng)緯儀作為輔助測(cè)量工具對(duì)其垂直高度進(jìn)行校對(duì)，全程跟進(jìn)觀察勘測(cè)。

2.埋設(shè)護(hù)筒

在施工中很可能會(huì)出現(xiàn)空口坍塌問(wèn)題，應(yīng)該選擇在孔口段埋設(shè)一米長(zhǎng)的鋼護(hù)筒，在護(hù)筒附近用黏土填實(shí)，避免在孔口位置出現(xiàn)水泥漿與泥漿流失的現(xiàn)象發(fā)生。

3.鉆孔

先根據(jù)測(cè)算安放鉆孔位置將鉆機(jī)就位于標(biāo)定的位置，調(diào)整鉆機(jī)位置，此時(shí)一定要確保鉆孔中心位置與鉆機(jī)鉆頭對(duì)齊。為了能夠達(dá)到最佳的效果，施工順序先是按照邊緣路基進(jìn)行施工，隨后才能對(duì)路基中線位置展開(kāi)施工。在鉆機(jī)的選擇上一定要選擇三翼或魚(yú)尾鉆頭，在對(duì)鉆孔進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量的前提下就能夠保證鉆孔的垂直度，但偏差不能超過(guò)百分之一。泥漿比重也應(yīng)該檢查詳實(shí)，沙土的比重應(yīng)該控制到位，淤泥范圍也應(yīng)有效控制不能超標(biāo)。鉆孔深度必須在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，在頂端設(shè)置鋼筒就能有效避免塌方事故的發(fā)生。

4.清理鉆孔

在鉆孔施工結(jié)束之后，還要及時(shí)的對(duì)孔內(nèi)小雜物進(jìn)行清理，鉆孔深度一旦符合設(shè)計(jì)規(guī)定深度，就采取正循環(huán)沖孔的方式來(lái)展開(kāi)孔內(nèi)雜物排查。其10厘米是沉渣到頂空的距離范圍，有效控制泥漿在孔內(nèi)的比重，隨后可以移動(dòng)鉆機(jī)機(jī)位，測(cè)量孔深時(shí)可以選用測(cè)繩。

5.投石作業(yè)

進(jìn)行清空作業(yè)后就可以展開(kāi)碎石投放作業(yè)，但在投石之前應(yīng)將注漿管放置在孔底，投放碎石的時(shí)候應(yīng)該最大限度地降低碎石沖刷孔壁的行為。如果有必要在孔頂部可以設(shè)置碎石導(dǎo)向管。碎石的直徑一般選在20~40mm之間的距離。孔口標(biāo)高一定要與探石深度相符。

6.注漿

注漿管一般有兩根，一英寸長(zhǎng)短，在孔底與注漿管40cm的距離處設(shè)置對(duì)稱(chēng)的注漿管，這樣可以有效保障注漿質(zhì)量的提升。注漿管安放以后，保護(hù)管口的臨時(shí)性工作就可以積極跟進(jìn)，這樣做的好處是可以有效避免管內(nèi)進(jìn)入不必要的雜物。水泥砂漿可以通過(guò)砂漿泵來(lái)持續(xù)注射進(jìn)鉆孔底端，注漿管的選擇上必須選擇那些普通鋼管作為注漿管。砂漿材料的配備上可以選擇普通類(lèi)的硅酸鹽水泥作為材料，有效控制砂礫的半徑為0.5mm以下，合理配置砂漿時(shí)一定要按照設(shè)計(jì)強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行，施工規(guī)定與注漿量符合的情況下由于受到重力作用影響，水泥漿就會(huì)大量向土內(nèi)擴(kuò)散，這時(shí)候就得有效控制注漿量。有效控制注漿量和拔管速度，在不散失注漿連續(xù)性和拔管間距控制范圍的前提下可以向上不斷地進(jìn)行連續(xù)拔管施工。一次性拔管的情況只有當(dāng)孔口翻漿比重與砂漿注入比重的95%的定量相符合時(shí)才可進(jìn)行。在注漿管進(jìn)行注漿過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生小幅度的振動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生，出現(xiàn)這種情況，就會(huì)使孔口的石料大量開(kāi)始沉下，對(duì)此應(yīng)該大力提高補(bǔ)漿的力度，展開(kāi)回灌施工作業(yè)，從而有效避免漿液在注漿以后下沉情況再次出現(xiàn)在施工過(guò)程中。

7.拔管

將碎石及時(shí)填充到樁頂?shù)臅r(shí)候就可以進(jìn)行拔管施工。補(bǔ)漿作業(yè)可以保持在1m至2m的距離范圍之內(nèi)，如果在孔口標(biāo)高斷面出現(xiàn)漿液外溢的情況，這時(shí)候應(yīng)該及時(shí)停止施工行為，隨之可以拔除注漿管。如果設(shè)計(jì)值80%的數(shù)值與樁身強(qiáng)度數(shù)值相符合時(shí)，就可以進(jìn)行鋼筋與樁帽施工綁扎和混凝土澆筑。

四、碎石注漿樁技術(shù)施工需要注意的事項(xiàng)

1.碎石注漿樁技術(shù)在公路工程施工時(shí)特別需要注意配合比設(shè)計(jì)的合理性，因?yàn)樗鼘⒅苯訕O大影響到施工效率和施工所需材料的強(qiáng)度，所以必須要確保符合配合比設(shè)計(jì)要求才能根據(jù)具體實(shí)際情況進(jìn)行各項(xiàng)工程施工作業(yè)，在施工過(guò)程中特別要嚴(yán)格遵循試驗(yàn)路段的實(shí)際地形地質(zhì)情況，事先做好各種技術(shù)保障工作，以免因技術(shù)原因、自然地質(zhì)原因?qū)е虏槐匾氖┕p失，引發(fā)安全隱患。在公路鉆孔施工中，出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)反饋并停止孔內(nèi)作業(yè)，并及時(shí)跟進(jìn)找出相關(guān)原因。于此同時(shí)，為確保鉆孔深度，應(yīng)適量提升孔內(nèi)水高度、水泥漿的比重，通過(guò)采取緩慢的鉆孔方式試鉆，依次開(kāi)展施工。甚至還可以在鉆孔內(nèi)填塞少量黏土球，但需要注意的是回填高度與塌孔之間的距離不能超過(guò)1.5m的距離，在此范圍之內(nèi)可以重新施工，進(jìn)行鉆孔作業(yè)。在灌注水泥過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)注漿管堵塞的狀況發(fā)生，其表現(xiàn)是水泥漿會(huì)向相鄰的樁孔外溢出來(lái)，由此導(dǎo)致堵塞。所以施工人員在鉆孔過(guò)程中鉆孔的垂直深度要符合施工高度，如果出現(xiàn)注漿量不能符合公路工程施工的規(guī)定時(shí)，施工人員可以選擇適當(dāng)提高注漿壓力，也可以適當(dāng)加大附近樁水泥注漿量。如果一旦樁底內(nèi)出現(xiàn)冒漿，說(shuō)明樁底漿量已經(jīng)達(dá)到飽和，應(yīng)該終止壓漿施工行為。

2.公路軟基施工才會(huì)用到碎石注漿技術(shù)，為了回避含水量較多的地質(zhì)狀況，經(jīng)常會(huì)采用錯(cuò)位鉆孔的方式來(lái)進(jìn)行鉆孔施工，在施工時(shí)要不斷的對(duì)地質(zhì)表面狀況進(jìn)行檢測(cè)勘探，以防竄孔與塌孔狀況發(fā)生，從而增加施工的難度系數(shù)，另外還要防止孔內(nèi)進(jìn)入不明雜物，施工監(jiān)理負(fù)責(zé)人員應(yīng)積極做好孔內(nèi)護(hù)理，嚴(yán)格按照公路施工條例積極履行自己職責(zé)，避免不必要的事故發(fā)生。在施工地段應(yīng)提前安置警示標(biāo)志，一切非施工人員禁止入內(nèi)，排除各種潛在的安全隱患。

3.除此外還會(huì)遇到天氣原因的影響從而大大降低施工混合物的物質(zhì)質(zhì)量。在這種情況下，施工單位要設(shè)置企業(yè)施工基地施工材料儲(chǔ)備安置倉(cāng)庫(kù)，以此存儲(chǔ)和保管施工材料，碎石材料一定要符合相關(guān)施工規(guī)定，從而提高施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。五、結(jié)語(yǔ)碎石注漿樁技術(shù)以較快的施工速度、施工機(jī)械輕便作為優(yōu)勢(shì)有效填補(bǔ)了我國(guó)公路建筑事業(yè)的不足，因此在工程軟基加固中得到了廣泛的推廣應(yīng)用。公路工程的施工方必須在充分學(xué)習(xí)和了解碎石注漿樁工作原理的前提之下，將這一工藝更加成熟地應(yīng)用于我國(guó)工程技術(shù)施工中，一方面可以提高我國(guó)施工技術(shù)水平，另一方面也可以規(guī)范施工技術(shù)，為公路工程的順利實(shí)施提供可靠的技術(shù)保障和質(zhì)量保障。

作者：魏利強(qiáng) 單位：呼倫貝爾市交通技術(shù)管理站