碎石注浆桩施工技术在公路工程的应用
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摘 要：公路事业在国民经济的发展中占据着关键性的位置，需要引起我们的高度重视。本文结合实际案例，首先阐释了碎石注浆技术的原理，然后对施工流程进行了详细分析，最后详细论述了质量检测的方式方法，具有一定的借鉴性意义，旨在促进公路事业的健康稳定发展。
关键词：公路工程;碎石注浆技术;应用分析
1 碎石注浆桩技术的原理
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樁外，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
2.1 施工准备
全面调查研究工作应在公路施工前进行，并对路线沿线的地形、地质、水文、气候等情况进行充分了解并进行相关设计资料的认真收集，同时了解当地路基存在的病害问题，如压实度不足、坍塌等，并及时选用与之相适应的措施进行处理。在施工前期，还要做好地基勘察工作，特别是软土地基位置，这样可以进行软基分布及土壤厚度的准确确定。在路基加固方案设计中，必须对地形地貌、路基土质条件及施工材料与车辆荷载等问题进行充分了解与分析，同时验算其稳定性，为路基加固设计方案的确定与完善提供可靠依据。
2.2 钻孔施工
公路工程在实际建设过程中，因为采用桩结构的直径均是在 30 ～70 cm 的范围内，桩结构的长度小于 30 m 才合理，因此，选择施工时所需要用到的钻机时，则应该考虑钻机单程钻入的深度以及直径大小，钻孔时应该重视深度、泥浆比重以及垂直度偏差等因素。钻机在实际的施工过程中，会出现较多的泥质土以及砂土等，倘若没有在最快的时间内将钻头上的泥土进行全面清除，则会在很大程度上对钻机钻孔的速度带来影响，严重的甚至会出现钻孔受到堵塞的情况。
2.3 清孔施工
清孔施工作业主要分为两次，为一次清孔作业及二次清孔作业。在钻孔作业结束后进行一次清孔，当钻孔至设计深度后，钻具原位回转。正循环冲孔排渣。清孔至沉渣厚度小于10 cm。此时孔内的泥浆比重应控制在1.15左右，当泥浆比重达到要求后，提钻移机，并用测绳测量孔深，检孔器测量孔径。二次清孔是在投石时进行，一边投石一边清洗，此时孔内的泥浆比重应控制在1.05左右。
2.4 投石施工
在完成清孔施工后在最快的时间内将碎石投放入内，由于碎石注浆桩应用于公路工程的施工中有着较大需求，通常情况下，均要严格控制碎石在施工时的直径，从根本上避免碎石损伤或者冲刷孔壁，碎石在投放过程中，则应该将导向管添加在钻孔的顶部位置，确保孔口填满碎石后能够进行下一道施工。
2.5 注浆施工
利用砂浆泵将水泥砂浆通过注浆管压入孔内。砂浆泵可以用SGB-10型或与此相类似的砂浆泵，注浆管为普通钢管即可。砂浆材料主要为普通硅酸盐水泥，砂的粒径不大于0.5mm，根据设计强度要求配比进行配置砂浆。当注浆达到一定量后，为防止泥浆在重力作用下向土体大量扩散，减小用浆量，应逐渐向上拔管，拔管速度应根据注浆量进行控制为主，每次拔管的间距为0.5m，并不间断注浆。至孔口翻浆比重达到注入砂浆比重95%时，可一次拔管。为确保注浆质量。在注浆的过程中由于注浆管的振动造成孔口石料下沉，故注浆过程中应不断补料。注浆后桩顶浆液会下沉，故应进行回灌作业。
3 公路工程碎石注浆桩施工技术监测方式
3.1 沉降观测
沉降观测主要包括两种不同的观测形式：地表沉降观测与地基分层沉降观测。采用沉降板进行地表沉降观测，采用分层沉降标进行分层沉降观测。应在钢塑土工格栅、土工格室急砂垫层之上进行沉降板的设置。还可以将沉降板在路基中心、路肩、坡趾和左右路幅中心进行埋设。埋设时，应确保沉降板底槽的平整性，铺设60cm×60cm×20cm的砂垫层在其下方。
分层沉降标采用钻孔埋设，钻孔垂直偏差值要求在1.5%以下，同时确保没有塌孔缩孔现象的产生，在埋设过程中必须进行下套管或泥浆护壁，随埋随接波纹管及导管。将分层沉降测点间距有效控制在1米。
3.2 水平位移观测
（1）地基土体水平位移。主要选用测斜管观测法进行地基土体位移的观测。采用塑料管作为测斜管材料，在路堤边坡趾部进行埋设。埋设过程中，钻机导孔的垂直偏差率要控制在1.5%以下。当测斜管底部进入粉砂层或亚粘土层100厘米时，将管顶控制在比地面高出50厘米的范围内，并采取加盖保护措施。
（2）孔隙水压力及土压力观测。采用“一孔多只孔压计”埋设法进行孔隙水压力计观测，埋设必须先从砂垫层底部进行，埋设间距控制在2米。埋设钻孔过程中，应将钻孔的详细记录做好。埋设每个孔压计后，应马上选用接收仪器对孔压计是否正常进行检查。采用土压力计进行土压力观测，埋设时应保持挖坑的水平性，应平整密实坑底，的必须确保土压力计在埋设后位置的正确性及稳固性，用细砂将周围20厘米范围内进行有效填实。应及时对每只埋设结束后的施工情况进行测试，及时发现问题并进行有效解决。土压力计在埋设后待初读数稳定后，才可以进行其上方的填筑工作。
4 结束语
综上所述，公路规模不断扩大，在人们日常生活中占据着越来越关键的位置。在实际施工中，需要充分利用碎石注浆技术，将各个环节进行严格把控，规范每个步骤，使施工的流程能够严格规范，注重其中的细节，切实提高公路工程的质量，实现良好的经济效益和社会效益，促进交通事业的健康稳定发展。
参考文献：
[1]梁世库.公路工程碎石注浆桩施工技术应用分析[J].中国标准化，2017（08）：33-34.
[2]苏增.碎石注浆桩施工技术在公路工程中的应用[J].工程与建设， 2016（05）：22-23.
[3]靳正付.试析高速公路工程碎石注浆桩施工技术[J].中国标准化， 2016（13）：55-56.
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