公路工程碎石注浆桩施工技术探讨

摘要 :本文阐述了碎石注浆桩施工技术的特点，原理及其适用范围，并对施工技术的要点进行了简单的探讨。

关键词 ：公路工程；碎石注浆桩；施工技术

Abstract: this article expounds the grouting pile construction technology of gravel characteristics, principles and the applicable scope, and the key points of construction technology of a simple discussion.

Key words: the highway engineering; Gravel grouting pile; Construction technology

引言

碎石注浆桩是20世纪90年代以来，综合砂石桩、高压注浆两项技术组件发展起来的一种新地基处理方法。由于它具有施工设备轻便，易于满足施工场地要求，施工时的噪音小，对施工周围造成的影响小；并且碎石注浆桩具有较高的承载能力，其施工操作简单等优点，使得该技术快速发展，特别是广泛应用于高速公路工程桩的制作，在铁路的建设中也得到了普遍的应用。所以，对碎石注浆桩的施工技术要点进行归纳分析，具有一定的工程实用价值意义，也有助于该项技术的推广和应用。

1 碎石注浆桩技术特点

首先， 由于施工的机具较为轻便，所以适用于快速施工，对于整个施工场地的要求也很低，特别适用于较为狭小的施工场地。其次，由于机具器械的轻便，所以产生的施工噪音也很小，因此对于施工周围居住的人们会产生较小的影响。再次，由于其浆液能够渗透到周围的土体，从而使桩与桩周围的土体产生了较强的摩擦力，这对于提高桩的承载力发挥了巨大的作用。最后，碎石注浆桩技术的整个施工工艺操作比较简单，这就有利于控制施工的质量。

2 公路工程碎石注浆桩施工技术适用范围

碎石注浆桩的技术适用于处理软土层地基如淤泥质土、粉质砂土、粉土、湿陷性黄土等，此外它还能够处理地下水位较低的粉质土及砂土处理，具有良好的整体效果。因此，这种施工工艺对于各种工程的软土地基处理较为适用，如工业上或民用的建筑、公路、市政、港口以及一些地下挡土结构等，它被广泛地应用到高速公路路基工程中。对于施工场地较为狭小，运输不便利等路段的软土地基处理，碎石注浆桩的施工工艺可以发挥重要的作用。此外，如果发现来自地下水的侵蚀作用时，必须进行试验，确定该工艺是否适合这种情况的地基处理，在冬季时，施工应该特别注意到较低温度对加固效果产生的影响。

3 碎石注浆桩施工技术原理

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。

4 技术要点归纳分析

碎石注浆桩在进行施工时，必须要经历以下几个步骤：钻孔、清孔、投石以及注浆。但这是施工时的必要工艺，不是一个完整的施工技术要点。一个完整的碎石注浆桩施工技术要点不仅仅包括施工的工艺，更应该包括施工完成后的监测与维护处理。所以，公路碎石注浆桩的施工技术要点主要有：钻孔、清孔、投石、注浆、监测与维护处理等。

4.1 钻孔

工程上，由于桩的直径一般为30cm～70cm，适用桩长在30m以内，所以在选取钻机的型号时，应注意钻头的直径大小和单程的钻深。对于钻孔，有三条指标，分别是垂直度偏差、泥浆的比重以及钻孔的深度。在钻孔时，尽量做到钻孔垂直，其偏差不大于1%。所以，为了确保钻孔的垂直度，应边钻孔边测量；在钻孔时，为了减少钻机钻头的磨损，延长钻头的使用寿命，则必须降低钻头的温度，而降低钻头的温度最直接最有效的方法就是边打钻孔边注水。在钻进过程中，会产生许多的砂土和泥质土，如果不及时的清除这些泥土，不但会造成钻孔的效率，更有可能堵塞所钻的孔。所以，在钻进过程中应该不断的检查泥浆的比重。一般的，砂土的比重在1.17～1.25 之间，而淤泥质土的比重则在1.20～1.25 之间，这样的泥浆比重是最适合钻机进行钻孔工作的。由于钻机在进行钻孔时，或多或少的会留下一些泥土或者砾石于所钻的孔中，所以，实际钻的孔深应该略大于设计的孔深。

4.2 清孔

钻孔完成之后的工序将是对所钻的孔进行清理。一般的，清孔分为两次进行：第一次清孔应在钻孔完成后进行，取出钻机，将孔中的沉渣清理至厚度小于10cm，并控制孔内的泥浆比重在1.15 左右。第二次清孔是在孔中的泥浆比重达到要求，孔深和孔径都满足要求后，边投石边进行清洗，并且使得最后的孔内泥浆的比重在1.05 左右。

4.3 投石

清孔之后应及时投放碎石，而碎石注浆桩施工技术对于要对投放的碎石有一定的要求，一般是，碎石的直径在20至40个毫米之间为最佳；为了减少碎石对孔壁的冲刷和损伤，投放时，应在孔顶部加一碎石导向管。所投碎石注满孔口时即可。

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