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碎石注浆桩施工技术在公路工程的应用

作者:未知

  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:
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  [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.
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