高速公路碎石注浆桩的施工技术

摘要：随着经济的不断发展和科学技术的不断提高，道路交通工程也呈现出不同的等级。在公路新建的过程中也出现了新的技术。碎石注浆技术凭借着施工设备简单和较高的承载能力广泛的应用于高速公路工程桩的制作，许多工程中的工程桩都采用了碎石注浆技术。本文首先介绍了碎石注浆桩的概述和施工技术原理，然后分段介绍了碎石注浆桩施工工艺中的四个步骤，最后提出了施工后期质量控制和监测需要注意的要点。

关键字：高速公路；施工技术；碎石注浆桩

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

碎石注浆桩技术起始于二十世纪九十年代，碎石注浆桩技术是由高压注浆桩和砂石桩两种桩体结构共同组成的一种新型的地基处理技术和方法，作为一种新型的综合性桩体施工技术越来越受到施工技术人员的高度重视和认可。其具备施工设备轻便简单、能够满足各种施工场地要求，同时还具有在施工的时候噪音污染小、对环境的影响低等优势受到人们的广泛关注，尤其是在高速公路桩的制作，在铁路建设中应用更为广泛。

一、碎石注浆桩

1、我国高速公路施工建设概况

我国国民经济发展中最重要的一部分就是道路交通工程，由于公路在施工的过程中要面对种种的因素如地质条件、复杂地形，因而道路的结构布置将复杂多样。在目前的高速公路建设中，为了确保道路工程质量满足设计规划的需求，道路的施工技术就变得尤为关键。公路的灌注桩施工技术主要是指在工程施工现场通过人工和机械的施工技术方式改良建设中存在的土质条件。在当前的道路桥梁建设中多数是亚粘土和粉土的地质条件，高速公路作为交通运输工程中重要的交通枢纽，必须要保证其重要的施工技术质量。

2、碎石注浆桩施工技术原理特点

碎石注浆桩是通过在施工的过程中由碎石和水泥浆胶结而形成的一种小型的钻孔灌注桩结构，适用于淤泥质土、粉质砂土等软土层地基处理，一般处理含水量较小的地基效果非常明显，而含水量较大的，则效果不太明显。从成桩的施工工艺来看，碎石注浆桩属于钻孔灌注桩的一种，在施工的过程中，碎石注浆桩由于其设备得选择简单、环境影响小、施工范围广和工程成本低的优势受到各个企业和施工的关注和认可。在高速公路工程建设施工过程中，桩的长度一般控制在30cm，利用小型的钻机在基础处进行钻孔施工，然后将注浆的管放置在注浆孔孔底，接着在清洗孔壁的同时投放碎石料，最后一步就是进行注浆，浆液由下而上形成凝固的桩。碎石注浆桩技术具有施工工艺操作简单、设备轻便、施工噪音小等特点，在高速公路的建设中具有良好的发展前景。

二、碎石注浆桩施工工艺

碎石注浆桩施工工艺主要经过钻孔、清孔、投石和注浆四个施工步骤。

1、钻孔

在高速公路工程建设施工中，钻孔是施工过程的最主要的施工技术方法，由于桩的长度一般控制在30cm，因而在选取钻机的型号要特别注意钻头的直径大小和钻探的深度。在目前的施工过程中，我们常见的钻头主要为鱼尾钻头或者三翼钻头两种，在工程量较大和工作场地复杂的地区，通常采用泥浆护壁大泵量循环施工的方法。施工过程中遵循三个指标，首先是要确保钻孔的垂直度，在施工的过程中其偏差度应该控制在1%以下，且在施工当中要不断的对钻进角度进行及时合理的检查。其次是对钻孔过程中泥浆的清除，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，因而在钻进过程中应该不断的检查泥浆的比重，确保砂土能够控制在1.17～1.25 之间。最后是钻孔的深度，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，同时还需要以钢筒进行及时的加固，防止塌孔。

2、清孔

在钻孔完成之后将对孔进行清理，即为清孔，清孔在目前的工程中是不可缺少的一个环节，也是在钻孔之后必须要进行的一个工作环节。清孔一般分为两次清理，第一次清孔在钻孔完成之后，待钻机取出后，将孔中的厚度清理在10cm范围内并且保持孔中泥浆的比重在1.15之内。第二次清孔是在投石进行时，此时一边进行清孔一边投石，也要控制泥浆的比重在1.15之内。

3、投石

第一次清孔之后要进行投石，对于投放的碎石也有一定的要求。一般情况下，投放的碎石要在20cm~40cm之间；其次为了减少碎石对孔壁的损伤要通过导管进行的碎石的投放，当碎石投至孔口即可。

4、注浆

注浆主要利用砂浆泵将水泥砂浆通过注浆管注入孔内，注浆过程中需要注意三个要点。第一是砂浆泵型号的选择，第二是灌注砂浆材料的选择，砂浆主要以普通的硅酸盐水泥为主要材料，要注意材料的类型、砂子颗粒的大小以及砂浆的配比，砂子的颗粒直径一般都在0.5mm以内。注浆开始时，首先注入一定量的砂浆，当注浆达到一定量的时候，要减小注浆量和向上拔管，以防泥浆在重力的作用下向土体大量扩散，当注入的砂浆快到孔口时，调节砂浆的比重在95%左右，然后拔一次管以确保注浆质量。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。

三、碎石注浆桩质量监测

1、确保质量注意要点

高速公路碎石注浆工艺完成后还要保证施工技术的质量，期间要注意其中几点。首先是将测量定位技术的到位，其次是碎石注浆桩施工从钻孔到注浆之间的连续性，中途不能停止，最后是保证清孔和注浆的质量。

2、质量控制与沉降观测

在施工过程中，最后要注意的是进行控制和沉降的观测，软基处理施工应该实行动态控制，严格按监控指标和要求实施，施工前首先要对原材料进行检查，在施工过程中还要对钻孔、清孔和注浆进行全程检查。除此之外在施工过程中还要应加强监测频率，当发现侧向位移速率等指标不正常、路基有失稳的趋势时，要立即向上级部门通告。沉降观测通过埋设沉降观测标志来观测，沉降观测包括地表沉降观测和地基分层沉降观测，地表沉降观测采用沉降板，分层沉降观测采用分层沉降标，分层沉降标采用钻孔埋设，要求钻孔垂直偏差率应≤1.5％，并无塌孔缩孔存在，在埋设中应下套管或泥浆护壁，波纹管与导管应随埋随接。

总而言之，通过对碎石注浆桩施工技术的介绍和分析，得出了碎石注浆桩技术主要具有施工工艺简单和较高承载能力的特点。高速公路建设可以通过碎石注浆桩技术通过较小的投入达到了良好的加固效果，同时在降低成本的基础上取得良好的社会效益。

参考文献：

[1]付志勇;;公路工程施工质量管理的几点建议[J];中国集体经济;2011年18期

[2]周丽琼;;影响公路工程经济效益问题探讨[J];企业研究;2011年12期

[3]陶舜;左文生;陈峰林;朱国娟;;水泥混凝土路面碎石化技术在养护大修中的应用[A];江苏省公路学会优秀论文集（2006-2008）[C];2009年