解析公路工程碎石注浆桩施工技术

李 辉

（黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150070）

0 前言

我国现代化城市和小城镇建设进程的不断深入，交通运输业正以惊人的速度飞快发展。道路在人们生活中的重要作用给道路施工建设方提出了不小的挑战。近年来，科技水平的日新月异，各种高新的建设施工技术被越来越广泛地应用在道路施工中。以公路工程的碎石注浆桩技术为例，这种由碎石和水泥砂浆胶接而成的小型钻孔灌注桩，仿照的是小型钻机的设计原理。使用时，在碎石料投放完成后，自下而上进行注浆，使柱体和土层之间形成一个土与砂浆的混合连接带，增大柱体与周围土壤的滑动摩擦力。由于本身的优越特性，碎石注浆桩技术有着十分美好的应用前景。为了我国交通运输业和建筑业的发展，我们应进一步完善碎石注浆桩的施工工艺。

1 碎石注浆桩施工要点

碎石注浆桩最大的优势在于它的适应性，对不同土质的地基都能使用。普遍应用于淤泥质、粉砂质的软土地基处理，含水量越大效果越不明显，为了碎石注浆桩施工技术取得明显效果，必须严格按照相关步骤进行∶钻孔、清孔、投石和注浆。这是一个不可逆的过程，要严把每一道工序的质量关，保证施工质量，减少不必要的维护费用。

1.1 钻孔

碎石注浆桩施工的第一步是钻孔，施工人员应按照施工要求，选择对应的钻机型号，测量好钻头直径和单程钻度。在垂直度偏差、钻孔深度的允许范围内进行垂直钻孔。一般来说，钻孔时要保证偏差度小于1%，钻孔的同时要测量，以便随时校正钻孔误差；钻头温度过高时，通过洒水降温，以延长钻头使用寿命，减轻对钻头的磨损程度。同时，为了保证钻孔效率，要注意钻孔的干净卫生，随时注意清理钻孔内杂物。保证钻孔过程中泥浆的比重是碎石注浆桩基础工作中最关键的一环，一般砂质土的比重是1.17-1.25之间，淤泥质土是1.20-1.25之间。由于泥土和砂砾的粒径太小，钻孔时难以避免这些颗粒物深渗入孔中，所以要把孔钻大一点。

1.2 清孔

清孔工作能有效保证碎石注浆桩中石料的清洁度。一般进行两次清孔。第一次是在钻孔完成后，当钻孔达到设计深度后，让钻机原位回转，通过向心力和摩擦力的作用把杂物和废渣甩出孔洞。一般要求清孔到沉渣厚度在10cm以下。泥浆比重合乎施工标准后，才能对钻好的孔的直径、深度进行测量。第二次清孔是在投石阶段，通过投石和清空的同时进行，将孔内泥浆比重控制在1.05左右。

1.3 投石

第二次清孔完成后，要进行投石。将注浆管插到孔底，同时，在孔颈部位加一个碎石导向管，把20mm-40mm的碎石投入空中，直至没过孔口的标准高度。

1.4 注浆

最后一步也是最关键的一步——注浆。一般选用注浆管把水泥浆压入孔内的方式。砂浆汞一般用SGB-10型或者相类似的砂浆汞，注浆管选用普通的塑料管或胶皮管均可。砂浆材料使用硅酸盐类的水泥。砂浆的配比要视具体的施工强度而定。注浆进行一段时间后，泥浆中的土体在重力作用下会开始扩散，此时应减少注浆量，使注浆管位移升高，直到孔口翻浆比重是砂浆比重的95%时，才能一次性拔管。

2 碎石注浆桩技术特点和质量控制措施

1）碎石注浆桩以其良好的工艺一直被采用，主要因为以下因素∶施工所需器具简单易获取，无需去专业市场购买；对施工环境要求门槛低；噪音污染小，不影响周围居民的工作和生活；从技术的本身优势上来说，通过浆液渗透压的作用，增大了注浆桩之间土体的摩擦力，从而加强碎石注浆桩的承载能力。

2）根据国家公路建设相关法律条文规定有几种检测方法，其中，最常用的是无损低应变动测法和钻取芯法。在质量检测的同时，必须做好质量控制措施∶

（1）成孔施工质量保证措施，钻孔进行到土层分界时，要及时测量并加以修正，防止塌孔、偏孔现象的发生，做好应急准备。

（2）清孔质量控制措施，严格按照清孔说明书进行两次清孔，当清孔注入清水有清水渗透时，才可以注浆。

（3）钢筋笼制作吊放和注浆质量措施，确保钢筋笼制作主筋等的笼长、笼直径以及焊接质量，从而有效防止变形。注浆时，严格按照注浆流程注浆，避免回浆。

3 碎石注浆桩监测方案

碎石注浆桩的施工对公路路基建设十分重要。对施工过程要严格监控。认真核对设计图纸上每一项监测指标，实行实时动态反馈机制。发现公路路基不稳或侧向位移异常时，要及时向设计方、业主等单位报告，必要的时候两侧再加反压护道等措施进行相关的特殊的处理。此外，当同一路段包含多个监测项目时，相关监测部门应布置在同一断面上。

3.1 沉降观测

沉降观测在施工中主要包括∶地表沉降观测以及地基分层沉降观测。地表沉降观测采用的是沉降板，分层沉降观测则采用分层沉降标进行观测。在施工中沉降板应设在钢塑土工格栅、土工格室以及砂垫层之上。让沉降板能充分埋设在路基中心、路肩、坡趾以及左右路幅中心。在埋设时，沉降板的底槽应当平整，下面铺设60cm×60cm×20cm的砂垫层。分层沉降标一般采用钻孔埋设，它要求钻孔垂直偏差率≤1.5%，没有任何塌孔缩孔，在埋设之中必须下套管或者泥浆护壁，导管和波纹管随埋随接。

3.2 水平位移观测

3.2.1 地基土体水平位移

在这个过程中采用测斜管进行观察检测。测斜管通常采用塑料管，埋在路堤边坡趾部。在埋设中，钻机导孔的垂直偏差率必须≤1.5%。让测斜管底部进入粉砂层或者亚粘土层l00cm，管顶必须高出地面50cm，加盖进行保护。

3.2.2 地面水平位移

地面水平位移主要采用位移边桩进行观测，同样埋设在路堤两侧的趾部，一根位于坡脚，其它则位于边沟的外侧。边桩10cm×10cm砼预制桩，深度1.5m，露出地面高度10cm。用打入的方法进行密实埋设。

3.2.3 孔隙水压力及土压力观测

孔隙水压力观测从砂垫层的底部开始埋设，间隔2m埋设一只。边钻孔埋设时，边做好钻孔的详细数据记录。当每只孔压计埋设好后，立即采用接收仪器检查孔压计，确保操作正常。

3.2.4 承载力观测

水泥搅拌桩作为承载力观测，采用的是单桩和多桩共同载荷的试验。水泥搅拌桩载荷试验应一般在施工3个月内进行，从而确保水泥搅拌桩单桩容许的承载一般高于120kN。

4 结语

通过本文，我们认识到，碎石注浆技术是一种新兴的技术类型，仍需要不断地被人们认识和运用，在公路工程的施工建设中，强化工程管理有其必然性，对这种有待完善的碎石注浆桩施工技术应加强其项目工艺的提升，在技术实施过程中，要严格按照施工的流程进行，杜绝任何施工问题出现的可能性。只有把施工安全工作做到位，才能确保碎石注浆桩技术的每一个细节不出现纰漏，从而保证工程质量，确保公路工程完成后的安全性能和使用寿命。

［1］李中华.公路工程碎石注浆桩施工技术[J].今日科苑，2010(08).

［2］邱军廷，肖迪，姚向辉.公路工程碎石注浆桩施工技术[J].河南科技，2010(18).