颜大林
临沂市公路勘察设计院, 山东省临沂市 276000
摘 要:碎石注浆桩的优点比较明显,在施工的过程中,噪声小、污染少、成本低,能够实现良好的施工效果。运用这项技术,能够有效提升承载能力,提升公路工程的最终质量。本文对碎石注浆桩施工技术的原理、应用、质量控制措施等进行了详细分析,能够为同行提供一定的借鉴。
关键词:公路工程;碎石注浆桩;质量控制
1导言
公路桥梁是我国的基础性设施工程,在公路施工过程中,桥梁施工是其中的重点组成部分,施工技术和施工方法关系到了最终的质量。注浆技术随着科学技术的发展,也得到了提高。因此,对注浆技术的应用进行分析,可以了解注浆技术的类型和注浆技术的工艺,也能够更好地满足我国公路桥梁的具体应用。因此,在公路桥梁施工过程中,注浆技术已经成为了一种普遍应用的技术。
2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。
3公路工程碎石注浆桩施工流程
(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)钻孔施工。在具体的施工过程之中,要使用大功率的离心泵进行向桩孔下部的输送泥浆工作,以便于泥浆去保护脆弱的公路路基孔壁,随时对钻机的钻孔轴向直线保持进行测试,保证钻机的钻孔操作是一直沿着轴线进行的,在这个过程之中,要尽量把误差范围控制在百分之一以内。作为有效保护公路路基孔壁的材料,要不断的完善优化保护泥浆的配比优化工作,要把泥浆中所包含的沙土含量尽量控制在1:17到1:25的数值之内。对于拥有着淤泥地基的公路工程钻孔施工,则要进一步控制沙土的比例。
(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10cm。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。
(4)注漿施工。
为了保证公路工程中碎石注浆桩技术的注浆过程的完成,要使用相应的离心泵设备给予输送的水泥混凝土砂浆材料一定压力。一般情况下,使用的离心泵设备是SGB-10型砂浆泵,除此之外,性能和SGB-10型砂浆泵相似的离心泵也可以应用,对于输送水泥混凝土砂浆材料的输浆管道,由于水泥混凝土砂浆材料并没有腐蚀性,一般会使用的钢管类管道。水泥混凝土砂浆材料一般指的是普通硅酸盐水泥,为了保证水泥混凝土砂浆材料的渗透性能,要保证水泥混凝土砂浆材料的砂子的直径不超过半毫米。
4公路工程碎石注浆桩施工的质量控制措施
4.1 加强钻孔施工质量的控制
在注浆桩施工中,钻孔是最关键的环节,直接影响着最终的成桩质量,需要采取相关的措施对钻孔的整个过程进行控制。在钻进的过程中,需要度钻孔的垂直度进行检查,控制倾斜度小于1%。同时对钻进情况进行实时测量,避免出现倾斜度过大的现象,使设备的使用性能得到有效保障。对钻头的磨损情况进行检查,在钻进的同时注入一定量的水分,使钻头温度在降低的同时,延长其使用寿命,将故障现象控制在最小范围内。当出现塌孔的时候,需要立即停止施工,找出造成塌孔的原因,处理发生塌孔的部位,使钻孔工作能够顺利进行。在钻进的过程中,需要检查泥浆的比重,对路基土层的性质进行分析,使泥浆的比重能够符合规定的标准。
4.2 对施工参数进行控制和调整
在经过监测之后,对碎石注浆管的水平及位移沉降情况等进行了解,使施工过程能够得到有效控制,在此基础上,对相关的施工参数进行调整。首先需要监测地基的土体的水平位移,将测斜管埋设在路堤边坡趾部,塑料管是常用的材料,深入到软弱土层的100cm以内。可以根据实际情况,使其高于地表高度约50cm,对施工的实时观测提供便利,同时可以采取适当的措施进行保护,避免管身出现大于1.5%的傾斜度。在监测地表水平位移的过程中,需要将位移边桩埋设在路堤两侧趾部,通常情况下的深度为1.5m,为增强桩体的坚固性和稳定性,可以高出地表约10cm。
4.3 对注浆施工的各个阶段进行控制
在注浆施工之前,需要检查注浆施工的设备,当出现倾斜现象的时候,应及时进行校正,同时清除干净钻孔内的杂质,使成桩质量得到有效保障。对注浆压力进行合理控制,在满足注浆质量要求的同时,避免在压力过大的情况下出现钻孔坍塌的问题。另外,需要结合实际情况,建立科学完善的质量管理体系,使整个施工质量得到最大程度的保障。在检测的过程中,针对各个阶段存在的问题,采取相关措施进行处理,使潜在的安全质量隐患得到有效解决。同时,施工单位应对工程的重点和难点部分进行总结,提高施工人员的专业技能,对施工行为进行严格规范,将人为操作的失误降到最低。
5结束语
综上所述,公路工程事业在快速发展的过程中,施工技术不断完善,其中,碎石注浆技术应用的非常广泛,有其一定的优势性。在应用的过程中,需要结合实际情况,将施工中的各个环节进行严格把握,制定出具有针对性的策略,实现良好的应用效果。同时,全方位了解施工特点,将理论与实际相互结合,实现公路工程经济效益的最大化。
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