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试论公路工程碎石注浆桩施工技术

2015-01-12陈丽敏

中国高新技术企业 2015年1期
关键词:清孔砂浆公路工程

摘要:注浆桩具有多种优点,深受各个施工企业的青睐,尤其在高速公路地基施工当中,应用十分广泛,所以注浆桩的发展前景十分广阔。文章探讨了公路工程碎石注浆桩施工技术,并从应用原理、施工工艺和技术监测方式三方面进行了阐述,希望为相关人员提供一定的借鉴意义和参考价值。

关键词:公路工程;碎石注浆桩技术;施工企业;高速公路;地基施工;技术监测 文献标识码:A

中图分类号:TU151 文章编号:1009-2374(2015)01-0109-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0055

1 碎石注浆桩施工技术的应用原理

碎石注浆桩施工技术和其他的施工技术相比有着自身的优点,在目前的公路工程施工中得到了广泛的应用。注浆桩的主要构成材料是碎石和水泥砂浆二者的结合物,是小型钻孔灌注桩的一种。30~70cm之间是注浆桩的常见直径,在30m之内都是桩的使用长度。它的基本原理是极其复杂的,下面来做详细注解:首先就要设计直径,使用的工具是小型钻机,钻进的深度是有一定标准的,一般以设计深度为准,直至成孔;随后就应该连接注浆管,一定输送到孔的最底部,随后以注浆管为主要通道放入碎石料,然而在投放碎石料之前,不可忽视的工作就是对孔壁的清洗,因为孔壁的整洁性必须得到充足的保证,否则会影响到整体的注浆效果,在确保孔壁的干净程度达到规定的标准之后,就立马进行碎石料的投放;然后就是注浆这一程序了,浆液的流动顺序有着严格的要求,通常是从下面往上面去,这就意味着是逆行,浆液会一直流动,一直流动至与地面接触,一旦发生真正的接触,就会在一段时间内凝结,这时候桩也就形成了。浆液的渗透并不是单方面的,而是两方面的:一方面向周遭的土体进行渗透,一方面在钻孔中渗透。这样一来,一个过渡带就自然而然地形成了,过渡带是由土和砂浆组成的结合物,桩和周遭的土体的摩擦力不断在增加,因此,从受力特性来看,注浆桩又是摩擦桩的一种。注浆桩集多种优点于一身,深受各个施工企业的青睐,尤其在高速公路地基施工当中,应用十分广泛,所以注浆桩的发展前景十分广阔。

2 施工工艺

钻孔、清孔、投石以及注浆四部分是碎石注浆桩的完整的施工过程:

2.1 钻孔

建设公路的时候,30~70cm是经常采用的桩结构的直径,30m之内是合理、科学的桩结构的长度,由此看来,实际施工是对钻机的选择是很有讲究的,因为钻机必须能够保证所钻的孔符合注浆桩桩结构的直径和深度,钻孔的深度、水泥与砂浆的比重和垂直度的偏差都是钻孔的时候需要注意的问题。在进行实际的钻孔施工时,尽量在施工工程中测量出真实的深度,这样做的目的就是钻孔施工的垂直度符合相关规定和要求,此外,钻机在钻孔的工程中通常会发生钻头被磨损的情况,这样就会耽误钻孔施工的顺利进行,施工进度达不到预先的设计,为了解决这一现象,应该采取恰当合理的方式降低钻头的温度。

2.2 清孔

一次清孔和二次清孔是清孔的两种主要类型。一次清孔最合适的进行时间是钻孔之后,钻孔达到设计的标准之后,钻具需要回到原来的位置,排掉渣滓。在这时,孔内的水泥和砂浆的比例在1.15附近最为合适,在检查水泥砂浆的比重并发现其符合规定后,把钻孔机提升起来并移动其位置,接下来测量孔洞的深度,使用的工具是测绳,对孔径进行细致的测量,使用的工具是检孔器。在投石时进行二次清孔,投石和清洗同时进行,在这个时候,孔内的水泥和砂浆的比重应该发生变化,二者的合理比重是1.05。

2.3 投石

清孔工作完成后,接下来需要进行的是投石,即投放碎石,投放应该迅速及时,只有在注浆管延伸至孔底之后,才能允许投放碎石,施工队伍通常会在孔的最上部安放碎石导向管。碎石的直径在20~40mm之间是最佳的选择,投放的碎石达到孔口标高,就标志着投石工作的完成。

2.4 注浆

主要是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。补料是注浆过程中不可忽视的程序,因为注浆时,注浆管会不停地发生振动,不断地振动会使孔口部位的石料一点一点向下沉降,总而言之,补料就是为了从最大程度上保证注浆的质量和水平。注浆后还需进行回灌作业,因为注浆完成之后,桩顶部的浆液会不断地下沉。

3 公路工程碎石注浆桩施工技术监测方式

钻孔施工、清孔施工、投石施工以及注浆施工完成后,并不意味着公路工程碎石注浆桩施工的全部完成,还要对公路工程碎石注浆桩施工技术进行检测和检验,而进行检测和检验的人员都是经过专业的训练的,施工技术有着严格的标准,这些标准都被明确地记载在相关文件当中,公路工程竣工之后,便开始监测施工技术,以下两个方面是主要组成部分:

3.1 沉降观测

地表沉降观测和地基分层沉降观测是沉降观测的两种主要类型。沉降板通常被地表沉降观测采用,而分层沉降标通常被分层沉降观测采用。沉降板应设在钢塑土工格栅、土工格室或砂垫层之上。沉降板埋设于路基中心、路肩、坡趾和左右路幅中心。埋设时,沉降板底槽应平整,其下铺设60cm×60cm×20cm的砂垫层。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。分层沉降测点间距为1m。

3.2 水平位移观测

3.2.1 地基土体水平位移。在地基土体位移中主要采用测斜管观测。测斜管使用塑料管,埋设于路堤边坡趾部。埋设时,钻机导孔的垂直偏差率应≤1.5%。测斜管底部进入粉砂层或亚粘土层100cm,管顶高出地面50cm,并加盖保护。在地面水平位移中采用位移边桩观测,埋设在路堤两侧趾部,其中1根位于坡脚处,其余位于边沟外侧。边桩采用10cm×10cm砼预制桩,埋入深度为1.5m,露出地面10cm。埋置时采用打入法,桩周应回填密实。

3.2.2 孔隙水压力及土压力观测。“一孔多只孔压计”埋设法是孔隙水压力计通常采用的方法,埋设的初始位置是砂垫层底部。在埋设钻孔的时候,应该详细记录钻孔的全过程。在对每一只孔压计进行埋设之后,还需对孔压计进行细致、全面的检查,一般采用的主要工具是接收仪器。土压力计一般用来观测土压力,挖坑之后记性埋设,水平放置,坑底切不可脏乱,平整性、密实性应该得到充足的保证,土压力的位置不能发生错误,而且不能有任何的松动,必须要被牢固。最后还不能忽视的是后期的测试工作,这是为了保证埋设的精确性,一旦发现不合理的地方,要立即给出解决方案和解决措施,填筑工作的进行不能着急,只有土压力计的读数稳定下来,才能开展。

3.2.3 承载力观测。水泥搅拌桩不能忽略了承载力观测。单桩和多桩载荷试验是承载力观测经常采用的方法。施工3个月后是进行水泥搅拌桩载荷试验的最佳时间,水泥搅拌桩单桩容许承载力值有着规定的要求,最低限度是120kN。

4 结语

随着社会的不断发展,公路工程也得到了迅速的发展,公路工程与人们的出行息息相关。为了更好地保证公路工程的施工质量,就需要更好地运用施工技术。公路工程施工运用到了许多施工技术,碎石注浆桩技术是其中最为关键的一种,在某种程度上可以说对公路施工质量起到了决定性的作用。这种施工技术及多种优点于一身,受到了公路施工单位的普遍欢迎,应用极其广泛。

参考文献

[1] 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,2010,7(18).

[2] 李中华.公路工程碎石注浆桩施工技术[J].今日科苑,2010,4(8).

[3] 焦新平.论公路工程碎石注浆桩施工技术[J].黑龙江科技信息,2012,(12).

作者简介:陈丽敏(1972—),女,内蒙古锡林浩特人,锡林郭勒盟交通科学研究所工程师,研究方向:公路与桥梁。

(责任编辑:陈 倩)endprint

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