探析碎石注漿樁施工技術在公路工程施工中的應用

沈超旭

(貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 工程概況

某公路工程C標段大部分處在軟基當中，因軟基不具備工程性質，所以必須采取有效措施進行處理。在不同的軟基處理技術措施中，碎石注漿樁是一種較為新穎的技術，其加固機理為向樁體注漿時，漿液會不斷向樁體周圍發生滲透和擴散，以此在成樁的基礎上對樁體周圍土體進行加固，達到良好復合效果，從根本上提高路基承載力。現以該公路工程標段為例，對其碎石注漿樁技術具體應用做如下深入分析。

2 施工技術

2.1 成孔

(1)首先進行樁位測量和放樣，樁位的偏差不能超過±20 mm。

(2)為避免鉆孔孔口處的泥漿發生流失引起孔壁坍塌，使鉆進順利進行，防止成孔之后向鉆孔中投入碎石的過程中產生孔口坍塌，需在孔口處埋設直徑為60 cm的護筒，護筒主要采用鋼護筒，其埋設深度按照1.2～1.5 m的范圍嚴格控制，并通過對騎馬樁的設置使鉆孔中心樁位切實滿足設計與規范的要求。在護筒的周圍，應使用粘土將其夯實，也可使用袋裝黃泥將其填實，避免護筒在施工中產生偏移。

(3)使用地表水或者是淺層水進行造漿，使泥漿的比重保持在1.15～1.25 g/cm3范圍內，具體的成孔方式和鉆孔灌注樁基本相同，但鉆進時要對鉆機是否平穩和鉆桿是否保持垂直進行檢查，使成孔后的垂直度偏差不超過1%。

(4)在鉆進到設計要求的深度后，使鉆頭在原位進行空轉，并使用正循環泵進行清孔，通過清孔時鉆孔沉渣厚度在10 cm以內，且泥漿的比重為1.15 g/cm3時，開始提鉆，并用檢孔器對鉆孔的直徑與垂直度進行檢查，確認能否達到施工要求。

2.2 投石注漿

(1)在孔口板處設置方木，空口板采用方形鋼板，板厚不小于5 mm，并在中心設置直徑為600 mm的孔。孔口板的防止必須保持水平且穩定，同時孔口板上的孔應和護筒的中心保持一致。設置孔口板的主要作用在于固定和使導向管始終保持垂直。對于導向管，應采用圓形漏斗狀，其高度應達到1.2 m以上，底口與頂口的直徑應達到30 cm、48 cm，在兩口的中心分別設置導向環，用于對注漿管進行固定。采用直徑為50 mm的鋼管作為注漿管，并利用短節和法蘭管進行連接。

(2)碎石的粒徑按照20～40 mm的范圍嚴格控制，采用導向管將其填入到鉆孔中，將碎石投入到導向管的底口處以后，方可將導向管去除，繼續進行投石，直到鉆孔孔口處的設計標高。在投石的同時，還應連續注水進行洗孔，使泥漿比重保持在1.05 g/cm3以內。

(3)水泥砂漿配制所用水泥以32.5普硅水泥為宜，并采用粒徑在0.5 mm以內的砂，水灰比按照0.4～0.5的范圍控制，配合比為：水∶水泥∶砂=0.5∶1.0∶0.75～0.80。砂漿采用專門的設備進行拌和，然后采用過濾網過濾，過濾完成的砂漿放在注漿槽中保存。注漿使用注漿管進行，注漿的主要目的包括：其一，確保漿液充滿縫隙，使漿液和碎石形成整體；其二，部分漿液可以向土體內發生滲透擴散，起到有效的加固作用，增加地基強度和承載力。

(4)施工時應在注漿的同時進行拔管，根據配合比要求，單位長度樁體對應的水泥用量應達到50 kg以上。砂漿的具體數量應以鉆孔中的孔隙體為依據通過計算確定，以此對注漿數量進行嚴格控制，使注漿數量不少于鉆孔體積和砂石體積之差。

(5)拔管按照實際注漿量進行控制，每次拔管的長度一般不能超過0.3～0.5 m，在拔管的同時不能間斷注漿。首次拔管需要在漿液達到鋼花管的頂部以上五倍樁徑后進行。拔管時，確保漿液處在鋼花管以上2 m的位置。將漿液注入到鉆孔的孔口，且翻漿比重為砂漿標準比重95%時，方可結束注漿。

(6)在實際的注漿與拔管時，因注漿管發生振動可能導致孔口處的石料發生下沉，對此，注漿時應持續補充一定量的碎石。同樣的，注漿完成后，樁頂部的漿液也會發生下沉，所以應根據實際情況進行補注。

2.3 現澆蓋板施工

蓋板的主要作用包括：其一，保證路基傳力保持均勻；其二，提高樁體與地基整體承載力。待漿液強度達到設計要求的70%后，方可將樁頭松散處鑿除，并支設鋼模板和混凝土現澆，澆筑厚度按照20 cm控制，并在蓋板厚度的一半設置鋼筋網。混凝土現澆施工完成后立即開始養護，持續養護3 d后方可拆模，對四周進行回填處理。

3 施工注意事項

(1)打樁應嚴格按照從周圍到中間的順序進行，相鄰兩臺鉆機之間應有10 m以上的間隔距離，避免鉆機鉆進時產生振動導致塌孔。

(2)如果鉆機進尺速度相對較快，則在很大程度上說明地質條件發生了變化，此時要對進尺速度進行嚴格控制，并適當增加泥漿的比重，以免發生塌孔與縮頸等質量問題。

(3)注漿壓力不可過大，否則將使漿液擴散到其它樁位，對施工造成影響，使施工難度大幅增加。因此，施工中必須根據實際情況確定和控制注漿壓力。

(4)水泥用量主要由地質條件決定，在具有良好滲透性的地層當中，考慮到土層孔隙相對較大，注入的漿液容易向周圍發生擴散，所以應增加水泥用量；而在滲透性相對較差的地層當中，應減少水泥用量，保證漿液的實際擴散率。注漿量是必須根據地質情況進行充分考慮的，如果注漿量不足將導致斷樁。

(5)成孔完成后應立即進行檢查，并盡快投入碎石，以免清孔之后泥漿比重大幅下降或由于受到地下水的影響而發生塌孔。

(6)在實際的注漿與拔管過程中，各樁位都應做到一次性完成，保證施工的連續性，避免中途長時間停頓導致堵管或斷樁。

4 質量檢測

(1)質量檢測：成孔標準和鉆孔灌注樁基本相同；對注漿量進行復核，確認是否與理論計算值相符；對于樁身完整性，可采用無損方法進行檢測，如低應變動測，在所有成樁中抽取15%用于檢測，根據檢測結果確定樁體類型。在現場還應進行隨機取樣，檢查樁體是否完整和密實，確定加固效果能否達到預期。

(2)對于樁體的承載力，可通過靜載試驗來確定。考慮到復合地基靜載試驗難度很大，所需試驗較長，所以選取單樁進行試驗即可，以此確定單樁的極限承載力。

5 結 語

綜上所述，碎石注漿樁是一項合理有效的公路工程加固技術，目前，該工程碎石注漿樁施工順利完成，且經檢驗確認樁體質量合格，承載力等重要指標均能達到設計要求，說明以上施工技術合理可行，值得類似工程參考借鑒。