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摘 要：作为一种地基加固施工技术， 注浆桩主要是由碎石和水泥砂浆胶结而成的小型钻孔灌注桩，随着公路工程行业的高速发展，其施工技术水平也得到了相应的提升。为提高公路工程碎石注浆桩施工质量，必须提高其施工技术，充分掌握碎石注浆桩施工技术原理，规范施工流程，熟练应用各种监测方式，才能实现企业的社会效益与经济效益。
关键词：碎石注浆桩；应用原理；施工技术
由于我国幅员辽阔，土地类型及其复杂，在公路施工中经常遇到不同的地基类型，其中软土地基的处理方法就有很多种，碎石注浆桩施工技术就是针对软土地基处理而出现的。该技术是在高压注浆及砂石桩基础上形成的一种施工噪音小、设备简单、占地面积小且操作便捷的施工技术，碎石注浆桩在承载能力方面要由于其它类型的灌注桩。该技术是一项专业性和技术性较强的工艺技术，因此在施工中，施工人员必须严格按照施工流程及操作规范进行施工，只有这样才能达到对软土地基进行加固处理的效果。
一、碎石注浆桩施工技术原理
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桩外，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。
二、公路工程碎石注浆桩施工技术的应用
1、施工准备
（1）材料要求
碎石注浆桩所用原材料有： 碎石， 洁净碎石， 粒径在16～到31.5 mm 之间， 其有关指标应符合客运专线验标要求；砂子，洁净细砂， 细度模数在1.3到1.6之间， 含泥量等指标必须符合客运专线验标要求；水泥，采用袋装P.O32.5 级水泥；外加剂， 减水剂采用袋装KDNOF-2 型缓凝高效减水剂，粉剂，掺量1.0%。
（2）主要机械设备
钻孔设备： 采用TH-55 型简易钻机， 它具有安装导向、钻进速度快、噪音低、无振动等优点。该钻机由旋转系统、提升系统和机架三大部分组成。
高压注浆设备： SGB6-10 型灌浆泵对大浓度、高压灌浆作业有较强的适应能力， 广泛用于各行业基础处理工程。该泵为三缸单作用柱塞式定量泵， 泵的排量是恒定的， 灌浆压力通过灌浆系统压力调节阀调整， 并用安全阀限压。
2、钻机就位
根据完成测放的桩孔位置，在标定位置进行钻机就位，在对钻机位置调整后，应确保钻机钻头对齐测放桩孔中心位置。只有这样才能达到高速公路路基挤密的最佳效果，必须选用隔排跳打的方式进行钻孔施工，钻孔应先对路基边缘位置进行施工，在进行路基中线位置。
3、钻孔
钻孔作业为公路工程碎石注浆桩施工的主要阶段，一般情况下，30厘米为桩的长度，在选择钻机型号时，应重视钻头直径与钻探深度的选择。目前在公路工程施工中，通常选用三翼钻头与鱼尾钻头作为钻头类型。在工程量大及施工环境复杂的情况下，可选用泥浆护壁大泵量循环的方式进行施工，其施工过程必须遵循以下几点：
首先，钻孔垂直度的控制。公路工程施工过程中，要求1%以下为其钻孔偏差值，施工时必须对钻进角度进行及时合理的检测，确保其符合施工规定。
其次，将钻孔内泥浆清理干净。钻进时，將产生一定量的泥土、砂土，如无法及时清理该泥土，将大大降低钻孔效率。在钻进施工中应随时检查泥浆比重，在1.17到1.25之间有效控制砂土量。
最后，钻孔深度的有效控制。在钻孔作业中，往往会存在泥土、砾石等杂物的存留，基于此，相比设计规定，要求具体钻孔深度必须多于设计规定，并及时加固钢筒，防止塌孔等现象的大量发生。
4、清孔施工
在公路工程碎石注浆技术施工中应及时平整与清理施工场地。将地面积水在施工前期及时排出，同时应进行路面硬化处理，并确保工程便道的畅通性。在确定施工位置时，应严格遵循相关设计规定进行，确保其偏差在2厘米以下。应准确测量与记录场地高程，并遵循图纸要求利用全站仪进行准确放样测量，同时施工人员必须定期进行复核。
5、投石施工
在碎石注浆桩施工中，当第二次清孔完成之后，我们应该及时将注浆管放到孔底，投放碎石。投放的时候为了高效投放，应该在孔的颈部加一个碎石导向管，把碎石的直径控制在 20mm- 40mm 之间，直到投石到达孔口的标准高度。
6、注浆施工
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。砂浆材料主要为普通硅酸盐水泥，砂的粒径不大于0.5mm，根据设计强度要求配比进行配置砂浆。当注浆达到一定量后，为防止泥浆在重力作用下向土体大量扩散，减小用浆量，应逐渐向上拔管，拔管速度应根据注浆量进行控制为主，每次拔管的间距为0.5m，并不间断注浆。至孔口翻浆比重达到注入砂浆比重95%时，可一次拔管。为确保注浆质量。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。
7、监测方式
（1）沉降观测
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。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。 分层沉降标采用钻孑L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。
（2）水平位移观测
第一，地基土体水平位移。采用测斜管观测。测斜管采用塑料管，埋设于路堤边坡趾部。埋设时，钻机导孑L的垂直偏差率应≤1.5%。测斜管底部进入粉砂层或亚粘土层l00cm，管顶高出地面50cm，并加盖保护。
第二，地面水平位移。采用位移边桩观测，埋设在路堤两侧趾部，其中一根位于坡脚处，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。
三、公路工程碎石注浆桩施工注意事项
1、塌孔及串孔。出现塌孔事故后，要马上停止钻进，对塌孔出现的原因进行调查，加大水泥浆的年度、比重和孔内水的高度，采用慢转试钻，要是还出现塌孔，立即停钻，并向孔内投粘土球进行回填至塌孔段1.5米以上处，然后进行捣实，重新钻进。造成串孔的原因主要是软土地基地层的孔隙多，在灌注水泥的时候往往溢到邻近的桩孔中，造成注浆失败或者堵塞注浆管。因此在钻孔及下方碎石的过程中，施工人员应该严格按照施工要求进行施工，保证钻孔的深度及垂直度，采用较小颗粒的碎石进行填充。第二，注浆量不足。注浆中经常出现注浆量不足的现象，主要解决办法是加大相邻桩的压浆量或者加大注浆压力来进行补充。第三，帽浆。主要是由于桩底浆量饱和引起的，停止压浆即可。
2、由于软土地基土质的特殊性，因此在施工中钻孔应该采用错位钻孔，并随时监测勘查土体情况，避免出现塌孔或串孔的现象。在进行碎石填充之前，要保护好钻孔，避免杂物落入孔中，导致施工的难度增加。还有就是施工监督人员要严格履行自己的职责，对施工人员要明确要求具备上岗证，防止安全事故的出现。施工中，要设置警示标志，禁止非施工人员进入施工现场，采取各种有效的措施来保证施工的安全进行。
3、在对软土地基进行处理的时候，往往会对环境及水文造成影响。因此在施工设计中要将环境保护及防尘措施考虑进来，施工现场应该设置专门的人员对泥浆进行清运。另外，施工中产生的废水应该及時的排除沉淀池内隔离处理。施工中操作人员与技术人员都应该佩戴专门的绝缘手套及胶鞋，防止污染桩头。这是对工程质量的负责，也是对周边环境的负责，是社会效益和经济效益的统一。
四、结束语
综上所述，随着国民经济发展速度的不断提升，在公路工程施工中，只有根据相关施工要求进行施工，才能提升公路工程的质量。碎石注浆桩施工作为公路工程施工建设的重要组成部分，只有在了解其施工特点的基础上，才能提高其技术水平，才能提高工程质量，并为实现公路工程经济效益最大化提供可靠保障。
参考文献
[1] 杨立晖. 浅谈公路工程的施工质量管理问题[J]. 太原科技， 2005，（02）.
[2] 李金芳.公路工程碎石注浆桩施工技术综述[J].科技致富向导，2010， （7）：194，213.
[3] 尹建国.公路工程碎石注浆桩施工技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（3）.
[4] 王孔正， 储德春. 质量控制：当前公路工程设计过程的核心[J]. 大众科技， 2004，（05）.
[5] 许海龙；试析公路工程碎石注浆桩施工技术[J]；中国房地产业；2011年02期.
关键词：碎石注浆桩；应用原理；施工技术
由于我国幅员辽阔，土地类型及其复杂，在公路施工中经常遇到不同的地基类型，其中软土地基的处理方法就有很多种，碎石注浆桩施工技术就是针对软土地基处理而出现的。该技术是在高压注浆及砂石桩基础上形成的一种施工噪音小、设备简单、占地面积小且操作便捷的施工技术，碎石注浆桩在承载能力方面要由于其它类型的灌注桩。该技术是一项专业性和技术性较强的工艺技术，因此在施工中，施工人员必须严格按照施工流程及操作规范进行施工，只有这样才能达到对软土地基进行加固处理的效果。
一、碎石注浆桩施工技术原理
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桩外，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。
二、公路工程碎石注浆桩施工技术的应用
1、施工准备
（1）材料要求
碎石注浆桩所用原材料有： 碎石， 洁净碎石， 粒径在16～到31.5 mm 之间， 其有关指标应符合客运专线验标要求；砂子，洁净细砂， 细度模数在1.3到1.6之间， 含泥量等指标必须符合客运专线验标要求；水泥，采用袋装P.O32.5 级水泥；外加剂， 减水剂采用袋装KDNOF-2 型缓凝高效减水剂，粉剂，掺量1.0%。
（2）主要机械设备
钻孔设备： 采用TH-55 型简易钻机， 它具有安装导向、钻进速度快、噪音低、无振动等优点。该钻机由旋转系统、提升系统和机架三大部分组成。
高压注浆设备： SGB6-10 型灌浆泵对大浓度、高压灌浆作业有较强的适应能力， 广泛用于各行业基础处理工程。该泵为三缸单作用柱塞式定量泵， 泵的排量是恒定的， 灌浆压力通过灌浆系统压力调节阀调整， 并用安全阀限压。
2、钻机就位
根据完成测放的桩孔位置，在标定位置进行钻机就位，在对钻机位置调整后，应确保钻机钻头对齐测放桩孔中心位置。只有这样才能达到高速公路路基挤密的最佳效果，必须选用隔排跳打的方式进行钻孔施工，钻孔应先对路基边缘位置进行施工，在进行路基中线位置。
3、钻孔
钻孔作业为公路工程碎石注浆桩施工的主要阶段，一般情况下，30厘米为桩的长度，在选择钻机型号时，应重视钻头直径与钻探深度的选择。目前在公路工程施工中，通常选用三翼钻头与鱼尾钻头作为钻头类型。在工程量大及施工环境复杂的情况下，可选用泥浆护壁大泵量循环的方式进行施工，其施工过程必须遵循以下几点：
首先，钻孔垂直度的控制。公路工程施工过程中，要求1%以下为其钻孔偏差值，施工时必须对钻进角度进行及时合理的检测，确保其符合施工规定。
其次，将钻孔内泥浆清理干净。钻进时，將产生一定量的泥土、砂土，如无法及时清理该泥土，将大大降低钻孔效率。在钻进施工中应随时检查泥浆比重，在1.17到1.25之间有效控制砂土量。
最后，钻孔深度的有效控制。在钻孔作业中，往往会存在泥土、砾石等杂物的存留，基于此，相比设计规定，要求具体钻孔深度必须多于设计规定，并及时加固钢筒，防止塌孔等现象的大量发生。
4、清孔施工
在公路工程碎石注浆技术施工中应及时平整与清理施工场地。将地面积水在施工前期及时排出，同时应进行路面硬化处理，并确保工程便道的畅通性。在确定施工位置时，应严格遵循相关设计规定进行，确保其偏差在2厘米以下。应准确测量与记录场地高程，并遵循图纸要求利用全站仪进行准确放样测量，同时施工人员必须定期进行复核。
5、投石施工
在碎石注浆桩施工中，当第二次清孔完成之后，我们应该及时将注浆管放到孔底，投放碎石。投放的时候为了高效投放，应该在孔的颈部加一个碎石导向管，把碎石的直径控制在 20mm- 40mm 之间，直到投石到达孔口的标准高度。
6、注浆施工
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。砂浆材料主要为普通硅酸盐水泥，砂的粒径不大于0.5mm，根据设计强度要求配比进行配置砂浆。当注浆达到一定量后，为防止泥浆在重力作用下向土体大量扩散，减小用浆量，应逐渐向上拔管，拔管速度应根据注浆量进行控制为主，每次拔管的间距为0.5m，并不间断注浆。至孔口翻浆比重达到注入砂浆比重95%时，可一次拔管。为确保注浆质量。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。
7、监测方式
（1）沉降观测
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。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。 分层沉降标采用钻孑L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。
（2）水平位移观测
第一，地基土体水平位移。采用测斜管观测。测斜管采用塑料管，埋设于路堤边坡趾部。埋设时，钻机导孑L的垂直偏差率应≤1.5%。测斜管底部进入粉砂层或亚粘土层l00cm，管顶高出地面50cm，并加盖保护。
第二，地面水平位移。采用位移边桩观测，埋设在路堤两侧趾部，其中一根位于坡脚处，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。
三、公路工程碎石注浆桩施工注意事项
1、塌孔及串孔。出现塌孔事故后，要马上停止钻进，对塌孔出现的原因进行调查，加大水泥浆的年度、比重和孔内水的高度，采用慢转试钻，要是还出现塌孔，立即停钻，并向孔内投粘土球进行回填至塌孔段1.5米以上处，然后进行捣实，重新钻进。造成串孔的原因主要是软土地基地层的孔隙多，在灌注水泥的时候往往溢到邻近的桩孔中，造成注浆失败或者堵塞注浆管。因此在钻孔及下方碎石的过程中，施工人员应该严格按照施工要求进行施工，保证钻孔的深度及垂直度，采用较小颗粒的碎石进行填充。第二，注浆量不足。注浆中经常出现注浆量不足的现象，主要解决办法是加大相邻桩的压浆量或者加大注浆压力来进行补充。第三，帽浆。主要是由于桩底浆量饱和引起的，停止压浆即可。
2、由于软土地基土质的特殊性，因此在施工中钻孔应该采用错位钻孔，并随时监测勘查土体情况，避免出现塌孔或串孔的现象。在进行碎石填充之前，要保护好钻孔，避免杂物落入孔中，导致施工的难度增加。还有就是施工监督人员要严格履行自己的职责，对施工人员要明确要求具备上岗证，防止安全事故的出现。施工中，要设置警示标志，禁止非施工人员进入施工现场，采取各种有效的措施来保证施工的安全进行。
3、在对软土地基进行处理的时候，往往会对环境及水文造成影响。因此在施工设计中要将环境保护及防尘措施考虑进来，施工现场应该设置专门的人员对泥浆进行清运。另外，施工中产生的废水应该及時的排除沉淀池内隔离处理。施工中操作人员与技术人员都应该佩戴专门的绝缘手套及胶鞋，防止污染桩头。这是对工程质量的负责，也是对周边环境的负责，是社会效益和经济效益的统一。
四、结束语
综上所述，随着国民经济发展速度的不断提升，在公路工程施工中，只有根据相关施工要求进行施工，才能提升公路工程的质量。碎石注浆桩施工作为公路工程施工建设的重要组成部分，只有在了解其施工特点的基础上，才能提高其技术水平，才能提高工程质量，并为实现公路工程经济效益最大化提供可靠保障。
参考文献
[1] 杨立晖. 浅谈公路工程的施工质量管理问题[J]. 太原科技， 2005，（02）.
[2] 李金芳.公路工程碎石注浆桩施工技术综述[J].科技致富向导，2010， （7）：194，213.
[3] 尹建国.公路工程碎石注浆桩施工技术探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（3）.
[4] 王孔正， 储德春. 质量控制：当前公路工程设计过程的核心[J]. 大众科技， 2004，（05）.
[5] 许海龙；试析公路工程碎石注浆桩施工技术[J]；中国房地产业；2011年02期.