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        碎石注漿樁在高速公路施工中的應(yīng)用

        2016-12-29 03:53:32董建華滄州路橋工程公司
        大陸橋視野 2016年10期
        關(guān)鍵詞:軟土地基高速公路

        董建華/滄州路橋工程公司

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        碎石注漿樁在高速公路施工中的應(yīng)用

        董建華/滄州路橋工程公司

        【摘 要】碎石注漿樁具有施工振動(dòng)小、噪音污染小、施工安全可靠等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)對地基和周圍建筑物的影響較小,因此在高速公路軟土地基的加固中廣泛應(yīng)用。本文筆者將結(jié)合具體的高速公路軟土地基加固工程實(shí)例,簡要探討碎石注漿樁的具體施工工藝,希望能對類似工程起到借鑒作用。

        【關(guān)鍵詞】碎石注漿樁;高速公路;軟土地基

        在高速公路中,橋頭跳車一直是一個(gè)困擾人們的公路病害問題之一,傳統(tǒng)的解決措施往往會(huì)造成施工工期的延長,而采用碎石注漿樁可以有效的提高地基土的承載力,減小工后沉降,同時(shí)也能有效的改進(jìn)施工組織。碎石注漿樁采用的是工程鉆進(jìn)旋轉(zhuǎn)循環(huán)鉆孔成樁的方式。它在施工中所產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音均較小,對地基和周圍環(huán)境所造成的影響較小,同時(shí)施工操作較為安全可靠。以下為碎石注漿樁與其他類似的軟基加固方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)對比:

        1.CFG樁和攪拌樁要求施工場地周邊無既有建筑物,處理深度淺且受既有建筑物和地層性質(zhì)影響,

        2.碎石樁和碎石注漿樁對施工場地沒有特殊要求,但碎石樁受加固土體的剪切強(qiáng)度控制,強(qiáng)度太低,難以成樁;碎石注漿樁沒有這方面的缺點(diǎn),相反碎石注漿樁能提高樁端承載力,提高側(cè)阻強(qiáng)度,改善周邊土體性質(zhì)。

        在高速公路橋臺(tái)軟土地基加固處理中采用碎石注漿樁可以在投資少、效益高的基礎(chǔ)上達(dá)到很好的加固效果,具有很明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。碎石注漿樁技術(shù)是一項(xiàng)具有明顯優(yōu)勢的軟土地基加固處理技術(shù)。

        1.工程概況

        本工程為某市一高速公路橋頭軟土地基加固工程。該橋頭位于水塘內(nèi),路基填筑高度達(dá)到10m。經(jīng)過對工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等的綜合考慮,最終決定采用碎石注漿樁。樁的直徑控制在50cm,沿著道路的前進(jìn)方向進(jìn)行布置,呈現(xiàn)排狀,樁位按照正三角形進(jìn)行布置。樁的間距設(shè)置為3m或者3.5m兩種。在每個(gè)碎石注漿樁的頂部還需要現(xiàn)澆鋼筋混凝土蓋板,其尺寸為150cm×150cm×20cm,其強(qiáng)度為C25,同時(shí)在蓋板內(nèi)布置一層鋼筋網(wǎng),其尺寸為14cm×14cm,鋼筋的直徑為12mm。

        2.碎石注漿樁的施工工藝

        2.1工藝流程

        樁位測放→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)成孔→第一次清孔→下放導(dǎo)向管→下注漿管→碎石投放→洗孔→加壓注漿→邊壓漿邊拔注漿管邊補(bǔ)碎石→成樁→測樁體7 d的試塊強(qiáng)度→鑿樁頭→現(xiàn)澆樁頂蓋板。

        2.2成孔

        (1)樁位測放。當(dāng)進(jìn)行樁位測放時(shí),應(yīng)確保其偏差控制在20mm以內(nèi)。

        (2)埋設(shè)護(hù)筒。當(dāng)進(jìn)行鉆孔的鉆進(jìn)時(shí),如果孔口的泥漿流失嚴(yán)重的話,可能會(huì)導(dǎo)致鉆孔出現(xiàn)坍塌的問題,因此為了確保鉆孔施工的順利,應(yīng)在孔口埋深鋼護(hù)筒,這樣可以有效的預(yù)防成口后向孔內(nèi)拋投碎石時(shí)造成孔口塌方的問題,本工程中所采用的護(hù)筒直徑為60cm,埋設(shè)的深度為1.2m~1.5m之間。在埋深護(hù)筒時(shí),為了確保樁位的精確,在鉆進(jìn)前埋設(shè)了騎馬樁。護(hù)筒埋設(shè)完成之后,在其四周填筑一層粘土,并進(jìn)行夯實(shí),從而確保護(hù)筒在施工中不出現(xiàn)位移。

        (3)鉆進(jìn)成孔。當(dāng)進(jìn)行鉆進(jìn)成孔時(shí)所采用的泥漿為地表水加黃泥制作而成的,其比重在1.15g/cm3~1.25 g/cm3之間。碎石注漿樁成孔的工藝與鉆孔灌注樁相同。

        (4)第一次清孔。當(dāng)鉆孔施工達(dá)到設(shè)計(jì)深度之后,此時(shí)鉆頭應(yīng)保持原位進(jìn)行空轉(zhuǎn),并采用正循環(huán)泵清孔的方式將孔內(nèi)的渣土清除出來。清孔作業(yè)應(yīng)確保沉渣的厚度在10cm以內(nèi)。清孔符合要求之后,應(yīng)及時(shí)將鉆頭提出,并移開鉆機(jī),之后采用檢孔器對鉆孔的質(zhì)量進(jìn)行檢測,主要應(yīng)檢測鉆孔的孔徑和垂直度。

        2.3投石注漿

        (1)下放導(dǎo)向管和注漿管。為了有效的確保投石導(dǎo)向管垂直度的穩(wěn)定性,應(yīng)在護(hù)筒口設(shè)置孔口板,同時(shí)在孔口的兩側(cè)放置方木用于對孔口板進(jìn)行支撐。本工程中的孔口板是采用方型鋼制作而成,其尺寸為1.0m~1.5m,其厚度至少應(yīng)超過5mm,中心圓孔的直徑為600mm。當(dāng)孔口板設(shè)置完成之后,應(yīng)確保其穩(wěn)定。導(dǎo)向管為圓形漏斗狀,其高度應(yīng)控制在1.2m以上,管頂孔口的直徑為48mm,而管底孔口的直徑為30mm,在兩口中心各設(shè)一注漿管導(dǎo)向環(huán)對注漿管進(jìn)行固定。本工程采用的注漿管為直徑50mm的鋼管制作而成,每一管節(jié)的長度在2.5m~3m之間。注漿管的底端應(yīng)密封,同時(shí)從底板以上50cm長度內(nèi)的注漿管壁應(yīng)制作成花管的形似,管壁上應(yīng)設(shè)置直徑為8mm~10mm的小孔。通過兩個(gè)導(dǎo)向環(huán)的作用將注漿管準(zhǔn)確的插入到孔底內(nèi),同時(shí)與孔底保持至少10~15cm的距離。

        (2)碎石投放及洗孔。首先通過導(dǎo)向管將粒徑為20mm~40mm的碎石投入了孔內(nèi),當(dāng)碎石達(dá)到導(dǎo)向管的底口之后,將導(dǎo)向管移除,繼續(xù)進(jìn)行碎石的投放,直至碎石達(dá)到孔口設(shè)計(jì)標(biāo)高。碎石投放過程中,應(yīng)同時(shí)在注漿管中注入清水,進(jìn)行洗孔。當(dāng)孔口泥漿的比重低于1.05g/cm3之后,即可認(rèn)為洗孔完成。

        (3)加壓注漿。本工程所配制的水泥砂漿,其主要的組成成分為32.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥、粒徑小于0.5mm的砂以及適量的水。水灰比控制在0.4~0.5之間。樁體混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C15。經(jīng)過試驗(yàn)分析,本工程所采用的水泥漿的施工配合比為水:水泥:砂=0.5:1:0.75~0.80。當(dāng)進(jìn)行水泥漿的制作時(shí),采用的是砂漿機(jī)進(jìn)行拌和,同時(shí)采用水網(wǎng)對其進(jìn)行過濾,水網(wǎng)的方格尺寸為0.8mm×0.8mm,通過水網(wǎng)之后將其存放在注漿槽內(nèi)。

        2.4現(xiàn)澆蓋板

        當(dāng)樁體澆筑完成之后,應(yīng)在其頂部現(xiàn)澆鋼筋混凝土蓋板。通過蓋板不僅可以使作用在路基上的荷載均勻的分布到樁體內(nèi),同時(shí)還應(yīng)有效的提高樁、土復(fù)合地基的承載力。當(dāng)樁體的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上時(shí),即可開始進(jìn)行現(xiàn)澆蓋板的施工。首先將樁頂?shù)乃缮⒉糠骤彸笤谄渖现гO(shè)鋼筋模板,然后即可現(xiàn)澆樁頂蓋板。本工程中現(xiàn)澆蓋板的尺寸為1.5 m×1.5 m,其厚度為20cm。蓋板施工完成之后應(yīng)進(jìn)行至少3d以上的養(yǎng)護(hù),當(dāng)達(dá)到要求之后即可將模板拆除,最后在其四周回填土體。

        3.結(jié)語

        在眾多高速公路軟基加固當(dāng)中,碎石注漿樁是其中一種有效提高地基土承載力方法之一。該施工工藝在施工中所產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音均較小,對地基和周圍環(huán)境所造成的影響較小,同時(shí)施工操作較為安全可靠。文章通過結(jié)合具體的工程實(shí)例,針對該高速公路橋頭軟土地基較厚,路基填筑高度達(dá)到10m,采用碎石注漿樁對其進(jìn)行加固處理,系統(tǒng)地探討了該工程碎石注漿樁的具體施工工藝,從本工程實(shí)施效果來看,采用碎石注漿樁可以達(dá)到效益高、投資少優(yōu)勢,可為同類工程提供參考借鑒。

        參考文獻(xiàn):

        [1]陳建妹.碎石注漿樁在災(zāi)后道路快速修復(fù)中的應(yīng)用研究[D].武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文.2010.

        [2]邱軍廷,肖迪,姚向輝.公路工程碎石注漿樁施工技術(shù)[J].河南科技.2010,(18):39.

        [3]李中華.公路工程碎石注漿樁施工技術(shù)[J].今日科苑.2010,(08) :188.

        [4]焦新平.論公路工程碎石注漿樁施工技術(shù)[J].黑龍江科技信息.2012,(36) :275.

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