左麗芳 秦民杰
摘 要:碎石注漿樁在公路施工中應(yīng)用的較多,必須對(duì)其要點(diǎn)進(jìn)行把握,提升公路整體結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性。本文主要分析了碎石注漿樁施工技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,包括原理、施工流程、質(zhì)量控制等,以供參考。
關(guān)鍵詞:公路工程;碎石注漿技術(shù);應(yīng)用分析
碎石注漿樁是屬于鉆孔灌注樁,它主要是由碎石和水泥砂漿膠結(jié)而成的小型鉆孔灌注樁。碎石注漿樁具有施工操作簡(jiǎn)單、施工速度快、施工場(chǎng)地要求不高以及施工噪音小等特點(diǎn)。在公路工程軟土路基處理中應(yīng)用碎石注漿樁能夠有效地提高公路結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度,確保公路工程的整體質(zhì)量,因此在公路工程施工中具有非常廣泛的應(yīng)用,特別是在高速公路地基處理工程中。本文將結(jié)合具體的公路工程施工實(shí)例,簡(jiǎn)要探討碎石注漿樁的具體施工過程。
1 碎石注漿樁技術(shù)原理
注漿樁主要是一種由碎石和水泥砂漿膠結(jié)而成的小型鉆孔灌注樁,因此,從成樁工藝看,碎石注漿樁屬于鉆孔灌注樁,從樁的材料看,又屬于膠結(jié)體樁。樁的直徑一般為30cm~70cm,適用樁長(zhǎng)30m以內(nèi)。其基本原理是利用小型鉆機(jī)按設(shè)計(jì)直徑,鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度成孔,然后先將注漿管放至孔底,再投放碎石料。在投放碎石料的過程中,利用注漿管放水清洗孔壁。碎石料投放完成后進(jìn)行注漿,漿液一般由下向上逆行,當(dāng)漿液灌注至地面以后便固結(jié)成樁。漿液除在鉆孔中滲透固結(jié)碎石成樁外,也向周圍土體滲透。使樁體與土體間形成一個(gè)土和砂漿結(jié)合的過渡帶,增加了樁與周圍土體的摩擦力,所以注漿樁從受力特性看又屬于摩擦樁。注漿樁近年來(lái)有很大的發(fā)展,特別是在高速公路的地基處理中??梢院芎玫匕l(fā)揮它的優(yōu)點(diǎn)。
2 公路工程碎石注漿樁施工流程
1)施工準(zhǔn)備。場(chǎng)地平整工作需在注漿施工前進(jìn)行,要求將施工現(xiàn)場(chǎng)的雜物清理干凈。同時(shí),技術(shù)交底工作應(yīng)在施工前進(jìn)行,需對(duì)設(shè)計(jì)意圖、要求加以明確。在施工前期詳細(xì)查看地質(zhì)情況,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行及時(shí)指導(dǎo)。施工材料進(jìn)場(chǎng)后需做好質(zhì)量檢驗(yàn)工作,要求其各項(xiàng)性能指標(biāo)均于施工規(guī)定相符,材料不合格則不得采用。根據(jù)施工規(guī)定進(jìn)行各項(xiàng)注漿施工,降低施工偏差。選取旁站監(jiān)督的方式進(jìn)行全程質(zhì)量監(jiān)督,需對(duì)注漿深度、鉆孔深度等進(jìn)行嚴(yán)格控制,做好相關(guān)記錄工作。
2)鉆孔施工。在公路工程建設(shè)過程中,碎石注漿樁的選用一般控制在大于30cm且小于70cm的范圍內(nèi),樁結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度控制在30m以下。在選擇施工鉆機(jī)時(shí),施工企業(yè)需要充分考慮及和分析鉆機(jī)單程鉆入的深度及直徑大小,同時(shí)對(duì)垂直度偏差、泥漿比重與深度等因素對(duì)鉆孔造成的影響進(jìn)行重點(diǎn)分析。在進(jìn)行地基鉆孔時(shí),為了保證鉆孔施工垂直度與公路的設(shè)計(jì)要求相符合,需要及時(shí)測(cè)量鉆孔實(shí)際深度。為了防止鉆機(jī)磨損鉆頭,施工單位需要科學(xué)合理地降低鉆頭施工的溫度。另外,大量泥質(zhì)土及砂土等施工路段會(huì)出現(xiàn)在公路工程施工中,假如沒有在最短時(shí)間內(nèi)徹底清除鉆頭上的泥土,鉆機(jī)鉆孔的速度在一定程度上會(huì)受到影響,嚴(yán)重情況下會(huì)使鉆孔出現(xiàn)堵塞。所以,施工單位在鉆孔過程中需要加強(qiáng)重視泥漿比例的檢查工作。通常情況下,有效控制砂漿比例在1.20-1.30的范圍內(nèi),有效控制淤泥與質(zhì)土的比例在1.25-1.30之間。在鉆孔施工中,鉆孔內(nèi)會(huì)存在礫石或泥土,因此施工單位在鉆孔時(shí)需要多預(yù)留一部分孔深。
3)清孔施工。在鉆孔施工完成之后,應(yīng)及時(shí)對(duì)鉆孔進(jìn)行清理。在碎石注漿樁的施工過程中,清孔是必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。一般情況下,清孔主要包括兩次。第一次清孔是在鉆孔施工完成之后。當(dāng)取出鉆機(jī)之后,孔中的厚度應(yīng)控制在10cm以內(nèi),并且,鉆孔內(nèi)的泥漿比重應(yīng)控制在1.15以內(nèi)。第二次清孔則在投石施工開始的同時(shí)進(jìn)行。通過一邊清孔和一邊投石的方式,對(duì)泥漿的比重進(jìn)行嚴(yán)格控制,根據(jù)要求,泥漿比重應(yīng)控制在1.15以內(nèi)。
4)投石施工。當(dāng)?shù)谝槐榍蹇资┕ね瓿芍?,即可開始進(jìn)行投石施工。對(duì)于投石的材料應(yīng)滿足相關(guān)的要求。一般情況下,投放的碎石的粒徑應(yīng)控制在20-40cm之間。在本工程中進(jìn)行投石施工采用導(dǎo)管的方式進(jìn)行碎石的投放處理,這樣可以有效地減少碎石對(duì)孔壁所產(chǎn)生的碰撞和擾動(dòng)。當(dāng)碎石投放至于孔口持平即可結(jié)束投石施工。
5)注漿施工。在注漿施工環(huán)節(jié),主要是采用砂漿泵從注漿管向鉆孔內(nèi)注入水泥砂漿。在注漿施工之前,應(yīng)根據(jù)要求確定砂漿泵的型號(hào)、灌漿砂漿的材料等??筛鶕?jù)設(shè)計(jì)要求,本工程所采用的水泥為普通硅酸鹽水泥。所采用的砂子的顆粒直徑應(yīng)控制在0.5mm以內(nèi)。碎石注漿樁的樁體混凝土強(qiáng)度應(yīng)控制在C15以上。水泥砂漿的配合比為水:水泥:砂=0.5:1:0.75。水泥漿應(yīng)采用砂漿機(jī)進(jìn)行拌制,并將其放置于注漿槽內(nèi)。在注漿之前,需要將水泥漿通過0.8mmX0.8mm的水網(wǎng)進(jìn)行過濾。
在注漿施工過程中,應(yīng)先將一定量的砂漿注入鉆孔內(nèi)。當(dāng)注漿滿足一定量的要求之后,應(yīng)通過減少注漿量以及上拔導(dǎo)管的方式,以防止水泥砂漿擴(kuò)散至土體內(nèi)部。當(dāng)注入的砂漿量與孔口保持齊平之后,應(yīng)將砂漿的比重控制在95%左右。接著進(jìn)行一次拔管操作,這樣可以有效地確保注漿的施工質(zhì)量。每次拔管的間距應(yīng)控制在0.5mM0注漿施工應(yīng)確保連續(xù)不間斷的進(jìn)行。在注漿施工過程中,注漿管振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致孔口的石料出現(xiàn)下沉的問題,因此在注漿施工過程中應(yīng)不斷的進(jìn)行布料。一般情況下,在注漿施工到達(dá)樁頂之后,漿液會(huì)出現(xiàn)進(jìn)一步下沉的問題,此時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行回灌處理。
3 碎石注漿樁施工質(zhì)量控制
為確保工程施工的質(zhì)量,必須了解施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,重視碎石注漿樁施工技術(shù),只有這樣才能有效避免質(zhì)量問題及安全事故的出現(xiàn)。在公路工程碎石注漿樁施工中施工企業(yè)必須提高施工技術(shù)水平,才能確保工程的質(zhì)量,才能延長(zhǎng)使用年限。
1)該工藝的應(yīng)用需要一個(gè)探索實(shí)踐的過程而逐步走向成熟。對(duì)于碎石注漿樁施工技術(shù)在后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中常被應(yīng)用,我國(guó)目前的應(yīng)用還不夠多,缺乏相應(yīng)的技術(shù)支撐。另外,碎石注漿樁施工技術(shù)要求較高的質(zhì)量控制水平。因此,這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用要結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)條件,研制新的施工設(shè)備和材料,探索出一個(gè)切實(shí)可行的符合預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量要求的施工流程。
2)對(duì)碎石注漿樁施工技術(shù)材料要求特殊,受技術(shù)條件的限制,碎石注漿樁施工技術(shù)需要特殊的灌漿材料進(jìn)行輔助方可施工,這是進(jìn)行這項(xiàng)施工的一個(gè)重要條件。在該項(xiàng)施工中特殊材料所起的作用是決定性的,因?yàn)樵摬牧显谑┕ぶ幸懦?0%以上的孔道空氣,減少由于水泥漿收縮而產(chǎn)生的孔道空隙就得改善水泥漿的水灰比。因此,研制出空隙率低、和易性好、具有較高強(qiáng)度和耐久性、滲透性小的灌漿材料,是我們?cè)谑┕ぶ兄饕鎸?duì)的問題。編制施工操作程序,以便于及時(shí)總結(jié)施工中遇到的問題,進(jìn)一步改進(jìn)施工方法,規(guī)范施工流程,從而改善施工工藝,提高工程質(zhì)量。
3)在施工過程中,要著重對(duì)碎石注漿樁施工過程進(jìn)行控制。實(shí)踐證明灌漿鉆孔深度一般為混凝土板底3cm-5cm為宜,鉆孔深度應(yīng)穿透基層達(dá)到墊層中。對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行嚴(yán)格的控制,不符合標(biāo)準(zhǔn)者嚴(yán)禁入場(chǎng);泥漿拌和要均勻,嚴(yán)格控制配合比,注重用水量;做好安全檢測(cè)工作,在灌漿過程中若發(fā)現(xiàn)灰漿溢出時(shí),應(yīng)及時(shí)用木塞塞緊,10min后拔出木塞;做好灌漿的后續(xù)工作,對(duì)交通進(jìn)行控制,禁止車輛在灌漿完成后的板塊通行,待灰漿強(qiáng)度大于3MPa以上時(shí)方可開放交通。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在碎石注漿樁施工過程中,必須結(jié)合場(chǎng)地的實(shí)際情況,不斷完善施工技術(shù),嚴(yán)格執(zhí)行施工中的各項(xiàng)要點(diǎn)。需要對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行把控,掌握其優(yōu)勢(shì),做好各個(gè)流程中的細(xì)節(jié),提高施工人員的技術(shù),提升公路的強(qiáng)度和硬度。通過切實(shí)有效的措施,使公路質(zhì)量得到進(jìn)一步增強(qiáng),促進(jìn)交通事業(yè)的發(fā)展。
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