碎石注浆桩在高速公路软基中的应用

 碎石注浆桩在高速公路软基中的应用

一、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．碎石注浆桩技术特点 

1.施工机具轻便，便于快速施工，施工场地要求低； 

2.施工噪音小，对施工周围居民影响小； 

3.通过浆液的渗透，加强桩与桩周土体的摩擦力，有利于提高桩的承载力； 

4.施工工艺操作简单，便于施工质量的控制。 

三.桩身质量的检测 

根据国家规范，桩身完整性检测的方法有以下四种：低应变动测法、高应变动力试验、钻孔取芯、声波透射法。对碎石注浆桩，目前常用的检测方法是：无损低应变动测法和钻孔取芯法。

四.施工工艺 

碎石注浆桩的施工过程主要分为：钻孔、清孔、投石以及注浆四部分。 

1.钻孔。

主要采用GPS10型或与此相类似的工程钻机，钻头为鱼尾钻头或三翼钻头均可。采用泥浆护壁大泵量正循环方法作业。为了保证钻孔垂直，应随时测量，确保垂直度偏差小于1％。钻进过程中应不断检查泥浆比重，砂土应保持在1.17～1.25之间，淤泥质土应保持在1.20～1.25之间。孔深不得小于设计孔深。为了防止出现塌孔现象，孔顶应用钢筒加以保护。 

2.清孔 

 分一次清孔和二次清孔。一次清孔应在钻孔完成后进行，当钻孔至设计深度后，钻具原位回转。正循环冲孔排渣。清孔至沉渣厚度小于10cm。此时孔内的泥浆比重应控制在1.15左右，当泥浆比重达到要求后，提钻移机，并用测绳测量孔深，检孔器测量孔径。二次清孔是在投石时进行，一边投石一边清洗，此时孔内的泥浆比重应控制在1.05左右。 

 3.投石。

  清孔之后应及时投放碎石，投石之前应将注浆管放至孔底，投放时为减少碎石冲刷孔壁，应在孔顶部加一碎石导向管。碎石的直径20mm～40mm之间为宜，直到投石达到孔口标高为止。 

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。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。 　测并尽可能控制好加载速度，加载速度适中，同时应保证加载厚度的均匀性，绝对不允许有高的集中料堆存在。