摘要：针对公路隧道微型桩基础加固施工技术，结合工程实例，在简要阐述微型桩基础加固机理的基础上，分析了微型桩基础加固施工技术在公路隧道工程施工中的具体应用和发展趋势。得出科学合理的应用微型桩基础加固施工技术，是提升公路隧道工程施工质量和整体结构稳定性关键的结论。
关键词：公路隧道；微型桩基础；加固施工技术；发展趋势
1 案例分析
某公路隧道为双向四车道，进口里程为DK501+042，出口里程为DK601+512，总长度为470m，隧道进出口和洞身位于同一条直线上，最大埋深为40.24m，全部为湿陷性黄土，Ⅴ级围。地质勘测范围中，根据土质结构成形期的不同，分为第四系新黄土和第四系老黄土。新黄土粒径在0～8mm之间，具有很强的湿陷性，层状分布，厚度在36.4～38.2m之间。老黄土以黏土为主，同样层状分布，最大揭露厚度为6.8m，DK501+082～DK501～384为暗挖段，采用微型桩进行加固，取得了良好成效，值得大范围推广应用。
2 微型桩基础加固机理
微型桩基础是通过静力压浆的方法，促使公路隧道工程中桩周围原本和周围土层没有良好接触的地方被水泥浆充填密实的一种加固方法。水泥浆液本身就具有碳酸化、水化、水解的作用。可进一步提升桩周围土体和微型桩基础之间的胶结力，提升桩周围土体和桩两侧接触良好性，从而提升桩周围土地和微型桩之间的摩擦力，以便最大限度上发挥出桩基的优点，以达到加固桩基和提升地基承载力的目的。
3 微型桩基础加固施工技术在公路隧道中的具体应用
3.1 微型桩基础加固施工施工工艺
公路隧道微型桩基础加固施工步骤大体上可以四大步骤。
第一步，仰拱初支工字钢合拢，在公路隧道仰拱除支上预留出直径为80mm的微型桩钻孔进孔，其桩位布置主要以隧道中线为基准，按照1m×1m的间距布置微型桩孔，当仰拱初支护达到设计强度后，再进行微型桩施工。第二步，进行微型桩施工，并对微型桩的成孔质量进行全方位检测。第三步，确保微型桩合格以后，再进行仰拱钢筋绑扎，并进行仰拱混凝土浇筑和养护。第四步，当公路隧道仰拱混凝土强度达到设计标准以后，进行混凝土充填和养护。
3.2 提前做好施工准备和测量放线
当微型桩技术加固施工单位接到设计图纸和地质勘察资料后，要进行全方位分析和研究，对地质分层、土层含水量、围岩的力学特性和地下水文进行深入分析，并熟悉主要的施工机械和配套设备的技术性能资料。根据测量的实际情况，放出桩位，并做好标记，降低微型桩钻孔误差。
3.3 成孔操作
（1）钻孔工艺选择
根据案例公路隧道实际情况，和具体要求，在微型桩钻孔时采用了螺旋钻孔的方法，具有如下特点：第一，在钻孔时不需要使用稳定液，也不需要泥水处理设备，成孔现场比较干净整洁；第二，针对钻孔深度在50m以上大深度钻孔，适用钢管之间在100～300mm之间；第三，回转钻孔时噪音、振动小，适用于粘性土、砂质土、黄土等土质结构钻孔。
（2）钢护筒埋设
为避免在钻孔时发生护筒外圈返浆而引发的塌孔和缩孔问题，就需要埋设钢护筒，埋设高度超出地面20～30cm，和孔外的孔隙要密实回填。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆护筒要分节加工，顶部和底部1m范围内用加强箍进行固定，并采用坡口焊进行连接，减少护筒埋设时的阻力。
（3）钻孔操作
在具体钻孔过程中，为保证钻孔成形质量，要时刻保持钻杆的垂直度，而且转速也不能太大，并提升钻机安放的稳定性，避免振动过大产生位移。
（4）泥浆制备
在开展桩基础施工作业时，施工人员处理保障护筒的科学安装之后，还需要进一步把控泥浆的制备工作。泥浆的合理配置能够在护筒内部形成一定的水头高度，并以此为基础对孔壁施加静水压力，保障成孔的质量。此外，泥浆在使用的过程中往往处于不断循环的状况，而其在流动作业时往往会带动破击碎石的流动，并将其形成石渣带出孔外，进入沉淀池。目前，主要利用膨润土进行泥浆的制备工作。该泥土的运用能够在最大程度上降低泥浆的冲孔阻力。此外，在泥浆制备作业时，需要依据实际的状况调整，并且保障泥浆的性能。可采用拌和机对泥浆进行搅拌，且先加入一定量的水再加入土进行拌和。
（5）清孔
孔洞在冲击过程中会产生各类石渣等沉淀物，降低孔底沉淀层厚度，无法满足桥梁桩的实际承载需求。基于此，需要在成孔作业后进行成孔质量检查，并立即开展清孔处理，规避检孔壁坍塌等问题的出现。在这一过程中若出现了一次清孔效果不明显的状况，则需要开展二次清孔，保障水泥混凝土灌注质量。第一次清孔作业针对的工作对象主要是黏度较高的泥浆，为实现该类物质的优化处理，工作人员需要对泥浆粗颗粒感程度进行判别。二次清孔作业在推进时需要做好钢筋笼与导管的插入作业，从而保障孔内水头压力，避免出现塌孔事故。
3.4 混凝土灌注
（1）混凝土配比
在进行混凝土配比时要进行多次试验来确定配合比，混凝土配比参数要满足如下要求：水灰比不能超过0.35，坍落度控制在18～20cm之间，同时还要在配比中掺入适量的外加剂和高效减水剂。
（2）严格控制除灌量
在进行混凝土灌注前，要根据微型桩的直径、长度等参数来初灌量，提升埋管成功的概率，当钢筋笼安装完成后，可立即进行灌注。
（3）导管安装
就案例工程而言，为满足微型桩基础加固施工的实际需求，采用了内径为300mm导管，长度为2.0m，最下端一节导管的长度略长，控制在4.0～5.0m为最佳。同时为配备的导管柱长度，上部导管长为1.0m，导管要尽量安放在微型桩中心位置，避免撞坏钢筋笼，导管底部高度一般为250～400mm。
（4）混凝土灌注
当混凝土除此灌注正常以后，要紧凑地面，进行连续不断的灌注，尽量避免发生中途停工的问题，同时在具体灌注过程中，还要通过测锤来探测混凝土面上升的高度，为拆除导管提供数据支持。随着混凝土浇筑量的不断增加，需要逐节拆除导管，当距离混凝土灌注距离顶部2～3m时，要对混凝土的需求量进行严格控制，避免对微型桩外观造成影响。在整个混凝土灌注过程中，要尽量保证灌注的连续性，同时为避免对周围的环境造成污染，还要把控中溢出的泥浆及时引导到泥浆回收池进行再利用，灌注桩的混凝土面要加尽量高出设计标准0．5～1．0m，以便凿除浮浆，提升微型桩的整体施工质量。
4 公路隧道微型桩基础加固施工技术发展趋势
（1）型微型桩使用的加强材料为异形钢筋，在地基中的固定方式为前面固定；
（2）型微型桩使用的加强材料为钢筋或钢管，在地基中的固定方式为下部固定。
（3）型微型桩使用的加强材料为钢管，在地基中的固定方式为全部固定。
（4）型微型桩使用的加强材料为钢管，在地基中的固定方式为全部固定。
不同微型桩的结构形式和加固方法也不尽相同，因此，在具体隧道工程施工时要根据实际情况，土质结构选择与之相适的微型桩加固结构，才能有效保证施工质量。
结束语
综上所述，本文对公路隧道微型桩基础加固施工技术做了深入探讨，探讨结果表明，科学合理的应用微型桩基础加固施工技术对提升公路隧道施工质量和整体结构的稳定性等方面具有非常明显优势，可进行大力推广应用。
参考文献：
［1］王勇．微型钢管桩在某隧道病害处治中的应用［J］．山西交通科技，2017，（1）：43－45．
［2］谷水兵，白兆强，司育强．劈裂注浆微型钢管桩在公路路基加固中的应用［J］．西部探矿工程，2016，28（2）：36－37．
论文作者:姜成
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/17
标签：隧道论文; 钻孔论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 导管论文; 公路论文; 桩基础论文; 《防护工程》2018年第31期论文;