1烟台市公路管理局 山东烟台 264000；2烟台市芝罘公路管理局 山东烟台 264000
摘要：我国地域广阔，地质情况极为复杂，在修建公路工程中，往往存在大量地基问题，如处理不当，将给路桥工程使用年限、行车安全性带来极大威胁。为此，本文针对公路施工加固问题进行了分析，将碎石注浆桩施工技术广泛应用到公路施工中，能够对地基稳定性进行有效提升，且能够达到地基下沉减少的目的，由此可见，碎石注浆桩施工技术水平的提升对整个工程质量的优劣起到决定性的作用。
关键词：公路工程；碎石注浆技术；原理；特点；技术应用；质量控制
一、碎石注浆桩施工技术的概念
以碎石和水泥砂浆进行胶结形成的小型钻孔灌注桩被称为注浆桩，基于此，从注浆桩材料的使用情况来看，注浆桩是一种胶结体桩。从桩柱生成技术来看，钻孔灌注桩包含碎石注浆桩，一般情况下都会将碎石注浆桩的直径定为30～70cm之间，比较适合应用于<30m的桩长。碎石注浆桩施工主要是按照公路施工的设计直径而进行钻机的选取，通常公路施工都会采用小型钻机，成孔时钻机必须与设计深度相符合，其次在孔底要进行两项施工作业，一项是注浆管的放置工作，这项工作要先进行，另一项是碎石料投放施工。在进行碎石料投放作业中，施工企业可以采用注浆管放水的施工方式清洗孔壁。同时要特别注意注浆施工作业必须在碎石料投放作业结束后进行，一般情况下会采用由下向上逆行的方式进行浆液灌注成桩作业。施工过程中不仅要在钻孔中进行浆液渗透施工，还要将土体周围进行浆液渗透工作，这样不仅可以加快碎石固结的速度，还可以在桩体和土体之间形成一个过渡带，以此不断增强注浆桩与旁边的土的摩擦力。基于此，注浆桩近年来得到了极大的发展空间，尤其是在公路路基施工中得到了广泛的应用。
二、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。
三、公路工程碎石注浆桩的应用范围
在公路工程施工中，主要在软土层的处理上对碎石注浆桩技术进行应用，例如：淤泥土质、粉质砂土以及湿陷性黄土等。除此之外，还应处理水位不高的砂土及粉质土的地下水，能够有良好的整体效果存在。通常情况下，在软土性质的地基处理工程中也会对碎石注浆桩技术进行适用，而公路工程路基施工中的应用极为广泛，特别是对于较小施工面积的工程而言，若发现有来自地下水的侵蚀现象出现，首先应进行检验，确保该项技术能够在地基处理中进行应用。另外，还应对施工季节进行关注，若在冬季进行施工时，应注重加固施工受到温度变化的影响作用。
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四、公路工程碎石注浆桩施工技术应用
1、施工准备
全面调查研究工作应在公路施工前进行，并对路线沿线的地形、地质、水文、气候等情况进行充分了解并进行相关设计资料的认真收集，同时了解当地路基存在的病害问题，如压实度不足、坍塌等，并及时选用与之相适应的措施进行处理。在施工前期，还要做好地基勘察工作，特别是软土地基位置，这样可以进行软基分布及土壤厚度的准确确定。在路基加固方案设计中，必须对地形地貌、路基土质条件及施工材料与车辆荷载等问题进行充分了解与分析，同时验算其稳定性，为路基加固设计方案的确定与完善提供可靠依据。
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、钻孔施工
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，将产生一定量的泥土、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。
再次，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
在完成钻孔施工后，应及时进行清孔施工。如钻孔深度符合设计深度后，用原位回转钻具，正循环冲孔排渣。清孔到沉渣厚度在10厘米以下。泥浆在孔内的比重必须在1.15范围内进行有效控制。确保泥浆比重符合施工规定后，应将钻机提升并对机位进行移动，同时选用测绳对孔深进行测量，孔径通过检孔器进行测量。在投石过程中进行二次清孔施工，应同时进行投石与清洗作业，该过程应对孔内泥浆比重进行有效控制，一般控制在1.05的范围内。
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
通过砂浆泵将注浆管内的水泥砂浆注入孔内，在此过程中，必须进行砂浆泵型号、灌注砂浆材料等内容的合理选择。一般选用普通硅酸盐水泥作为砂浆的主要材料，并充分结合材料类型、砂子颗粒及砂浆配合比等，将砂子颗粒控制在0.5毫米直径以下。在注浆施工中，必须先注入一定量的砂浆，当注浆量符合设计规定后，可减少注浆量并将注浆管向上拨出，在重力作用下防止泥浆向土体内扩散。当注浆量和孔口一致时，要求砂浆比重始终处于95%，随后进行一次拔管，并确定注浆质量。在注浆作业时，如注浆管出现振动情况，孔口石料极易出现下沉情况，基于此，在注浆施工中必须确保送料的连续性。
五、结束语
随着社会主义市场经济的迅速发展，公路工程碎石注浆桩施工技术作为公路建设中的重要施工技术，对公路质量安全起着关键性的作用。为提高公路工程碎石注浆桩施工的技术水平，必须充分掌握公路工程碎石注浆桩施工技术的要点，对其监测方式如沉降观测、水平位移观测等方式熟练应用，才能促进公路工程建设的快速发展。
参考文献
[1]兰文丰，吕涛.浅谈公路工程的碎石注浆桩施工技术[J].黑龙江交通科技.2013
[2]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]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
论文作者:杨杰1,李环环2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/22
标签：碎石论文; 注浆论文; 钻孔论文; 砂浆论文; 钻机论文; 公路论文; 作业论文; 《建筑学研究前沿》2017年第15期论文;