碎石注漿樁在高速公路軟基中的應(yīng)用

一、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30m以內(nèi)。其基本原理是利用小型鉆機按設(shè)計直徑,鉆進至設(shè)計深度成孔,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行注漿,漿液一般由下向上逆行,當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。 

二.碎石注漿樁技術(shù)特點 

1.施工機具輕便,便于快速施工,施工場地要求低; 

2.施工噪音小,對施工周圍居民影響小; 

3.通過漿液的滲透,加強樁與樁周土體的摩擦力,有利于提高樁的承載力; 

4.施工工藝操作簡單,便于施工質(zhì)量的控制。 

三.樁身質(zhì)量的檢測 

根據(jù)國家規(guī)范,樁身完整性檢測的方法有以下四種:低應(yīng)變動測法、高應(yīng)變動力試驗、鉆孔取芯、聲波透射法。對碎石注漿樁,目前常用的檢測方法是:無損低應(yīng)變動測法和鉆孔取芯法。

四.施工工藝 

碎石注漿樁的施工過程主要分為:鉆孔、清孔、投石以及注漿四部分。 

1.鉆孔。

主要采用GPS10型或與此相類似的工程鉆機,鉆頭為魚尾鉆頭或三翼鉆頭均可。采用泥漿護壁大泵量正循環(huán)方法作業(yè)。為了保證鉆孔垂直,應(yīng)隨時測量,確保垂直度偏差小于1%。鉆進過程中應(yīng)不斷檢查泥漿比重,砂土應(yīng)保持在1.17~1.25之間,淤泥質(zhì)土應(yīng)保持在1.20~1.25之間?咨畈坏眯∮谠O(shè)計孔深。為了防止出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象,孔頂應(yīng)用鋼筒加以保護。 

2.清孔 

 分一次清孔和二次清孔。一次清孔應(yīng)在鉆孔完成后進行,當鉆孔至設(shè)計深度后,鉆具原位回轉(zhuǎn)。正循環(huán)沖孔排渣。清孔至沉渣厚度小于10cm。此時孔內(nèi)的泥漿比重應(yīng)控制在1.15左右,當泥漿比重達到要求后,提鉆移機,并用測繩測量孔深,檢孔器測量孔徑。二次清孔是在投石時進行,一邊投石一邊清洗,此時孔內(nèi)的泥漿比重應(yīng)控制在1.05左右。 

 3.投石。

  清孔之后應(yīng)及時投放碎石,投石之前應(yīng)將注漿管放至孔底,投放時為減少碎石沖刷孔壁,應(yīng)在孔頂部加一碎石導(dǎo)向管。碎石的直徑20mm~40mm之間為宜,直到投石達到孔口標高為止。 

4.注漿。 

 主要是利用砂漿泵將水泥砂漿通過注漿管壓入孔內(nèi)。砂漿泵可以用SGB-10型或與此相類似的砂漿泵,注漿管為普通鋼管即可。砂漿材料主要為普通硅酸鹽水泥,砂的粒徑不大于0.5mm,根據(jù)設(shè)計強度要求配比進行配置砂漿。當注漿達到一定量后,為防止泥漿在重力作用下向土體大量擴散,減小用漿量,應(yīng)逐漸向上拔管,拔管速度應(yīng)根據(jù)注漿量進行控制為主,每次拔管的間距為0.5m,并不間斷注漿。至孔口翻漿比重達到注入砂漿比重95%時,可一次拔管。為確保注漿質(zhì)量。在注漿的過程中由于注漿管的振動造成孔口石料下沉,故注漿過程中應(yīng)不斷補料。注漿后樁頂漿液會下沉,故應(yīng)進行回灌作業(yè)。  測并盡可能控制好加載速度,加載速度適中,同時應(yīng)保證加載厚度的均勻性,絕對不允許有高的集中料堆存在。