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技术交流

碎石注浆桩在高速公路软基中的应用

时间:2017-09-26 访问人数:

 

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30cm70cm,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。 

.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。

.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1.171.25之间,淤泥质土应保持在1.201.25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20mm40mm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。