芻議公路軟基施工中灰土擠密樁技術(shù)的應(yīng)用

王井剛 張聰穎

洛陽華杰公路工程有限公司

芻議公路軟基施工中灰土擠密樁技術(shù)的應(yīng)用

王井剛 張聰穎

洛陽華杰公路工程有限公司

隨著我國公路工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，各類質(zhì)量問題得到了有效處理。灰土擠密樁施工技術(shù)作為高速公路工程施工的重要技術(shù)之一，其施工效果是否良好將直接影響到工程施工的整體質(zhì)量。施工單位必須重視灰土擠密樁施工技術(shù)的質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行有效施工，只有這樣才能提高公路工程的整體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益。

公路軟基施工；灰土擠密樁；加固機(jī)理

灰土擠密樁是利用打樁機(jī)或振動器將鋼套管打入地基土層并隨之拔出，在土中形成樁孔，然后在樁孔中分層填入灰土夯實(shí)而成灰土樁。與夯實(shí)、碾壓等豎向加密方法不同，灰土擠密樁是對土進(jìn)行橫向加密。施工中當(dāng)套管打入地層時，管周地基土受到了較大的水平向擠壓作用，使管周一定范圍內(nèi)的地基土的工程物理性質(zhì)得到改善， 其密實(shí)度增加、壓縮性降低、濕陷性全部或部分消除。

一、工程案例

某公路工程總長度為12.1公里，合同段起始樁號為K36+000，K48+100為終止樁號。該合同段濕陷性黃土分布于K41+683到K41+896之間，其深度為6到8米，29345米為灰土樁設(shè)置值，40厘米為灰土樁樁徑，8米為其設(shè)計樁孔深度，布置形狀為等邊三角形。路基基底處理樁心距采取1.3米，按照承載力規(guī)定，橋臺、臺后灰土樁樁心距可選取1.3米。2：8為灰土樁樁體和土體積之間的配合比例，97%為最小壓實(shí)度。處理灰土樁后可將灰土隔水層(30厘米)設(shè)置于頂面位置，坡腳外側(cè)2排樁為地基處理寬度。

二、公路軟基施工中灰土擠密樁施工流程

1、測量放樣。場地清理工作與整平工作應(yīng)在施工前進(jìn)行，如施工場地存在松軟路段時，為有利于機(jī)械作業(yè)，應(yīng)及時進(jìn)行處理。在施工前應(yīng)對基礎(chǔ)中線、邊線進(jìn)行測量放樣，并準(zhǔn)確定位樁孔，同時進(jìn)行標(biāo)注。樁孔中心定點(diǎn)施工時可選用鋼釬(直徑20毫米)向土內(nèi)插入20厘米的深度，隨后將鋼釬拔出并進(jìn)行石灰灌注，以此確定其位置。當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)含水量較低時，應(yīng)將其進(jìn)行浸水濕潤，確保其含水量符合施工要求。

2、灰土拌和。分別過篩土與消解后的石灰，隨后遵循灰土體積進(jìn)行配料拌和施工，一般情況下配合比為2：8，在拌料場進(jìn)行3遍拌和后，將其運(yùn)輸?shù)娇孜桓浇惶钍┕で皯?yīng)在進(jìn)行一次拌和作業(yè)。

3、成孔施工。待樁機(jī)安裝到位后，注意調(diào)整樁機(jī)的位置，在樁機(jī)確保無誤之后，先將樁管吊起然后緩緩地放下樁管，使得樁管、樁尖以及樁錘能夠位于同一直線上，避免發(fā)生偏差。樁尖準(zhǔn)備入土之時，應(yīng)該先進(jìn)行低錘輕擊，待樁機(jī)進(jìn)入土中一至兩米的深度，保證各項都沒有意外后，再按設(shè)計的要求采用錘頭重2.5T的履帶式灰土打樁機(jī)反復(fù)沖擊土層成孔，孔深12m，孔徑40cm。在沉管進(jìn)行夯擊之時，當(dāng)樁管的傾斜度超過1%至1.5%時，就要拔出樁管并且將失誤的樁孔填滿好再進(jìn)行重新打孔。待每次成功成孔之后要將樁管拔出，然后對樁尖進(jìn)行檢查看是否有損壞或偏離。在施工的重要部位，成孔和制樁的質(zhì)量都需要進(jìn)行嚴(yán)格地控制，必要的時候可以采取加密樁或者短樁的措施。沉管貫入度的測定需要在樁尖無損壞、錘擊無偏離、錘的落距符合要求以及樁帽、彈性墊層符合規(guī)定的前提之下才能認(rèn)定是有效的。在沉管時，施工人員需注意保持樁機(jī)的垂直不允許樁機(jī)傾斜移位；開始錘擊沉管應(yīng)先用輕錘慢沉，等到確定樁管不會發(fā)生移位之后方可以用正常速度來沉管。成孔后，立即檢查孔位、垂直度、樁徑和深度，樁孔中心點(diǎn)的偏差不應(yīng)超過樁徑的0.4倍(即16cm)，樁孔垂直度偏差小于 1.5%，孔徑誤差為-20mm、深度誤差為+500mm；再進(jìn)行成孔施工時，先外后的是施工的一項重要規(guī)則，同排內(nèi)的樁孔間隔至少一孔或者兩孔，及時檢查成孔之后的樁孔是否發(fā)生縮頸，滲水和回淤的現(xiàn)象，并對以上現(xiàn)象做好記錄。

4、樁孔回填與夯實(shí)。一般采取就地挖取的純凈黃土與粘性土作為樁孔回填材料，這種材料不能應(yīng)用于有機(jī)質(zhì)含量8%以上的表層耕土或淤泥質(zhì)土與雜填土內(nèi)，這種土質(zhì)中回填此類材料應(yīng)進(jìn)行過篩作業(yè)。一般情況下高速公路工程施工中，都會選用偏心輪夾桿式夯實(shí)機(jī)械作為灰土擠密樁施工的樁孔夯實(shí)機(jī)械，其夯錘重量為340千克，落距為45厘米，夯擊次數(shù)為一分鐘35到40次，夯錘提升主要依靠摩擦力。

三、公路工程施工中灰土擠密樁技術(shù)的質(zhì)量控制措施

灰土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理地基的深度為5～15 m。以提高地基土的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)性為主要目的時，宜選用灰土擠密樁法。當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時，不宜選用灰土擠密樁法或土擠密樁法。

1、夯打時，孔內(nèi)有滲水、涌水、積水。產(chǎn)生原因是地下水位太高及沒有做好排水設(shè)施。

2、施工時避開中午吃飯休息及晚上吃飯時間段，一般情況下禁止晚上加班施工，以免噪聲及振動影響群眾生活。

3、地基土的含水量在達(dá)到或接近最佳含水量時，擠密效果最好。當(dāng)含水量過大時，必須采用套管成孔。成孔后如發(fā)現(xiàn)樁孔縮頸比較嚴(yán)重，可在孔內(nèi)填入干散砂土、生石灰塊或磚渣，稍停一段時間后再將樁管沉入土中，重新成孔；如含水量過小，應(yīng)預(yù)先浸濕加固范圍的土層，使之達(dá)到或接近最佳含水量。

4、人工回填時，裝載機(jī)將灰土堆放在孔口的距離必須大于1m，這樣可以保證人工從鏟灰土到填入孔內(nèi)有一定的時間差(通過距離保證時間差)，同時可避免人工一次性將大量灰土直接推入孔內(nèi)。在夯實(shí)過程中操作人員必須隨時觀察夯實(shí)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況(夯實(shí)機(jī)就位是否平穩(wěn)、夯錘是否在孔中心、夯錘提升高度是否正常、夯錘是否處于自由落體狀態(tài)、且每次夯擊是否夯實(shí)、自動回機(jī)灰土流量是否正常)，保證夯實(shí)效果。

四、結(jié)束語

綜上所述，公路建設(shè)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分，在交通建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、縮短城鄉(xiāng)差距中起著關(guān)鍵性的作用。為進(jìn)一步提升公路工程建設(shè)質(zhì)量，施工單位必須重視路基施工技術(shù)的應(yīng)用。灰土擠密樁技術(shù)作為公路工程軟基處理的重要方式，其施工效果將對公路工程整體質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，為此，施工單位必須提升灰土擠密樁施工技術(shù)，規(guī)范施工工藝，只有這樣才能推動交通經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，才能為國民經(jīng)濟(jì)增長提供一份力量。

[1] 黃闖. 灰土擠密樁在隴西濕陷性黃土敏感地區(qū)高速公路地基處理中的應(yīng)用[J]. 公路與汽運(yùn). 2012(04)