公路工程中土樁擠密施工技術(shù)分析

張 迎 軍

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理有限責(zé)任公司,山西 太原 030012)

由于公路工程施工的范圍較大，且施工環(huán)境具有很大的不確定性，使得公路工程施工過(guò)程中遇到的地基土質(zhì)量也不盡相同，為了使公路施工的質(zhì)量得到保證，施工過(guò)程中需要對(duì)地基土的質(zhì)量、種類(lèi)以及特點(diǎn)進(jìn)行分析，確保施工技術(shù)使用的合理性，而土樁擠密技術(shù)在軟土地基處理中較為常用，其主要是采用橫向擠密以及分層夯實(shí)的方法對(duì)軟土地基的密度進(jìn)行增強(qiáng)，從而提升軟土地基的質(zhì)量。

1 公路工程中土樁擠密技術(shù)的應(yīng)用范圍

1.1 適用范圍

從根本上來(lái)講，土樁擠密施工就是對(duì)地基進(jìn)行深層次的密實(shí)，該施工技術(shù)一般在地下水位較高的施工區(qū)域較為適用，通常會(huì)使用該技術(shù)處理具有濕陷性或以黃土、素填土為主的地基，主要是通過(guò)打入管套對(duì)地基進(jìn)行成樁處理，使用分層回填然后將基礎(chǔ)部分夯實(shí)即可，通常情況下，需要通過(guò)對(duì)土體的加工以及夯實(shí)操作將樁孔擠壓到周?chē)耐寥喇?dāng)中，通過(guò)提高土體的密實(shí)度，使地基的承載力得到增強(qiáng)，該方法能夠?qū)扼w間的密實(shí)度以及濕潤(rùn)度消除，實(shí)現(xiàn)土體穩(wěn)定性的加固和完善。

1.2 不適用范圍

在公路工程施工當(dāng)中，土樁擠密法并不是在任何條件下都可以使用的，所以，想要確保施工技術(shù)應(yīng)用的有效性，需要在應(yīng)用土樁擠密法進(jìn)行施工以前對(duì)施工地點(diǎn)的土質(zhì)情況進(jìn)行勘查和分析，如果地基具有較高的含水量，則需要適當(dāng)調(diào)整飽和度，采用與施工土壤相符的土樁擠密技術(shù)進(jìn)行加固，如果在使用時(shí)，沒(méi)有采取措施對(duì)地基的含水量進(jìn)行處理，則加固工作需要選用其他適合的方法來(lái)完成，此外，一般黃土層地基當(dāng)中會(huì)有含沙部分，需要對(duì)這部分的厚度加以明確，通常不能大于5 cm，否則會(huì)加大成孔加固的難度[1]。

2 土樁施工方面的原料控制

將土樁擠密施工技術(shù)應(yīng)用在公路工程的施工過(guò)程中，需要的原材料主要有素土、灰土以及二灰土，想要從根本上保證公路施工的質(zhì)量，必須要從施工的原材料入手，在材料進(jìn)場(chǎng)和具體使用時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，使土樁施工的質(zhì)量得到保證，從而確保整個(gè)公路工程的質(zhì)量，以下內(nèi)容是針對(duì)土樁施工原材料方面的質(zhì)量控制措施。

2.1 素土

在公路土樁施工當(dāng)中，粉質(zhì)黏土是主要的素土材料，在對(duì)粉質(zhì)黏土進(jìn)行具體應(yīng)用以前，需要選擇篩孔小于2 cm的篩子對(duì)其進(jìn)行過(guò)篩處理，在對(duì)素土進(jìn)行選擇時(shí)，需要對(duì)素土原材料的有機(jī)質(zhì)含量加以控制，要將其有機(jī)質(zhì)含量控制在5%以內(nèi)，而素土當(dāng)中不得隨意摻雜其他土質(zhì)，包括膨脹土、凍土等，可以允許素土當(dāng)中摻有碎石，但碎石粒徑必須要符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，最大粒徑不得超過(guò)5 cm，如果存在碎石粒徑超標(biāo)現(xiàn)象應(yīng)堅(jiān)決剔除。

2.2 灰土

在土樁施工當(dāng)中，灰土原材料主要應(yīng)用的是和粒性粉土，但要求這種原材料的塑性指數(shù)要大于4，選擇灰土材料時(shí)不得將松軟性的雜質(zhì)摻雜在其中，需要對(duì)灰土的粒徑進(jìn)行嚴(yán)格的控制，最大粒徑不得高于1.5 cm，在對(duì)灰土進(jìn)行攪拌的過(guò)程中，其石灰摻料可以使用塊徑小于50 mm的生石灰來(lái)充當(dāng)，但在進(jìn)行生石灰摻料時(shí)，必須要對(duì)生石灰的使用量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，應(yīng)以5%為標(biāo)準(zhǔn)界限控制用量，避免生石灰過(guò)量對(duì)土樁的密實(shí)度造成影響，除此之外，生石灰遇水會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)過(guò)軟化以后呈膏狀，這種情況下生石灰的效用無(wú)法充分的發(fā)揮出來(lái)[2]。

2.3 二灰土

在應(yīng)用土樁擠密法進(jìn)行施工時(shí)，為了對(duì)地基的密實(shí)性進(jìn)行增強(qiáng)，會(huì)將適量的二灰土加入到原材料當(dāng)中，對(duì)二灰土當(dāng)中的粉煤灰加以利用，提高施工質(zhì)量。但在對(duì)其中粉煤灰進(jìn)行使用以前，必須要進(jìn)行曬干處理，同時(shí)還要將使用的體積比控制好，并將其與原材料當(dāng)中的生石灰進(jìn)行均勻的攪拌。

3 技術(shù)要點(diǎn)

3.1 成孔擠密

在進(jìn)行公路土樁施工時(shí)，可以使用很多方法實(shí)施成孔擠密工藝，其中較為常見(jiàn)的方法包括沉管法以及沖擊法等。

1)沉管法。

振動(dòng)樁機(jī)或錘擊樁機(jī)是實(shí)現(xiàn)沉管法的關(guān)鍵，主要由精鋼作為打入土層的樁尖，需要安裝設(shè)計(jì)要求控制樁管的入土深度，通常入土深度在7 m～8 m之間，一定要緩慢的進(jìn)行樁管拔出工作，樁管拔出以后即可形成孔洞，為了使成孔質(zhì)量得到保證，在對(duì)操作設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，設(shè)備性能必須要適應(yīng)樁管的參數(shù)要求，包括質(zhì)量、長(zhǎng)度、直徑等，同時(shí)還要符合施工地點(diǎn)的地基土質(zhì)要求。與樁管相比錘擊樁機(jī)錘重應(yīng)該超出其2倍重量[3]。

2)沖擊法。

沖擊法主要是通過(guò)相應(yīng)的沖擊機(jī)來(lái)完成應(yīng)用的，需要按照規(guī)定的高度上升沖擊機(jī)的錘頭，然后進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)，錘頭的自由下落會(huì)產(chǎn)生一定的重力加速度，從而形成巨大的沖擊力，作用于土層當(dāng)中，形成孔洞，這種方式通常可以獲得20 m以上的孔深，孔徑范圍能夠達(dá)到500 cm～600 cm。而想要使該項(xiàng)工作的質(zhì)量及效率得到保證，在進(jìn)行實(shí)際的打孔施工時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

第一，在選擇沖擊機(jī)型號(hào)時(shí)，必須要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況加以考慮，施工的地質(zhì)條件不同，沖擊機(jī)的適用型號(hào)自然也不盡相同，除此之外，要對(duì)錘頭下落位置的準(zhǔn)確性加以保證，應(yīng)該在沖擊機(jī)上加裝鋼管導(dǎo)向器，這樣不但可以使錘頭入土的準(zhǔn)確性加以保證，還可以避免孔口受到錘頭沖擊而損壞。

第二，在進(jìn)行開(kāi)孔以前，應(yīng)該對(duì)錘頭的高度加以控制，應(yīng)該停留在較低的位置上，不能過(guò)高，應(yīng)進(jìn)行頻繁的沖擊，當(dāng)整個(gè)錘頭入土以后，需要對(duì)錘擊的方法加以轉(zhuǎn)變，使用正常的沖程進(jìn)行錘擊，在此過(guò)程中，仍然不宜對(duì)高沖程進(jìn)行頻繁的使用[4]。

3.2 填料夯實(shí)

在回填夯實(shí)施工正式開(kāi)始之前，需要進(jìn)行相應(yīng)的回填試驗(yàn)，對(duì)夯擊數(shù)以及填料夯數(shù)加以明確，一般會(huì)使用提升式電動(dòng)夯實(shí)機(jī)，該夯實(shí)器具有較大的夯機(jī)能量，以及較好的夯實(shí)效果，其錘重為450 kg，除此之外，常見(jiàn)的夯實(shí)機(jī)還有夾桿偏心輪式夯實(shí)機(jī)，該夯實(shí)器具有6 m～8 m長(zhǎng)的夯錘鋼管，錘重能夠達(dá)到100 kg～150 kg，該夯實(shí)器的夯錘與鋼管是一個(gè)整體。而錘重是確保夯實(shí)質(zhì)量的關(guān)鍵，錘重不得小于100 kg，錘徑應(yīng)比錘孔的孔徑小10 cm～60 cm，與此同時(shí)，要保證錘機(jī)就位的平衡性，并位于樁孔當(dāng)中，應(yīng)確保樁孔當(dāng)中沒(méi)有雜物或積水，在進(jìn)行填料時(shí)，需要由專(zhuān)業(yè)人員來(lái)完成，不得直接使用送料車(chē)進(jìn)行傾倒，填料完成以后需要在基礎(chǔ)地面上預(yù)留一定數(shù)量的土層，完成以后還要做好防凍、防雨等保護(hù)措施[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

土樁擠密施工技術(shù)在公路工程的地基處理當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛，能夠有效提高地基土的承載能力，但在使用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，施工人員一定要對(duì)施工地點(diǎn)的具體情況進(jìn)行細(xì)致的勘查和分析，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)土樁擠密施工的方法進(jìn)行合理的選擇，確保施工方法的合理性以及有效性，從而確保公路工程的施工質(zhì)量。

[1] 包 凱,劉昆明.淺析公路工程中土樁擠密施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013,7(23):10.

[2] 黃樂(lè)樂(lè).土樁擠密施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2015,4(10):104-105.

[3] 趙雋華,李 偉.公路工程中土樁擠密施工技術(shù)[J].黑龍江交通科技,2016,39(8):52-53.

[4] 李曉鵬,何軍輝.淺析土樁擠密施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富,2015,1(8):146-147.

[5] 馮 潔.公路工程中土樁擠密施工技術(shù)的應(yīng)用[J].交通世界(運(yùn)輸車(chē)輛),2015,2(12):114-115.