公路軟基加固碎石樁施工技術研究

趙偉偉+李芳芳

摘 要：作為公路工程重要構成部分，路基的承載能力及穩定性對其使用性能造成直接影響，必須結合工程實際情況，充分掌握地質條件，選取科學施工技術。碎石樁在軟土路基施工中的應用，有效加固路基，提高路基穩定性。為此，本文在充分了解碎石樁概況的基礎上，對公路軟基加固碎石樁設計計算、施工工藝及質量控制進行了分析與探究。

關鍵詞：公路工程；軟基加固；碎石樁

伴隨公路工程建設規模的不斷擴大，不僅拉動了沿線經濟快速發展，也為人們日常出行提供了便利，為保證公路運輸安全性能，需要不斷應用新技術、新工藝有效提高公路工程路基穩定性及行車舒適度。路基施工在公路工程建設中占據著重要的地位，若路基穩定性不能達到相關技術標準，將會影響公路工程使用壽命，還會危險過往車輛通行安全。目前，碎石樁在路基邊坡加固施工中應用極為廣泛，且具有良好耐久性和穩定性，能夠有效提高路基承載力。在具體施工過程中應結合公路工程實際情況，選取合適的施工參數，規范施工工藝，保證路基邊坡施工質量，促進公路運輸事業可持續發展。

1 碎石樁概況

碎石是碎石樁的主要材料，在國外碎石樁與砂樁一般被叫做散體樁、粗顆粒土樁。其是指無粘結強度的樁，散體樁復合地基由碎石柱、砂樁等散體樁與樁間土構成。碎石樁是指在松軟土地基中通過振動、沖擊或水沖等方式成孔后，再在土孔內將碎石擠入，形成由碎石組成的大直徑密實樁體，進而將軟土地基整體抗剪強度有效提升，并達到地基沉降減少的目的。

作為散體樁的主要構成部分，根據其制樁工藝，可將其分為2類：振沖碎石樁與干法碎石樁。振沖碎石樁、濕法碎石樁主要由振動加水沖的制樁工藝制成；干法碎石樁則是指選取各類無水沖工藝制作而成。

2 碎石樁設計計算

1、樁徑。碎石樁的直徑可選擇采用300mm—800mm，根據地基土質的情況或者成樁設備的因素來具體確定選擇碎石樁的直徑，對于飽和粘性土地基應該選擇直徑較大的。

2、樁間距與樁位布置方式。碎石樁的樁位比較適合采取等邊三角形或者正三角形的方式來布置。碎石樁之間的間距需要通過現場試驗的方式來確定。對于砂土和粉土地基，不應該選擇大于碎石樁直徑的4.5倍，對于粘性土地基不應選擇大于碎石樁直徑的3倍。

3、處理范圍。碎石樁的處理范圍應該大于基底范圍，處理的寬度也需要在基礎外緣之外擴大1排到3排的距離。可以對地基進行液化處理，在基礎外緣擴大的寬度不應當小于可液化土層厚度的1/2，并應該保證不小于5米。

3 公路軟基加固碎石樁施工工藝

1、施工準備

施工前需平整場地，按照地形圖進行場地平整標高你定，按照寧填勿挖的原則實施整平作業。地表堅硬物體需徹底挖除，以此確保機械設備順利下鉆。在場地內需進行運輸道路、道路2邊排水盲溝、縱向排水溝等設置，并對清理、拆除范圍加以確定。施工前，需進行現場成樁試驗，一般試樁數量在5根以上，以此獲取實際技術參數，為工程建設提供保障。在完成各項施工準備作業后，施工前可按照試樁結果與設計規定由技術人員進行技術交底。

2、鉆孔施工

應根據設計方案中碎石樁的長度、直徑等具體要求，確定鉆機規格及型號，由專業操作人員調試設備參數及使用性能，避免在鉆進施工中出現機械故障，影響正常施工進度。隨后根據注漿樁位置安放鉆機，鉆頭與樁體中心保持一致，傾斜度誤差不得超過1%，在鉆進施工階段應邊鉆孔邊測量，防止鉆孔傾斜偏差過大。由于軟土路基的特殊性，鉆進時會產生泥質土及砂土，組織施工人員及時清除，避免堵塞鉆孔，不僅影響設備的使用性能，還會降低成孔質量及效率。待鉆進至設計深度之后方可停止施工，檢查成孔深度、直徑等是否滿足施工要求，為防止鉆孔坍塌，通常需按照標準在頂部加設護筒。

3、清孔

公路工程碎石注漿樁清孔施工作業分兩次進行。應在鉆孔完成后進行一次清孔，當鉆孔到達設計深度后，鉆具必須進行原位回轉并正循環沖孔排渣。清孔要小于沉渣厚度10 厘米左右。這個時候要將孔內的泥漿比重在在1.15范圍內進行有效控制，在泥漿比重符合施工要求時，將鉆頭提出并移動鉆機，選用測繩對孔深進行有效測量，選用檢孔器對孔徑進行測量。在投石時進行二次清孔作業，此時要同時進行投石與清洗工作，并將孔內的泥漿比重在1.05左右的范圍內進行有效控制。

4、投石

碎石投放作業要在清孔結束后及時進行，投石前必須在孔底放置注漿管，為減少碎石投放過程中對孔壁的沖刷，應加一碎石導向管在孔頂部。碎石直徑最好控制在20毫米到40 毫米的范圍內，投石直到滿足孔口標高為止。

5、注漿施工

利用砂漿泵將水泥砂漿通過注漿管壓入孔內。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，根據設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，應逐漸向上拔管，拔管速度應根據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，故注漿過程中應不斷補料。注漿后樁頂漿液會下沉，故應進行回灌作業。

4 公路軟基加固碎石樁施工質量控制

1、利用現場成樁試驗對施工工藝、施工控制措施加以確定，如出現問題，需向相關部門及時上報做出整改。在施工各項記錄工作檢查中，如部分樁與施工規定不符，需做好補救措施。在檢驗復合地基施工質量時，通常選取的試驗方式為單樁荷載試驗；并選取多樁復合地基大型荷載試驗進行加固效果檢驗；選取重II型動力觸探法對碎石樁復合地基檢驗，如100毫米為其貫入量，擊數則在5次以上。拔管過程中不存在拔空管，則不會出現斷樁問題，保證樁身具體連續性。如樁忽然快速下降，將產生傾斜問題，通常這種情況就屬于樁尖劈裂，如樁無法下沉或回跳問題多，則需將芯管拔出，查看巖石粉末是否存在，隨后再次連續選取樁錘進行3到5次擊打施工，如中間無小塊巖石夾雜，則再次連續進行多次擊打，如無法擊破即可確定該樁滿足設計要求。

2、在制樁時，要求各段樁體必須與密實電流、填料量、留振時間等需求相符。制樁時應把振動器從孔口提出加料，或同時進行振搗與填筑作業。為確保施工質量，需詳細觀測與記錄施工過程。隨時間變化樁管下沉情況、碎石預定灌入數量和實際數量、提升樁管與擠壓施工等都為觀測的內容。按照樁管下沉時間曲線可對伴隨時間變化土層松軟度的實際情況進行分析，并對碎石料投放數量加以確定。碎石樁樁頂施工過程中，因上覆壓力不斷降低，樁頂極易出現松散層，加載施工前期需做好挖除與壓實作業，并將復合地基的作用充分發揮出來。

5 結束語

綜上所述，為達到良好加固效果，必須合理選取軟土路基加固措施。碎石樁作為公路軟基加固施工技術之一，其技術水平的高低將嚴重影響工程質量。為此，必須嚴格按照施工現場具體情況，規范施工工藝，全面提升工程質量。

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