公路工程中土樁擠密施工技術(shù)控制分析

龔丕恭 李俊黏

摘要：本文對(duì)灰土擠密樁技術(shù)的概況、適用范圍、材料準(zhǔn)備以及具體應(yīng)用等進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討，為實(shí)際的施工工作提供一定的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：公路工程；土樁擠密；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

一、土樁擠密施工的適用范圍

擠密法屬于深層密實(shí)法之一，是當(dāng)代地基處理方法重大進(jìn)展的標(biāo)志。其作用機(jī)理是深層密實(shí)。擠密法是一種用來形成直徑較大狀的方法，它先通過振動(dòng)、沉管與沖擊等方法成孔，然后用碎土、砂石、土及石灰（可根據(jù)實(shí)際需要替換其他材料）來填充孔，最后再通過振實(shí)的方式將其處理成樁。

土樁擠密法主要是用來對(duì)地基進(jìn)行加固，通常適用于處理位于地下水上方具有濕陷性特性的素填土、黃土及雜填土等地基。根據(jù)填充的土質(zhì)不同，擠密法通常分土樁、灰土及二灰土樁擠密法。此類方法主要采用振動(dòng)沉管、打入鋼套管或炸藥爆擴(kuò)等方式在地基成樁，然后再以分層的形式來進(jìn)行孔的回填土操作，最后夯實(shí)即可。樁孔位置的土體在經(jīng)過成孔及夯實(shí)等操作后，會(huì)全部被擠壓到附近的土體中，樁附近的土體就被擠密，如此一來，通過對(duì)周圍土體的擠密就能夠消除樁間土體的濕陷性，并同時(shí)在一定程度上增強(qiáng)了土體的承載力，這種方法主要是通過對(duì)土體的側(cè)向深層擠密來實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的加固。要對(duì)地基的地質(zhì)條件進(jìn)行分析后，再根據(jù)具體的情況與需求來確定狀的性質(zhì)，如果地基濕陷情況比較嚴(yán)重的話，處理目的就是清除濕陷性，此時(shí)應(yīng)該采用土樁擠密法進(jìn)行加固，假若需要提高地基的水穩(wěn)性或承載力的話，就應(yīng)該采用灰土樁或二灰土樁。

二、公路工程土樁擠密施工材料準(zhǔn)備

（一）素土

在土樁施工中運(yùn)用的素土材料主要是粉質(zhì)粘土，在實(shí)際應(yīng)用之前，應(yīng)采用篩子進(jìn)行過篩處理，控制篩子的篩孔大小，使其小于2cm。其次，在選擇素土?xí)r，應(yīng)對(duì)素土原材料內(nèi)含有的有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)達(dá)到5%以下，禁止在素土中對(duì)膨脹土、凍土或其他土質(zhì)進(jìn)行摻入。當(dāng)然，允許素土內(nèi)有碎石存在，進(jìn)碎石的粒徑控制在小于5cm，對(duì)于超過5cm的碎石可進(jìn)行剔除。

（二）灰土

土樁施工中，運(yùn)用的灰土原材料是塑性指數(shù)超過4的及粒性粉土，在選擇灰土材料時(shí)，應(yīng)禁止里邊有松軟性雜志摻入，嚴(yán)格對(duì)灰土的顆粒粒徑進(jìn)行控制，使其達(dá)到小于1.5cm。另外，在拌和灰土?xí)r，可對(duì)小于50mm粒徑大小的生石灰進(jìn)行運(yùn)用，使其作為石灰摻料。此時(shí)，應(yīng)注意的是，應(yīng)嚴(yán)格對(duì)生石灰的摻入量進(jìn)行控制，盡可能將生石灰的含量控制在小于5%，避免由于較大生石灰粒徑造成含量過大問題出現(xiàn)，從而對(duì)土樁的密實(shí)度造成影響，在施工過程中，結(jié)合生石灰和水容易出現(xiàn)反應(yīng)，當(dāng)軟化后會(huì)出現(xiàn)膏狀，從而無法將其作用得到充分發(fā)揮。

（三）二灰土

土樁擠密施工技術(shù)應(yīng)用中，為了進(jìn)一步加強(qiáng)地基的密實(shí)效果，都會(huì)在原材料中加入一些二灰土，利用二灰土中含有的粉煤灰來增強(qiáng)施工效果。但二灰土中的粉煤灰必須要曬干后才能加以使用，且使用時(shí)還必須按照一定的體積比與原材料中摻加進(jìn)的生石灰拌和均勻。

三、公路工程土樁擠密施工技術(shù)控制分析

（一）成孔擠密

1.沖擊法

沖擊法成孔主要是利用定型或簡易沖擊機(jī)來進(jìn)行，施工工藝是將錘頭升高到一定高度后，再任其自由下落，這樣就會(huì)對(duì)土層造成嚴(yán)重的沖擊，重復(fù)這樣的操作，直至成孔結(jié)束，通過這種方式得到的孔，孔深通常超過20米，孔徑范圍為500到600米。為了保證孔的質(zhì)量，需要做到下面幾點(diǎn)：

第一要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)狀況與孔徑設(shè)計(jì)直徑來選擇適合的機(jī)型來進(jìn)行施工，為避免錘頭入土位置錯(cuò)誤或在沖擊過程中造成孔損壞，需要裝設(shè)鋼管導(dǎo)向器在鉆機(jī)上。第二不能再開孔前，將錘提的過高，要控制在較低的位置，并且沖擊次數(shù)要頻繁，當(dāng)錘頭完全進(jìn)入土后，則轉(zhuǎn)換成正常的沖程錘擊，這時(shí)候仍然不允許過多的使用高沖程。第三為了方便觀測(cè)沖孔的深度，從而對(duì)其進(jìn)行控制，必須要在鋼絲繩上設(shè)置長度標(biāo)志。

2.沉管法

振動(dòng)機(jī)或錘擊樁機(jī)是沉管法成孔的主要器具，由精鋼制成打入土層的樁管所帶有的樁尖需要以設(shè)計(jì)深度為參考，使樁管入土深度達(dá)到8米。在拔出樁管的時(shí)候，必須對(duì)速度進(jìn)行控制，不能過快也不能過慢，在拔出的過程，逐漸形成孔洞。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要對(duì)樁管的直徑、長度、質(zhì)量、地基土質(zhì)等進(jìn)行嚴(yán)格考量，使成孔質(zhì)量與規(guī)定要求相符合。選擇錘擊樁機(jī)的時(shí)候，需要使錘重在樁管重量的兩倍以上，為了提高樁管的落入精準(zhǔn)度，需要借助于平穩(wěn)就位樁機(jī)，使其與樁孔能夠嚴(yán)密對(duì)照。在沉管的過程中，需要對(duì)操作的速度和力度等進(jìn)行嚴(yán)格控制，要做到輕擊慢沉，在樁管逐漸穩(wěn)定的時(shí)候，在合適的時(shí)間拔出，避免孔口的破壞，使這種方法能夠達(dá)到理想的效果。

3.爆擴(kuò)法

爆擴(kuò)法成孔方式包括兩種，即藥眼施工法和藥管施工法。其中選用藥眼施工法時(shí)，具體施工方式是將直徑為1-30mm鋼釬打入土層中（施工土層的含水量應(yīng)超過22%），然后將鋼釬撥出，即形成藥眼（小孔），將炸藥和1-2個(gè)雷管填入到藥眼內(nèi)，進(jìn)行引爆，隨即形成樁孔。需要進(jìn)行的質(zhì)量控制關(guān)鍵是要確保炸藥應(yīng)為國家生產(chǎn)的產(chǎn)品，并且炸藥的用量需要把握好。當(dāng)選用藥管施工法時(shí)，比較適合含水較大的土層，利用洛陽鏟或扁頭鏟進(jìn)行挖掘，在土中形成空洞，其直徑應(yīng)為60～80mm和并且深度要與樁孔設(shè)計(jì)值相同，然后將直徑為12～30mm的炸藥管和1～2枚的電雷管放入孔洞內(nèi)，安置完畢后，實(shí)施引爆，即成樁孔。

（二）填料夯實(shí)

必須經(jīng)過回填試驗(yàn)，確定合理的填料數(shù)量和夯擊數(shù)后，才能進(jìn)行回填夯實(shí)施工。常見的樁孔填料夯實(shí)機(jī)是電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)提升式夯實(shí)機(jī)，它的錘重可達(dá)450kg，所以具有夯機(jī)能量大，夯實(shí)效果好的特點(diǎn)。此外還有偏心輪夾桿式夯實(shí)機(jī)，它的夯錘重達(dá)100-150kg，具有6-8m長的夯錘鋼管，其管徑是60-80mm。它的特點(diǎn)是鋼管與夯錘被焊成一個(gè)整體，一雙同步向偏心輪將鋼管夾在中間，進(jìn)行夯實(shí)填料。質(zhì)量控制需要注意的事項(xiàng)有以下幾點(diǎn)。首先，保證錘重不小于100kg，錘的最大直徑要比樁孔的直徑小100-160mm。其次，在夯錘機(jī)就位時(shí)必須確保其平衡，而且夯錘一定要對(duì)準(zhǔn)樁孔。此外，需要將樁孔內(nèi)雜物和積水清理干凈。

四、結(jié)束語

綜上所述，在公路工程的施工過程中，土樁擠密施工技術(shù)具有非常關(guān)鍵的應(yīng)用，直接影響著施工進(jìn)度以及最終的施工質(zhì)量。需要充分意識(shí)到這一技術(shù)在施工中的重要作用，做好素土、灰土、二灰土等的施工工作，利用沖擊法、沉管法、爆擴(kuò)法保證成孔擠密環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，然后進(jìn)行填料夯實(shí)，使每個(gè)步驟都能夠達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)。通過一系列綜合有效的措施，提高公路功臣的質(zhì)量，促進(jìn)交通行業(yè)的順利健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳亞力.土樁擠密施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用[J].華東公路，2017（03）.