公路工程軟基加固施工中碎石樁技術的應用

宗敬云

(山西昔榆高速公路有限公司，山西 晉中 030600)

在公路工程建設中，時常遇到軟基，軟基不可直接作為公路的地基，否則會引起路基不均勻沉降，對公路的后續施工與使用造成影響。因此，一旦發現軟基，必須采取有效的技術措施加以處理。碎石樁就是一項效果顯著的軟基加固技術，在當前的公路工程中得到了廣泛應用，而為了使碎石樁技術應用發揮出應有的作用效果，應結合以往工程經驗，明確各項技術要點。

1 碎石樁技術概述

碎石樁指的是采用的振動的方法先在軟基加固段進行成孔，然后將預先準備好的碎石填入到孔中，成型一個直徑相對較大，且主要由碎石組成的樁體。對于復合地基，其常用樁體類型當中，碎石樁和砂樁均為散體材料樁，有著基本相同的加固機理。但由于待加固土質的不同而存在一定差別，比如對碎石土、砂土與粉土而言，主要起到擠密與置換的作用，而對粘性土與填土而言，主要起到的是置換作用，同時兼顧一定的加快排水固結與擠密。在碎石樁施工中，采用以粒徑在20～60 mm范圍內的碎石為宜，由于碎石之間有很強的咬合力，所以成樁后有很高的強度。

2 施工工藝

2.1 工藝流程

碎石樁施工需嚴格按照以下工藝流程進行：樁位測量放樣→樁機就位→振動成孔→停振灌料→反插補料→加壓成樁

2.2 樁位測量放樣

放線定位需嚴格按照相關規范進行，將場地中的軸線和控制點均復核確認無誤后，安排專門的測量人員使用鋼卷尺與經緯儀進行樁位的測量放樣，然后做好標記，并埋設好樁尖，使放樣誤差不超過2 cm。定位完成后，要在24 h之內開始打樁，施工中要特別注意避免樁位不準，做好經常性的復核，對于因擠壓產生的偏差，應立即調整。

2.3 樁機就位

在樁機就位過程中，樁機的機架應保持水平和穩固，使沉管保持垂直與對中，樁孔的垂直度可使用吊錘檢測，樁管底板中心和樁位誤差不能超過2 cm，樁孔垂直度偏差不能超過樁長的1.5%。在打樁時，應隨時做好樁孔垂直度檢查。

2.4 振動成孔

樁機就位并檢查合格后，在自由狀態下使樁位對正，充分利用錘中與沉管的自身重量先靜壓1～2 m，然后進行振動下沉，此時可通過收緊鋼絲繩來加快沉管的速度，一般每下沉0.5～1.0 m的長度便留振5～10 s的時間，直到設計要求的深度。

2.5 停振灌料

石料應有良好級配，粒徑應控制在20～60 mm范圍內，且含泥量不能超過3%，如果石料被污染，需要在使用前進行沖洗。石料使用前要進行嚴格的復驗，若經復驗發現石料風化，則不可在施工中使用。

沉管到設計要求的深度后，應立即投料或補料，直到樁孔被填滿，同時清理孔口和管壁處附著的泥土，以免混入石料。投料量應充足，灌入量一般要達到0.2 m2/延米以上。最后以此填料應盡可能用完設計石料，另外，每個樁的實際填料量不能小于樁孔的體積。

2.6 反插補料

振動成孔結束，并將石料灌滿后，開始振動拔管，在振動的同時進行拔管，一般每次拔管的高度需控制在0.5～1.0 m范圍內，然后應反向插入0.3～0.5 m，并持續振動5～10 s的時間。通過反插使樁管中的石料全部投出，第一次投料時的成樁長度不能超過樁管長度1/2。完成第一次投料后，用料斗開始第二次投料，直到飽滿。待樁管被提出地面后，方可停止振動，在孔口處投料，直到地面，通過數次反復，將設計用料使用完畢。在以上過程當中，提升與反插的速度都應保持均勻，對于拔管速度，通常按照1.0 m/min控制，當需要從淤泥夾層當中穿過時，應適當減慢拔管的速度，同時還應減小拔管的高度及反插深度。

2.7 加壓成樁

反插完成，且補滿石料后，將加壓鋼絲繩完全收緊，開始加壓成樁，此時要對樁頂的實際標高予以嚴格控制。

3 施工控制要點

(1)根據建設方提供的各控制點及設計單位提供的圖紙，安排專門的測量人員準確測量并放出碎石樁軸線和各控制點，同時加以保護，為打樁過程中的引測、控制及樁位復核等提供方便。考慮到打樁時會產生一定擠密的作用，所以會對控制點造成一定程度的影響，對此，施工中應做好控制點復測，一旦發現位移或高程變化，應立即對臨時坐標及標高進行適當調整，防止產生太大誤差。

(2)為了明確場地范圍內地質土層實際情況，得到準確資料，明確施工工藝在現場是否適用，在施工正式開始前，應先做好試樁，用于確定具體的成樁參數，將其作為正式施工過程中的控制標準，同時將最終的試樁結果及時反饋至建設方與設計方。試樁需嚴格按照正常樁進行，具體的試樁位置通常為打樁流水起點處的樁，當然也可由建設方及監理方對具體的試樁位置予以指定。

(3)各樁施工中應認真做好各項原始記錄，同時隨時對樁頂與地面是否存在隆起或水平方向位移進行觀測。

(4)對每段碎石樁施工中的碎石實際灌入量予以嚴格控制。通常要按照樁孔的體積與碎石在中密狀態下的干密度通過計算確定，灌入量一般不能要控制在設計值±5%范圍內。

(5)碎石樁施工質量控制標準如表1所示。

(6)施工完成后，應等待一段時間再開始質量檢驗。當地基土層為飽和粘性土時，要在孔隙水壓完全消散之后開始檢驗，間隔時間要達到28 d以上。而對于雜填土、粉土與砂土地基，則要間隔至少7 d的時間。樁體檢測以動力觸探試驗為主，同時要對樁間土進行標貫試驗，實際的檢測數量要達到總樁孔數量的2%。在對碎石樁地基進行竣工驗收的過程中，應通過復合地基載荷試驗進行承載力檢驗，其試驗數量應達到總樁數0.5%以上，同時單個樁體的測點數量應達到3個以上。

表1 碎石樁施工質量控制標準

4 結 語

綜上所述，碎石樁是一種常用的公路軟基加固技術措施，不僅加固效果良好，而且施工方便、簡單，能大幅提高地基承載力，滿足公路工程建設提出的要求。以上是對這項技術實際應用的分析和總結，旨在為工程實踐提供參考依據。