基于公路工程施工中灰土擠密樁技術的研究

[摘要]作為濕陷性黃土地基處理的重要施工技術，灰土擠密樁施工技術目前在高速公路、鐵路等工程建設中得到了廣泛地應用與推廣，灰土擠密樁成樁為橫向擠密，對于消除地基土的濕陷性、提高地基承載力、降低土體壓縮性效果顯著，可對抵抗濕陷能力進行有效提升，同時也是工后沉降降低的重要方式。為此，本文主要對高速公路工程施工中灰土擠密樁的概況、施工準備、技術應用及質量控制進行了分析與探究。

[關鍵詞]灰土擠密樁技術；高速公路工程；應用；概況；準備工作；質量控制

公路建設作為國民經濟發展的重要組成部分，在交通建設、經濟發展、縮短城鄉差距中起著關鍵性的作用。高速公路作為公路工程的重要構成部分，為進一步提升公路工程建設質量，施工單位必須重視路基施工技術的應用。灰土擠密樁技術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量造成嚴重影響，為此，施工單位必須提升灰土擠密樁施工技術，規范施工工藝，只有這樣才能推動交通經濟的高速發展，才能為國民經濟增長提供一份力量。

一、灰土擠密樁施工原理

1、工后產生沉降的主要原因是黃土的強結構性和孔隙，在實際施工中，灰土擠密樁因沖擊振動充分擾動了樁周圍的土體，破壞了大孔隙黃土的原有結構，使其結構變得更加緊密，從而使抵抗濕陷和振陷的能力得到了提高，工后的沉降也得到了有效的減少。

2、在成樁過程中，樁間土因受到很大的側向擠壓力，通過被擠密加固，使強制擠密區、擠密區和擠密影響區得以形成，從而使樁周圍土體的模量得到了提高，地基整體的壓縮變形得到了有效的減少。

3、當采用較重夯錘進行施工時，孔內加固原材料單位面積會受到高動能、強夯擊的作用，地基土會受到很高的預壓應力，從而提高了樁體的強度，模量也會增大，這樣以來處理后的地基浸水及加載不會有明顯壓縮變形的產生。

4、樁體和樁間土得到有效的加固，復合黃土地基的整體剛度較均勻，可以確保行車的安全，提高行車的舒適度。

二、灰土擠密樁技術的施工準備工作

1、施工技術準備

項目部相關工作人員必須將樁位施工平面布置圖提供給各個施工隊進行擬建施工段施工，并對處理范圍加以明確。項目部路基工程師應對樁位施工范圍交底、現場放樣等工作負責，在放線施工后，及時向監理工程師上報，并復核。同時做好技術交底工作。

2、施工機械準備

選取錘擊式柴油打樁機作為公路工程成孔施工機械，一般其型號為DD-32，要求錘重大于樁管重量。夯實機具使用偏心輪夾桿式夯實機，配合沖擊錘。夯錘用鑄鋼制成，重量一般選用200kg，其豎向投影面積的靜壓力不小于20kPa，夯錘最大部分直徑較樁孔直徑小100mm，以便填料順利通過夯錘四周，夯錘形狀下端為拋物線形錐體或尖錐形錐體，上段成弧形。

3、夯擊設備及技術參數

偏心輪夾桿式夯實機，夯錘重100kg～150kg，落距2m，夯擊40次/min～50次/min，同時嚴格控制填料速度，30cm～40cm為一層，夯實到發出清脆回聲為止，進行下一層填料。要求夯錘重1.5t，落距2m，夯擊8次。

三、灰土擠密樁技術在高速公路工程施工中的應用

1、測量放樣。公路工程施工前期，必須做好清理場地與場地平整工作，在軟基路段施工中，為確保施工機械能夠順利施工，必須做好軟基處理工作。在測量放樣施工環節，應先測量中線與邊線，在樁位定位后及時進行相關標注。

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行配料拌和施工，一般情況下配合比為2：8，在拌料場進行3遍拌和后，將其運輸到孔位附近，夯填施工前應在進行一次拌和作業。

3、成孔施工。待樁機安裝到位后，注意調整樁機的位置，在樁機確保無誤之后，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，避免發生偏差。樁尖準備入土之時，應該先進行低錘輕擊，待樁機進入土中一至兩米的深度，保證各項都沒有意外后，再按設計的要求采用錘頭重2.5T的履帶式灰土打樁機反復沖擊土層成孔，孔深12m，孔徑40cm。在沉管進行夯擊之時，當樁管的傾斜度超過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，成孔和制樁的質量都需要進行嚴格地控制，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、彈性墊層符合規定的前提之下才能認定是有效的。在沉管時，施工人員需注意保持樁機的垂直不允許樁機傾斜移位；開始錘擊沉管應先用輕錘慢沉，等到確定樁管不會發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，樁孔中心點的偏差不應超過樁徑的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；再進行成孔施工時，先外后的是施工的一項重要規則，同排內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生縮頸，滲水和回淤的現象，并對以上現象做好記錄。

4、樁孔回填與夯實。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，這種材料不能應用于有機質含量8%以上的表層耕土或淤泥質土與雜填土內，這種土質中回填此類材料應進行過篩作業。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機械作為灰土擠密樁施工的樁孔夯實機械，其夯錘重量為340千克，落距為45厘米，夯擊次數為一分鐘35到40次，夯錘提升主要依靠摩擦力。通過夯實試驗，對每次填料數量與夯擊次數進行合理確定。夯實機就位后必須確保其平穩性，夯錘應與樁孔位置對準，并確保其能自由落入孔底。夯填施工前，必須對孔徑、孔深等位置進行詳細檢查，確保符合施工要求進行施工。填料施工前應對孔底夯實，夯擊次數一般孔在8到10次以上，確保其深度在30厘米到50厘米以下時，其含水量符合施工要求后，進行分層夯填。遵循相關規定數量指定專人進行均勻填料，不能把送料車向倒料入孔直接倒入。交替進行填料與夯擊作業，夯擊時應確保其均勻度，當夯擊到高于設計標高20到30厘米位置時，停止夯擊作業。選用素土輕擊方式處理樁頂到地面空檔位置，做好樁上灰土墊層后，應及時挖除多出設計樁頂的樁頭與松動土層。

四、高速公路工程施工中灰土擠密樁技術的質量控制措施

隨著科學技術的不斷進步，大量新技術逐漸應用于公路工程建設，在公路工程快速發展的同時，還存在諸多病害問題，如軟土地基等，為有效避免該現象的出現，施工單位必須重視軟基加固技術的選擇，灰土擠密樁技術作為公路工程軟基處理的重要技術之一，其施工技術水平的高低將直接影響到公路工程的整體質量，為此施工企業必須做好施工準備工作，規范施工工藝，只有這樣才能確保公路工程施工質量，才能推動公路事業的快速發展。

1、夯打時，孔內有滲水、涌水、積水。產生原因是地下水位太高及沒有做好排水設施。

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、灰土擠密樁施工前，應先進行臨時便道的修建，并做好預防施工，在與便道相近的空地位置進行碾壓整平施工，并將其作為臨時堆放材料的場地。隨后統一編排各個進場施工的機械，并根據相關施工規定進行“設備進場許可證”的填寫，要求進行機械設備型號、施工速度及行程的標注。

4、人工回填時，裝載機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。在夯實過程中操作人員必須隨時觀察夯實機的運轉情況（夯實機就位是否平穩、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、且每次夯擊是否夯實、自動回機灰土流量是否正常），保證夯實效果。

五、結束語

綜上所述，隨著改革開放的不斷深入，我國公路工程事業也得到了極大的發展。灰土擠密樁作為公路工程施工的重要方式，根據現場施工的具體情況，及時采取行之有效的措施進行處理，才能確保公路工程路基施工質量，才能為國民經濟可持續發展提供可靠的保障。

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