芻議公路軟基施工中灰土擠密樁技術的應用

王井剛 張聰穎

洛陽華杰公路工程有限公司

芻議公路軟基施工中灰土擠密樁技術的應用

王井剛 張聰穎

洛陽華杰公路工程有限公司

隨著我國公路工程事業發展速度的不斷提升，各類質量問題得到了有效處理。灰土擠密樁施工技術作為高速公路工程施工的重要技術之一，其施工效果是否良好將直接影響到工程施工的整體質量。施工單位必須重視灰土擠密樁施工技術的質量控制，嚴格按照施工要求進行有效施工，只有這樣才能提高公路工程的整體質量，實現其經濟效益。

公路軟基施工；灰土擠密樁；加固機理

灰土擠密樁是利用打樁機或振動器將鋼套管打入地基土層并隨之拔出，在土中形成樁孔，然后在樁孔中分層填入灰土夯實而成灰土樁。與夯實、碾壓等豎向加密方法不同，灰土擠密樁是對土進行橫向加密。施工中當套管打入地層時，管周地基土受到了較大的水平向擠壓作用，使管周一定范圍內的地基土的工程物理性質得到改善， 其密實度增加、壓縮性降低、濕陷性全部或部分消除。

一、工程案例

某公路工程總長度為12.1公里，合同段起始樁號為K36+000，K48+100為終止樁號。該合同段濕陷性黃土分布于K41+683到K41+896之間，其深度為6到8米，29345米為灰土樁設置值，40厘米為灰土樁樁徑，8米為其設計樁孔深度，布置形狀為等邊三角形。路基基底處理樁心距采取1.3米，按照承載力規定，橋臺、臺后灰土樁樁心距可選取1.3米。2：8為灰土樁樁體和土體積之間的配合比例，97%為最小壓實度。處理灰土樁后可將灰土隔水層(30厘米)設置于頂面位置，坡腳外側2排樁為地基處理寬度。

二、公路軟基施工中灰土擠密樁施工流程

1、測量放樣。場地清理工作與整平工作應在施工前進行，如施工場地存在松軟路段時，為有利于機械作業，應及時進行處理。在施工前應對基礎中線、邊線進行測量放樣，并準確定位樁孔，同時進行標注。樁孔中心定點施工時可選用鋼釬(直徑20毫米)向土內插入20厘米的深度，隨后將鋼釬拔出并進行石灰灌注，以此確定其位置。當地基土質含水量較低時，應將其進行浸水濕潤，確保其含水量符合施工要求。

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。

三、公路工程施工中灰土擠密樁技術的質量控制措施

灰土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理地基的深度為5～15 m。以提高地基土的承載力或增強其水穩性為主要目的時，宜選用灰土擠密樁法。當地基土的含水量大于24%、飽和度大于65%時，不宜選用灰土擠密樁法或土擠密樁法。

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、地基土的含水量在達到或接近最佳含水量時，擠密效果最好。當含水量過大時，必須采用套管成孔。成孔后如發現樁孔縮頸比較嚴重，可在孔內填入干散砂土、生石灰塊或磚渣，稍停一段時間后再將樁管沉入土中，重新成孔；如含水量過小，應預先浸濕加固范圍的土層，使之達到或接近最佳含水量。

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。

四、結束語

綜上所述，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。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?；彝翑D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。

[1] 黃闖. 灰土擠密樁在隴西濕陷性黃土敏感地區高速公路地基處理中的應用[J]. 公路與汽運. 2012(04)