干振碎石樁在高速公路施工中的應用

李生亮

(新疆南方路橋工程有限責任公司，新疆　喀什　844000)

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干振碎石樁在高速公路施工中的應用

李生亮

(新疆南方路橋工程有限責任公司，新疆喀什844000)

干振碎石樁在高速公路施工中得到了廣泛的應用，因其施工工藝為通過振密、擠密以及排水減壓等方式提高公路路基的密實度和承載力，該施工方法的成本低且便于操作。文章結合具體施工實例，探討干振碎石樁在高速公路施工中的應用技術與質量控制措施，以期對類似工程起到借鑒作用。

干振碎石樁；高速公路；設計參數；質量控制

0　引言

干振碎石樁是采用預沉導管、重錘振動壓入工藝施工的碎石樁[1]。在成孔施工過程中，飽和松散的土顆粒在振密、擠密以及排水減壓作用下得到了重新排列致密，可以在一定程度上提高公路路基的密實度，這種施工工藝具有操作簡單、工程成本低等特點，所以被廣泛應用在公路路基施工中。文章結合具體工程實例，對干振碎石樁在高速公路施工中的應用進行了探討。

1　工程概況

本工程為某高速公路施工建設項目，該公路所處地區為低液限黏土，此種土層是一種砂土、亞砂土和可液化地基土，多處于松散飽和狀態。地層分布狀況為：0～5.5 m是平均標貫擊數為4的粉土；5.5～8.5 m是平均標貫擊數為10.5的粉細砂土；8.5～11.5 m是平均標貫擊數為16的粉質亞黏土；11.5～13.5 m是平均標貫擊數為21的亞黏土。根據地質勘察報告，本工程的可液化土層主要分布在地面以下0～8.5 m之間，土質主要為粉土和粉細砂土。根據設計的要求決定采用干振碎石樁對可液化地基土進行處理。

2　設計參數

為了確保工程的施工質量，在進行具體操作時，要選擇合適的路段進行施工試驗，以確定各種參數[2]。試驗區內干振碎石樁的間距分別采用1.4 m和1.6 m。均按照正三角形進行布置。圖1為干振碎石樁的布置圖。表1為碎石樁的主要設計參數。所使用的碎石應滿足自然級配的要求，其粒徑大小應控制在1～4 cm之間，并且含泥量應滿足相關要求，一般來說含泥量應控制在5%以內。通過對干振碎石樁的施工試驗最終確定好施工參數。

表1　干振碎石樁設計參數表

圖1　干振碎石樁布置圖

3　施工機械及其施工參數

在工程施工前應當對場地進行平整處理，同時應配置合理數量的施工機械設備以及配套的設備、機具、施工用電等。在本工程中進行干振碎石樁的施工采用的是走管式振動打樁機。打樁機內應內置平底活頁式樁尖。一般情況下樁管的直徑應控制在380 mm以內。樁管上設置有二次投料口，最大的沉樁深度可以達到20 m左右。表2為走管式振動打樁機的工作參數。為了確保干振碎石樁的正常施工應配置若干臺小推車。在施工前確定出各個樁的樁位，為了保證位置不發生錯亂，要對打樁的順序進行編號。另外還需要對碎石骨料進行抽檢，并且施工前應對兩根以上的試樁進行施工，以確定施工相關的參數。

表2　管式振動打樁機的工作參數表

4　干振碎石樁的施工技術

4.1施工前準備

在正式施工之前，應根據工程的具體情況編制組織設計書，并組織相關的施工人員進行技術交底工作[3]。對于施工現場應進行場地平整處理，將場地內的雜物等全部清除干凈，并根據設計圖紙進行測量放樣工作，主要是放樣出樁的具體位置。在樁位確定之后即可將樁機就位在指定位置。根據規范的要求，樁管的垂直度應控制在1.5%以內。為了確保施工設備正常行駛，應將一層砂礫或者碎石層鋪設在樁位處。

4.2施工工藝

在本工程中進行干振碎石樁的施工，按照以下工序進行施工：加料→拔管1.2 m→反插0.6 m→提管0.3 m→留振15～20 s→拔管1.2 m。

(1)在正式施工之前，先對沉管進行對中處理，并閉合樁靴。在沉管施工之前應將碎石料堆放在樁位中心處，根據要求，碎石料的堆積高度應控制在20 cm以上，直徑應控制在50 cm以上，這樣可以有效確保在進行沉管時，淤泥不對雙葉門造成堵塞問題。

(2)碎石料堆積完成之后，即可開啟機械進行振動沉管施工，振動沉管達到要求持力層。在振動施工中應密切觀察施工的具體情況，當電流出現突然上升，總電流超過80 A，并且沉管下沉明顯受到阻礙或者停止下沉時即認為振動沉管施工已經達到持力層。在沉管施工中還應控制好樁長，如果沉管施工達到15 m仍未達到持力層則不再繼續進行沉管施工，也就是說每根碎石樁的樁長應控制在15 m以內。在施工中應詳細記錄好樁長。

(3)當沉管施工達到控制樁長之后即可開始進行喂料。對于每根樁的喂料量需要依據相關的計算公式進行確定。在喂料施工中，每根樁的總投料量應控制在設計計算值以上。喂料施工應連續進行，不得出現施工中斷的問題，否則在拔管施工過程中會由于供料中斷而造成斷樁的問題。

(4)啟動拔管。在振動施工過程中應邊振動邊拔管。一般情況下，每次拔管的長度應控制在1.2 m。施工中可以使用紅白漆帶標識來控制拔管長度。拔管施工中應嚴格按照要求控制速度。拔管速度應均勻且緩慢，這樣可以有效提高石料的下糅作用。

(5)振動反插。在振動施工過程中應邊振動邊反插。每當拔管1.2 m長度之后即可進行0.6 m的反插，通過反插施工以提高碎石料的密實度，這樣可以有效避免出現斷樁問題。

(6)留振密實。當反插0.6 m之后即可再次拔管0.3 m，從而使雙葉門打開，之后進行15～20 s的留振。對于沉管內的石料通過振動處理作用可以有效提高孔內碎石料的密實度，從而確保滿足密實度的要求。

(7)以上步驟為振動沉管施工的一個環節，之后重復按照以上的步驟進行循環反復的施工直至樁管拔出地面，此時即可完成一根碎石樁的施工。

(8)在振動沉管施工過程中應做好相關數據的記錄工作。為了確保施工質量，在施工中應請監理進行旁站監督，從而確保施工質量。只有經過監理工程師的復核確認無誤之后方可進行下一根樁的施工，將樁機移動到下一根樁的位置繼續進行施工。

(9)當樁體全部施工完成之后，要對工程的質量進行檢查，滿足要求后才能進行下一步的施工。下一步施工主要是按照設計的要求在其上鋪筑一層砂礫和土工格柵[4]。砂礫的厚度應控制在500 mm，土工格柵采用雙向土工格柵。之后即可開始進行土方的填筑施工。

4.3施工質量控制

(1)為了保證施工的質量，第一步是確定樁位，一般要將樁位的誤差控制在50 mm以內。

(2)在拔管施工過程中，應將拔管的速度控制在1.2～1.5 m/min之間。如果在施工中遇到特殊情況，比如出現黏土層等情況，要降低拔管的速度。

(3)在施工過程中，應嚴格控制好反插的次數，一般情況下每振動1.5～2 m之間即可進行一次反插。

(4)在干振碎石樁的施工過程中，不應開挖至設計標高處，而是應該預留1 m高度的土層不予開挖，在干振碎石樁施工完成之后再對這1 m的土層進行開挖施工。

(5)在干振碎石樁的施工過程中，應按照從外到內的方式進行樁的施打，并采取跳打的方式。在施工中應嚴格根據設計用量控制碎石料的投放量。碎石的投入量應根據試樁參數每延米0.224 m3的量進行計算。在施工過程中應確保樁管內存在碎石料，這樣可以避免孔口處的泥土掉入到樁孔內部。

(6)在干振碎石樁的全部施工過程中，應做好相關數據的記錄工作，施工現場應經過相關人員的確認簽字之后方可進入到下一道工序的施工。

5　施工效果檢測

在完成干振碎石樁施工7～10 d之后，就可以委托相關的監察部門檢測樁體的施工質量，包括檢測靜力觸探試驗、靜載試驗、附加質量試驗和瑞雷波試驗。通過相關檢測結果可以得出：單樁有效加固范圍在3～3.5 D(D為樁徑)，符合地基允許承載力比處理之前提高了1倍以上，達到或超過了設計要求，樁間土標準貫入試驗在8擊以上，剪切波速在200 m/s以上，均符合設計要求。因此本工程采用干振碎石樁對路基進行處理達到了加固地基、消除液化的目的。

6　結語

針對公路軟基情況，采取干振碎石樁是處理方法之一。本文通過具體的施工項目，采用干振碎石樁施工工藝，在一定程度上提高了高速公路路基的密實度和承載的能力。從工程的實踐上來看，采用干振碎石樁施工工藝在該工程中具有可行性，可為同類工程提供參考。

[1]趙有龍.干振碎石樁在高速公路施工中的應用[J].工程建設與設計，2016(1)：119-121.

[2]孫云.干振振沖碎石樁的施工技術[J].西部探礦工程，2006(4)：14-15.

[3]任振甲.干振碎石樁復合地基設計與施工[J].建筑工人，2012(7)：30-32.

[4]楊保衛，馬慧霞.淺析干振碎石樁在處理軟基中的應用[J].科技風，2009(17)：89.

Application of Dry-vibration Gravel Pile in Expressway Construction

LI Sheng-liang

(Xinjiang Nanfang Road and Bridge Engineering Co.，Ltd.，Kashi，Xinjiang，844000)

Dry-vibration gravel pile has been widely used in expressway construction，because its construction process is to improve the compactness and bearing capacity of highway subgrade by vibratory compaction，compaction，drainage decompression and other methods，and this construction process has low cost and is easy to operate.Combining the specific construction example，this article discussed the application technology and quality control measures of dry-vibration gravel piles in expressway construction，hoping to play the reference role for similar projects.

Dry-vibration gravel pile；Expressway；Design parameters；Quality control

U412.36+6

A

10.13282/j.cnki.wccst.2016.08.008

1673-4874(2016)08-0031-03

2016-06-05

李生亮(1971—)，工程師，主要從事公路橋梁施工管理工作。