干拌碎石樁在公路軟基處理中的應用

范玲秀

摘 要結合工程實例，對干拌碎石樁在某高速公路路基中的應用進行了總結和分析，對干拌碎石樁的設計和施工工藝進行了分析，從測量放樣、試樁、鉆孔、拌合水泥碎石混合料、投料成樁及夯實等進行了概述，從而更好地提高干拌碎石樁在公路軟基處理中的應用效果。

關鍵詞干拌碎石樁;公路;軟基

1 干拌水泥碎石樁的特點

干拌水泥碎石樁的發展基礎為碎石樁、CFG樁，作為一項新型公路路基非開挖快速加固技術，拌水泥碎石樁具有良好的路基加固效果。干拌水泥碎石樁加固地基的作用主要包含以下幾點：第一，置換擠密作用。施工中，路基填料可選用水泥碎石進行置換，隨后搗實處理，于原土體而言具有良好擠密效果，能夠有效提升樁周相應范圍內土層密實度;第二，復合路基、復合地基作用。干拌水泥碎石樁和樁間土之間將有復合路基、復合地基形成，這對路基總體強度提升極為有利。第三，排水作用。于路基土性質而言，水是主要因素。尤其是黏性土路基，其含水量的多少將對路基強度起決定作用。干拌水泥碎石樁能夠將樁間土水分充分吸收，對路基填料含水量進行適當調整，保證含水量最佳化。在完成干拌水泥碎石樁施工后，于路基土而言，碎石樁可起到排水通道的作用，能夠減少孔隙水平均滲透途徑，快速實現排水固結的目的。

2 工程概況

某公路工程為濕陷性黃土路段，起止樁號為K131+000～136+000，為次生黃土，2～5m為其分布厚度，總濕陷量為23～265mm，自重濕陷量為15～62mm，屬于非自重濕陷性黃土場地，I級為其濕陷等級，一期工程設計選取的地基處理方案為沖擊碾壓法，經3年通車運行后，二期工程調查分析，局部路段基底位置處理并不理想，部分沉降量過大，已達到20～30cm，且仍在不斷沉降，嚴重影響行車舒適性及安全性。為此決定選用干拌水泥碎石樁加固路基。干拌水泥碎石樁在軟基處理方面應用極為廣泛，且具有良好加固效果。本文參考《建筑地基處理技術規范》等相關內容，并與當前施工現狀相結合進行如下設計。要求先檢測出舊路彎沉值，將舊路路基回彈模量準確計算出來，相比設計回彈模量，干拌水泥碎石樁處理的復合路基回彈模量應與其一致，以此進行干拌水泥碎石樁面積置換率的準確確定，且做好布樁工作。

3 干拌水泥碎石樁軟基處理施工準備

3.1 材料準備

碎石：選取5～20mm粒徑級配碎石，控制碎石含泥量為5%以內，壓碎值為35%，含水量在1%以內。石屑選取小于5mm粒徑石粉作為材料，控制含泥量在7%以內。水泥選取P.O 42.5普通硅酸鹽水泥作為水泥材料。按照設計要求，均勻拌合碎石、水泥及石屑材料作為樁身材料，經試驗確定設計配合比為：碎石：石屑：水泥=3.3：2.6：1。

3.2 其他準備

（1）樁體直徑。按照施工機械，合理確定干拌水泥碎石樁鉆孔直徑，本工程以15cm作為設計成孔直徑，夯實回填后樁徑需控制在22cm以上。（2）加固深度。根據舊路地質勘查資料內容，充分掌握濕陷性黃土的等級、厚度，并與路基填土高度相結合，保證樁體向原地面濕陷性黃土層底伸入3m左右，設計樁長應等于路基填土高度、濕陷性黃土層厚度、3m三者相加之和。（3）復合地基回彈模量。計算根據公式（1）計算干拌水泥碎石樁加固區內的樁、樁間土復合回彈模量，具體如下：

3.3 樁體布設

正方形、等邊三角形為最常見的樁體布設類型，國內群樁試驗研究表明，擠密疊加效果最佳的布設形式為等邊三角形。基于此，該工程決定選用等邊三角形作為干拌水泥碎石樁布設形式，經計算得出，1m為樁間距。

4 公路軟基處理中干拌碎石樁施工技術

4.1 測量放樣

做好干拌碎石樁施工前的測量工作，對施工區域進行確定，對場地標高進行測量，做好場地的平整，確定最終的打樁位置，并做好相應的記錄。樁基的間距應該小于1m，并且采用三角布設的方式，監理人員檢測合格后方可進行下一步工序。

4.2 試樁

對于該公路工程中，試裝的根數應該不小于5根，并且對于試樁的布設應該為梅花型，通過試樁來確定該公路工程干拌碎石樁的樁徑和樁長等各項指標。

4.3 鉆孔

待樁基鉆孔就位后，對樁基的位置進行校對，對于鉆孔過程中的各項數據應該做好相應的記錄，對鉆孔過程中出現的孔位置偏差情況、鉆孔桿的垂直度等進行觀察和記錄。并且對比分析地質資料，若出現與設計資料不同的情況，應該及時進行上報，待設計、監理等單位確定無誤后方可進一步鉆孔。若需要進行變更，應該按照變更后的方案進行鉆孔布置。

4.4 拌和水泥碎石混合料

選取安全可靠的混凝土拌和機對混凝土進行拌和，并且根據設計和試驗確定的配合比，進行充分而且均勻的拌和，拌和好以后運輸到施工場地，做好運輸過程中的防護措施。

4.5 投料成樁及夯實

選取人工+機械的方式進行干拌水泥碎石樁成樁施工，機械以專用夯錘機為主。樁孔投料前需先進行孔底夯擊施工，遍數為3～4遍，并將水泥碎石倒入孔內，厚度需控制在25cm以內，夯實時需選取重錘施工，重量為125kg，落錘高度需控制在1m以內，擊實7次，選取細石混凝土進行樁孔頂面下方30cm位置封孔。

4.6 樁套管拔出

重復工序，樁管上下運動，碎石不斷補充，樁體不斷增高，直至將樁套管拔出地面，碎石樁施工完成。

4.7 質量檢測

施工前，應確定所需參數，如樁長、樁徑、碎石灌入量等，以此保證碎石樁樁身具有均勻性、連續性。要求起重設備平整、穩定，導向架能夠垂直于地面，且在1.5%以內控制垂直偏角。干拌碎石樁施工結束后，應間隔不少于21天方可進行質量檢驗。施工質量的檢驗，對于樁體可采用重型動力觸探試驗;對于樁間土可采用標準貫入試驗、靜力觸探、動力觸探試驗或其他原位測試等方法;對于消除液化的地基檢驗應采用標準貫入試驗。檢驗數量不應少于樁孔總數的2%，且每個單體建筑不少于3點。干拌碎石樁地基承載力檢測應采用復合地基靜載荷試驗。復合地基承載能力指標：承載力特征值170kpa。復合地層壓縮模量指標：②號粉土層為18.1MPa，②-1粉質黏土層為8.6MPa。

5 施工質量控制要點分析

5.1 安全控制要點

在公路營業線施工執行“安全第一、預防為主、綜合治理”的原則，并實行以下制度：（1）按照公路營業線管理辦法執行施工組織設計及施工方案的審查，與設備管理單位簽訂安全協議。（2）施工前調查地下管線及設備，探明后并采取防護措施后方可進行施工作業，防護員、駐站聯絡員、施工員需經培訓合格后持證上崗。（3）施工地點預留施工通道門位置設看管房，專人看護，非作業時間，非施工相關人員、車輛嚴禁入內。（4）無計劃、超范圍、無登記、無防護、無經過營業線培訓的正式職工配合嚴禁施工。（5）嚴格按公路營業線施工安全管理規定，嚴格按審批的施工計劃組織施工，施工時設置防護人員及防護標志，同時保持與駐站聯絡員的通訊暢通，大型機械設備嚴格按“一機一人”防護。（7）在施工中認真貫徹落實當地勞動安全防范措施，同時針對本工程特點，重點防范列車傷害、觸電傷害、起重傷害、機具傷害。

5.2 質量控制要點

5.2.1 做好垂直度和平面位置的控制

垂直度偏差應小于1/300，由質監人員對垂直度進行復核確認，驗收合格后進入后續施工。平面位置偏差值不大于5cm。

5.2.2 做好成孔質量控制

孔位檢查過程中，必須隨時進行鋼護筒套管垂直度監測，特別是首節套管鉆進時，監測可采用兩臺全站儀或兩個錘球雙向控制，確保垂直度誤差小于1/300。成孔過程中如產生偏差超過規范允許值，及時采取措施糾偏。

6 結語

綜上所述，隨著社會的發展，公路建設項目日益增多，干拌水泥碎石樁的應用也越來越多，只有結合工程實際，對碎石樁進行科學合理的設計，才能采取有效的措施來提高干拌碎石樁的應用效果。該公路工程在結合當地地質情況下，嚴格控制樁基施工過程質量控制，從測量放樣、試樁、樁機就位、鉆孔的流程出發。有效地提高了樁基成樁質量，確保了橋梁樁基施工質量。

參考文獻

[1]高文學，劉紅陽，小鵬飛，伊塔爾.土工格柵半填半挖路基工程應用研究[C].電氣技術與文明工程（ICETCE），2011.

[2]李歆.筋箍碎石樁復合地基樁土應力比及沉降計算[J].公路工程，2016，41（6）：209-213.

[3]歐陽芳，張建經，韓建偉，等.包裹碎石樁和碎石樁復合地基抗震性能對比試驗研究[J].巖土力學，2016，37（04）：998-1004+1012.

[4]宮玉麟.干拌水泥碎石樁路基加固技術研究[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2014（01）：121-122.