現(xiàn)澆管樁技術(shù)在城市道路軟基加固施工中的應(yīng)用

宋麗微

摘 要：在城市建設(shè)的大項目中，城市道路建設(shè)非常重要，目前我國城市道路建設(shè)已將取得了不小進步，然而眾多困難及問題仍會出現(xiàn)在公路施工過程中，尤其以軟土地基最為突出，也是在公路施工中普遍存在的難題。文章將結(jié)合以往案例中存在的問題及施工經(jīng)驗，對軟土地基加固技術(shù)的應(yīng)用作出詳細分析。

關(guān)鍵詞：軟基加固；道路施工；混凝土；粉噴樁

引言

自古以來我國疆土面積遼闊，地質(zhì)情況非常復雜，尤其是軟土地基范圍廣的地域，當修建的公路和建筑物選擇在這樣地質(zhì)條件下時，都要對地基進行軟基處理，這樣可以提高地基的穩(wěn)定性能，同時減少地基下沉的現(xiàn)象，軟基處理方法決定著整個道理施工工程質(zhì)量及工期，進而影響經(jīng)濟利益，目前在建筑工程行業(yè)里最為緊要的問題是找到一種新樁，既使用少量的混凝土，還可以降低成本，但承載力卻高，同時可以顯著提高地基的穩(wěn)定性能，由于當前缺乏實心樁和預制管樁，因此在施工過程中，研發(fā)出薄壁管樁軟土地基加固技術(shù)和施工工藝，既有經(jīng)濟價值，提高效率，同時具有現(xiàn)場澆筑混凝土的特點，這種技術(shù)在我國已經(jīng)應(yīng)用到很多高等公路的修建中。

1 軟土地基路基病害類型

當前道路施工中，軟土地基仍然存在很大的危害性，對此不進行適當處理或者處理不恰當，都會引起地基缺乏穩(wěn)定性，導致路面下沉，程度或大或小不均勻，給道路帶來了不小的危害。淤泥和淤泥質(zhì)土統(tǒng)稱為軟土，軟土最大的特點是相對多的天然含水性、較低的承載能力及較高的壓縮性等。我國軟土地區(qū)遍布沿海平原和內(nèi)陸湖泊河川地區(qū)。軟土地基中含有很大的天然孔隙，1.0左右大小，受到外界因素的影響較大，在現(xiàn)代城市中道路建設(shè)的基本要求中軟土地基不符合標準。針對軟土地基的處理，加固是目前最主要的方式，處理過程中不得當會引起道路出現(xiàn)下沉和斷裂的現(xiàn)象。軟土地基還有個危害，會產(chǎn)生滑動現(xiàn)象，此時路基會不穩(wěn)，路面變形，尤其在填土時受到負荷壓力，軟土地基會不同程度沉降，路面凹凸不平，破壞道路結(jié)構(gòu)，尤其是和橋梁的接口位置，如果出現(xiàn)沉降，將直接引起道路安全問題。

2 道路軟土地基處理的一般原則

在軟土地基的處理過程中，對于材料的選擇，建議選擇天然材料，包括那些符合填充標準的建筑垃圾或者工業(yè)廢料等，但不是所有工業(yè)垃圾都可以用于加固地基，比如有機含量多及含有腐蝕性的垃圾避免應(yīng)用到加固地基中。之所以要加固地基，是由于只有對地基進行加固處理，才可以提高地基的抗剪性，同時避免下沉現(xiàn)象；軟土的動力性能得到改善，有效預防出現(xiàn)在軟土地基中震動變形和液化現(xiàn)象；軟土地基壓縮性降低，將沉降控制在合理的數(shù)值內(nèi)；軟土地基的滲透性得到降低，有效防止?jié)B漏對地基產(chǎn)生的破壞。

3 現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)簡介

當前的現(xiàn)澆混凝土管樁具有很多優(yōu)勢，其不僅融合了預應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)，還融合了振動沉管樁及振動沉模薄壁防滲墻等技術(shù)。此種管樁具有很高強度的樁身，其直徑甚至達到1.5米，加固深度在25米，其施工單一，易于操作，有利于對質(zhì)量的把控和監(jiān)督。

4 現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)優(yōu)點

在高級公路軟土地基加固過程中應(yīng)用到現(xiàn)澆混凝土管樁復合地基技術(shù)，對于解決一般道路工程中出現(xiàn)的問題有很大幫助，減少資金投入，提前完成施工，同時還能保證施工質(zhì)量。文章將分析其與粉噴樁復合地基技術(shù)的區(qū)別，說明其優(yōu)勢所在。

4.1 施工適用性

現(xiàn)澆管樁：屬于剛性樁，樁身強度較高，可達到C20～C25，樁徑可達1.5m，采用邊振動邊加壓的沉管方式，處理深度大于25m。

粉噴樁：屬于柔性樁，樁身強度低，樁徑小，一般0.5m左右，處理深度小，目前國內(nèi)現(xiàn)有粉噴樁機最大處理深度15m左右，且深度大于10m以后，下部壓力增大，噴灰困難，粉噴樁固結(jié)往往較差。

4.2 施工質(zhì)量控制

現(xiàn)澆管樁：施工工藝簡單，過程清晰，便于質(zhì)量監(jiān)督管理，可操作性強，混凝土現(xiàn)場質(zhì)量易控制。

粉噴樁：水泥灰量輸送由高壓氣流控制，實際施工時，土層變化大，造成送灰壓力不均勻，因而噴灰量分布不均勻，極易出現(xiàn)攪拌不均勻，局部固結(jié)差，施工隱蔽性強，現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督管理困難。

4.3 樁基檢測

現(xiàn)澆管樁：采用小應(yīng)變或人工開挖進行檢測，測試費用低，一般占工程總造價的1%～2%。由于采用無損測試，檢測周期短，檢測范圍廣。

粉噴樁：通常采用鉆探取芯，靜載等方法，檢測費用高，一般占工程總造價的3%～5%，檢測周期長，范圍?。ㄒ话阏伎倶稊?shù)2%左右），不能全面反映整個工程質(zhì)量。

4.4 施工注意事項

在施工過程中，有很多問題值得關(guān)注。其中包括粉噴樁要足夠長，有效控制鉆機下鉆的深度，噴粉高度和?；颐娣e；杜絕應(yīng)用無粉體計量的噴粉機；對粉噴樁的成樁直徑和攪拌均勻程度要經(jīng)過仔細查驗；因故障而停止噴粉成樁時，再次噴樁前確保噴粉重疊長度大于或等于1米；在施工粉噴樁過程中，務(wù)必保證泵送水泥的連續(xù)性；施工過程中，必須保證攪拌機垂直，此時需要嚴格遵照施工工藝進行操作，時刻記錄攪拌機的升降時間，按設(shè)計要求達到深度，允許誤差小于5秒，同時明確標注鉆桿長度；高效處理施工中存在的問題，并認真記錄。進行粉噴樁施工過程中，要求嚴格按照試驗結(jié)果確定了技術(shù)參數(shù)操作，對于施工過程中的壓力、噴粉量、鉆入深度及每根樁的鉆進時間等都需要有專業(yè)操作人員進行監(jiān)督和記錄，同時監(jiān)理人員做好監(jiān)督工作。

5 現(xiàn)澆管樁技術(shù)在城市道路軟基加固中應(yīng)用

5.1 工程加固概況

袋裝砂井堆載預壓軟基處理施工工藝為：整平工作層、鋪設(shè)土工布、攤鋪下層不小于lm的砂墊層。包括土工布鋪設(shè)，按設(shè)計要求選擇符合要求的土工布，在工作面層標高處鋪設(shè)土工布，周邊用砂袋疊壓。土工布鋪設(shè)前，應(yīng)清除刺破土工布的雜物，并填平挖坑。相鄰土工布塊之間采用搭接法連接，搭接寬度大于30cm，土工布的鋪設(shè)方法應(yīng)與其上第一層填料的推進方向相適應(yīng)。土工布鋪設(shè)完后，應(yīng)及時攤鋪下層不小于lm的砂墊層。

5.2 樁基檢測

該樁基工程檢測分3種方式進行，即：現(xiàn)場開挖：檢查樁身外觀質(zhì)量，該項工作在樁基完工14天后進行，檢查數(shù)量不得少于3根，開挖結(jié)果表明，樁身混凝土結(jié)構(gòu)完整，無斷樁和空隙。低應(yīng)變檢測：采用反射波法對樁身完整性進行檢測，檢測數(shù)量為總樁數(shù)的25%。檢測機構(gòu)“樁基低應(yīng)變動力檢測報告”表明：樁身混凝土強度等級達到設(shè)計C20要求。實測各樁樁身完整，為A類樁。

5.3 現(xiàn)場測試

在樁基實施過程中，進行了現(xiàn)場埋設(shè)儀器和測試研究，測試結(jié)果如下：

為了測試沉樁過程中的擠土壓力，在距施打樁中心1.5m和3m處成孔，在2.5m、5.0m、7.5m深度處埋設(shè)垂直向土壓力盒。樁機每下沉2m觀測一次；施打完成后不同時間進行觀測。成樁后在該樁側(cè)壁再埋設(shè)兩只土壓力盒，深度分別為2.5m和4m，目的是為了檢測在施打相鄰樁時該樁所受到的擠土壓力。從距沉樁中心3m處實測資料中反映出的特點：在單樁沉入時，且無相鄰樁存在的情況下，沉樁的擠土壓力在上部5m范圍內(nèi)近于一致的，下部由于土質(zhì)較硬擠土作用明顯，因此，在5m以下土壓力要高于上部壓力。隨著沉樁深度的變化，下部土壓力也隨之上升。

6 結(jié)束語

文章介紹了現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)及其在某地區(qū)高填土城市道路軟基加固中的應(yīng)用，通過現(xiàn)場檢測和測試試驗表明，承載力滿足了設(shè)計要求；通過低應(yīng)變測試分析，所檢測樁樁身質(zhì)量完整。振動沉?，F(xiàn)澆管樁是一種軟基加固的全新專利技術(shù)，由于其地基適應(yīng)性好、施工質(zhì)量易控制，所以具有無需預壓、承載力高、總沉降量小、檢測方便、橋頭跳車改善程度好等粉噴樁無法比擬的優(yōu)點。