重力夯擴碎石樁在舊路補強工程中的應用

張文佳

摘 要：重力夯擴碎石樁在公路修補施工中應用范圍比較廣，對提升路面結構性能有很好的作用，是現(xiàn)代公路工程中主要應用的舊路補強施工技術。重力夯擴碎石樁施工技術主要有：操作簡單、靈活性強、安裝拆卸方便、作業(yè)噪音小、占地面積小、可用范圍廣等優(yōu)勢特點，借助擠密作用、置換作用、排水作用，能夠有效提升公路結構的承載能力，提高抗彎、抗剪性能，使得路基結構性能得到基本保障，進而為人們的出行提供安全的交通保障。

關鍵詞：重力夯擴碎石樁；舊路補強；路基施工；施工技術；質(zhì)量控制

重力夯擴碎石樁施工原理是依據(jù)重錘的重力下沖的特點對樁體四周的土體進行擠壓，使密度達到施工標準，完成固定成樁目的。在施工期間，重力夯擴碎石樁施工具有可置換、可排水、可壓實的優(yōu)勢，利用分層夯實方法對土體進行高效擠壓，實現(xiàn)擠密作用，該技術在應用過程中噪音小、占地面積小、夯實效率高、置換性強、操作靈活，對提高舊路改擴建施工效率有很好的促進作用，是目前在舊路補強施工中比較常用的技術。

一、工程概況

本工程為某一舊路改擴建工程。該擴建工程的總長度為23.4km。工程采取邊施工邊通車的方式，加鋪結構層的厚度為32cm。原路基的路基承載力較低，路基為堿性土含水量較大。舊路經(jīng)過多年的使用之后，舊路路面出現(xiàn)普遍的病害問題，其中主要的病害問題包括縱裂、不規(guī)則裂縫以及網(wǎng)站龜裂等。為了有效確保工程的施工質(zhì)量，決定采用重力夯擴碎石樁對舊路進行補強處理。

二、重力夯擴碎石樁的施工技術

1、試樁

試樁是以證明施工具有可行性特點做的基本工作，在試樁作用下能夠清楚地了解到施工質(zhì)量標準，并且通過試樁結果，能夠在施工過程中對土層、施工工藝以及施工材料等方面進行驗證，對不合理的地方及時糾正，包括對機械設備的使用性能檢測，結合所有試樁內(nèi)容的參數(shù)結果，再次進行全程施工分析，對不合理的地方適當調(diào)整，比如：成樁時間不利于施工，可以在時裝后對施工工藝進行調(diào)整；壓入碎石量不能滿足成樁需要，可以對材料使用比例進行適當調(diào)整；振動錘電機的電流不能滿足機械正常操作要求，可以對機械設備進行檢查與維修，必要時可以選擇更換新設備，以保證施工能夠順利進行；又或者發(fā)現(xiàn)成樁深度達不到舊路補修要求，則需要及時進行施工方案改進等。

2、施工方法

在本工程中進行重力夯擴碎石樁的施工主要是按照從四周向中心的順序進行。相鄰兩根碎石樁之間應采取跳躍間打的方式，這樣可以避免對相鄰樁造成影響。在正式施工之前應先對施工場地進行平整處理。在樁位處進行樁機就位，并對樁管的垂直度進行嚴格調(diào)整，根據(jù)要求，其垂直度應控制在1.5%以內(nèi)。并且還需要對樁管的長度以及投料口的位置進行校正，確保滿足設計樁長的要求。在樁機處需要設置二次投料口，并在樁位處鋪設少量的碎石。

采用振動成樁機以振動的方式將樁管沉入到土層中，直至達到設計要求的深度位置。一般情況下，樁管沒下沉0.5m的深度，需要進行30s的留振，直至穿透液化層并達到設計深度。稍提升樁管使樁尖打開，停止振動。安排小推車將石料向樁管內(nèi)灌入石子，直至灌滿為止。啟動拔管，在拔管之前應先進行1min的留振，之后則一邊進行振動一邊進行拔管。一般情況下，拔管的速度應控制在每拔1m留振1min。

根據(jù)單樁設計碎石用量確定第一次投料的長度，并進行多次反插，直至樁管內(nèi)碎石全部灌入為止。提升樁管，接著通過空中二次投料口進行加料，直至樁管內(nèi)灌滿石料，并需要進行多次的反插處理。一般情況下，反插的深度應控制在樁管長度的一半以上。將樁管提升出地面，接著停止振動，并進行孔口投料直至達到地表位置。接著啟動反插，并及時進行孔口補料，直至設計碎石用量投完為止。在孔口加壓至前機架抬起。之后即可將機架移動至另一個樁位。

3、施工技術操作要點

在樁管提升和反插操作過程中應控制好速度，確保均勻。反插深度應按照由淺到深的順序進行。一般情況下，在確保樁長和碎石灌入量的前提下，每根樁的總反插次數(shù)應控制在相應要求范圍內(nèi)。在施工過程中，對于樁管帶出的泥土，應及時將其挖除，這樣可以避免孔口的泥土掉入樁孔內(nèi)形成斷樁的問題。

在施工過程中應特別注意土層的變化。如果發(fā)現(xiàn)土層出現(xiàn)較大變化，與地勘報告相差較大時，或者投料量、沉管速度出現(xiàn)異常時，應立即停止施工。如果遇到孤石或者局部硬土層時，導致沉管困難或者無法沉管時，此時應測量沉管的深度，并將其移動至旁邊位置繼續(xù)進行沉管，并量出沉管的深度，如此進行多次的沉管和測量，最終確定土中存在的局部硬土層的范圍。如果硬土層的范圍較小，則可以在原樁位處繼續(xù)進行碎石的灌注，碎石量仍需要滿足設計碎石用量的要求。如有必要，可以在該樁附近進行補樁處理以對土基進行加固處理。如果硬土層的存在范圍較大時，則應及時上報設計單位進行設計變更處理。在施工過程中，應及時安排相關人員進行沉降觀測和穩(wěn)定性觀測，并及時進行相關數(shù)據(jù)的整理，以進行動態(tài)施工。

三、重力夯擴碎石樁的施工質(zhì)量控制

在加料振密過程中，應嚴格按照要求控制好密實電流和留振時間。需要注意的是，只有振動器在固定深度位置振動一定時間之后，此時電流穩(wěn)定在某一數(shù)值時，方可將此數(shù)值作為填料密實度的代表值，根據(jù)要求，振動器的穩(wěn)定電流值應確保超過密實電流值。此時方可代表該樁的施工完成。為了有效確保樁體的施工質(zhì)量，樁體施工應確保連續(xù)進行。在單位深度范圍內(nèi)，碎石的填充量應確保滿足設計和規(guī)范的要求。根據(jù)要求，密實電流應控制在50A上，留振時間則應控制在10～20s之間。

根據(jù)要求，所采用的碎石填料含泥量應控制在5%以內(nèi)，并且應滿足質(zhì)地堅硬、無風化等要求。碎石的最大粒徑應控制在50mm以內(nèi)。樁位允許偏差。根據(jù)要求，樁位的允許偏差應滿足如表2所示的要求。碎石樁的施工應確保不存在短樁和漏樁的問題。

四、地基處理效果檢驗

對于重力夯擴碎石樁施工，應在施工完成之后對其加固效果進行檢驗。根據(jù)要求，應委托具有相關資質(zhì)的單位對重力夯擴碎石樁進行靜載試驗。一般情況下，應根據(jù)建筑地基檢測技術規(guī)范的要求進行樁號的選擇。靜載試驗過程中應滿足相關設計和規(guī)范的要求。根據(jù)靜載試驗結果可以知道，本工程的重力夯擴碎石樁的極限承載力滿足設計要求。

結語：在舊路補強施工過程中，要對路基軟土層加以重視，并結合現(xiàn)代公路使用情況與要求，為保證施工質(zhì)量，延長使用壽命則需要進行相應的施工技術應用選擇。目前，重力夯擴碎石樁在舊路補強中應用效果非常好，通過自身的擠壓作用、置換作用以及排水作用，再加上施工方便、簡單等優(yōu)勢，能夠在很大程度上提高施工效率，保證路基承載力能夠滿足道路使用要求，實現(xiàn)高質(zhì)量施工效果，是值得全面推廣與應用的施工技術。

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