基于公路工程施工中灰土擠密樁技術(shù)研究

段小輝+周斌

摘 要：公路建設(shè)作為國民經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，在交通建設(shè)、經(jīng)濟發(fā)展、縮短城鄉(xiāng)差距中起著關(guān)鍵性的作用。近年來，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升對公路工程建設(shè)提出新要求，要求通過創(chuàng)新體制、完善政策，進一步提升工程建設(shè)力度。灰土擠密樁技術(shù)作為公路工程濕陷性黃土路基施工的重要方式，其施工效果是否良好直接影響著高速公路工程的整體質(zhì)量，為此，施工單位必須重視灰土擠密樁技術(shù)的應(yīng)用，在規(guī)范施工工藝的同時，不斷改進技術(shù)，提高公路建設(shè)的整體質(zhì)量，推動交通經(jīng)濟的高速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：公路工程；灰土擠密樁；特征；施工工藝

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，公路工程已經(jīng)成為我國基礎(chǔ)建設(shè)中的一項重要建設(shè)項目，濕陷性黃土施工作為公路建設(shè)中的重要內(nèi)容，其施工技術(shù)水平的高低直接關(guān)系著工程的整體質(zhì)量。濕陷性黃土在自然狀態(tài)下?lián)碛薪Y(jié)構(gòu)強度高、孔隙大等特點，在正常荷載作用下產(chǎn)生的沉降變形并不大，一旦土體中含水量增大，黃土結(jié)構(gòu)強度遭到大幅減弱，在荷載作用下會迅速發(fā)生沉降變形，且由于土體浸水情況不同，濕陷沉降不均勻，對工程建筑具有很大危害性?；彝翑D密樁法是處理濕陷性黃土地基的常規(guī)方法，規(guī)范中要求用此方法處理的地基其承載力特征值不宜大于250kPa。

1 濕陷性黃土的特征

1、濕陷性。當黃土受到自然地表水的侵蝕時，黃土中的易溶鹽類溶解，會破壞顆粒間的膠合作用力，從而導致土粒懸浮于水中。當再次沉積時，土粒碰到已沉積的土粒，因兩者之間的相互引力大于其重力，土粒會在最初的位置上停留，不再出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，從而形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，這為水的進一步侵蝕提供了條件，空隙間通過連通和擴展，會導致大孔隙和陷穴的出現(xiàn)。經(jīng)過外荷載作用，會破壞土體結(jié)構(gòu)，這樣會造成大量、劇烈變形現(xiàn)象的發(fā)生，大大降低了土體結(jié)構(gòu)的強度，從而產(chǎn)生濕陷性。

2、直立性。濕陷性黃土在天然含水量的狀態(tài)下具有強度高和壓縮性小的特征，可以將垂直邊支撐起，天然陡壁多呈近90°的邊坡。因此，濕陷性黃土具有直立性的特征。

3、膨縮性。當濕陷性黃土遇到水時，會產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，而干燥后會產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，通過多次反復作用，會導致裂紋的形成，然后剝落，這樣會對路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴重地影響。

4、崩解性。當濕陷性黃土浸入水中時，會很快產(chǎn)生崩解現(xiàn)象，這對路基的強度和穩(wěn)定性會產(chǎn)生較大的影響。

5、難壓實。當濕陷性黃土的最大干密度和最佳含水量較高時，就會難以滿足碾壓密實要求的條件。

6、受含水量影響較大。濕陷性黃土受含水量的影響較敏感。當含水量較小時，易于產(chǎn)生揚塵現(xiàn)象。當含水量大于最佳含水量時，易于產(chǎn)生翻漿現(xiàn)象，而適宜壓實的含水量為最佳含水量的+0.5～-2%。

2 公路工程施工中灰土擠密樁施工工藝

1、試樁

在施工前，應(yīng)先進行成孔、夯填工藝和擠密效果等試驗，然后對分層填料的厚度和相應(yīng)的夯擊次數(shù)、一次成樁的長度和振動錘功率等進行確定。只有確定試樁各參數(shù)后，才可以進行規(guī)模施工。主要試驗內(nèi)容：樁間土的標準貫入試驗、符合地基荷載試驗以及單樁承載力試驗。如果一次試驗不成功，要對設(shè)備進行改裝或更換，并對施工方法進行改變，設(shè)置兩次或多次試樁，直到全部試樁達到施工的要求。

2、測量放樣

場地清理工作與整平工作應(yīng)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(yè)，應(yīng)及時進行處理。在施工前應(yīng)對基礎(chǔ)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(nèi)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?shù)鼗临|(zhì)含水量較低時，應(yīng)將其進行浸水濕潤，確保其含水量符合施工要求。

3、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?shù)娇孜桓浇惶钍┕で皯?yīng)在進行一次拌和作業(yè)。

4、成孔施工

按照由外向內(nèi)的順序進行成孔施工，相同排樁之間應(yīng)間隔一個孔進行施工，這樣可以防止因振動擠壓產(chǎn)生相鄰孔縮孔與塌孔。平整場地后，應(yīng)遵循設(shè)計樁位圖確定孔位。沉管機就位后，確保沉管尖與樁位相對，將擴樁機架調(diào)平，確保樁管的垂直度。因施工現(xiàn)場土質(zhì)不同其成孔次數(shù)也不盡相同，在土質(zhì)硬度較高又均勻的情況，一次就能符合設(shè)計深度，當土質(zhì)層內(nèi)存在軟弱層時，則需要多次進行施工。當?shù)鼗哂休^大含水量時，拔出樁管后，極易產(chǎn)生縮孔情況，進而導致樁孔深度及孔徑不足等問題的出現(xiàn)。應(yīng)選用超深成孔法對深度不足進行處理，應(yīng)選用洛陽鏟擴孔方式進行孔徑不足施工，擴孔后應(yīng)及時進行石灰土夯填施工。

成孔作業(yè)完成后必須對樁孔質(zhì)量進行及時檢查，并對縮頸、回淤及滲水等狀況進行隨時觀察，并做好記錄。為避免孔內(nèi)落入土塊與雜物，應(yīng)及時回填夯實成樁孔。

5、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(yīng)用于有機質(zhì)含量8%以上的表層耕土或淤泥質(zhì)土與雜填土內(nèi)，這種土質(zhì)中回填此類材料應(yīng)進行過篩作業(yè)。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(shù)為一分鐘35到40次，夯錘提升主要依靠摩擦力。通過夯實試驗，對每次填料數(shù)量與夯擊次數(shù)進行合理確定。夯實機就位后必須確保其平穩(wěn)性，夯錘應(yīng)與樁孔位置對準，并確保其能自由落入孔底。夯填施工前，必須對孔徑、孔深等位置進行詳細檢查，確保符合施工要求進行施工。填料施工前應(yīng)對孔底夯實，夯擊次數(shù)一般孔在8到10次以上，確保其深度在30厘米到50厘米以下時，其含水量符合施工要求后，進行分層夯填。遵循相關(guān)規(guī)定數(shù)量指定專人進行均勻填料，不能把送料車向倒料入孔直接倒入。交替進行填料與夯擊作業(yè)，夯擊時應(yīng)確保其均勻度，當夯擊到高于設(shè)計標高20到30厘米位置時，停止夯擊作業(yè)。選用素土輕擊方式處理樁頂?shù)降孛婵諜n位置，做好樁上灰土墊層后，應(yīng)及時挖除多出設(shè)計樁頂?shù)臉额^與松動土層。

6、質(zhì)量檢測

（1）在施工前，應(yīng)對樁尖土進行標準灌入的試驗，對各土層強度增長情況進行比較，從而對土層的承載力進行判定。

（2）對于復合地基承載力的檢驗數(shù)量不得低于總樁數(shù)的0.3%，不少于3點，而單樁承載力的檢驗數(shù)量不得低于總樁數(shù)的2%。

（3）在施工后，應(yīng)間隔一定的時間進行質(zhì)量的檢驗。當空隙水壓力消散且間隔時間不少于28天后，方可進行飽和粘性土地基的檢測，而粉土、砂土和雜填土地基不得少于7天。

（4）對于樁體現(xiàn)場的檢測，其主要內(nèi)容有：樁徑、樁距、樁長和樁體土，可以采用鋼卷尺對樁距、樁徑進行現(xiàn)場測量，可以采用鉆孔取芯方法對樁長、樁體土進行檢測，采用人工探井取原狀土樣法對樁間土進行檢測。

3 結(jié)束語

綜上所述，通過對濕陷性黃土特征和灰土擠密樁施工流程的詳細分析，辯證分析了在施工過程各個要點。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快，公路交通運輸事業(yè)也隨之加快，如何提高公路工程建設(shè)質(zhì)量已經(jīng)成為當今急需解決的重要問題?；彝翑D密樁法在公路濕陷性黃土路基施工中的應(yīng)用，能夠有效增強軟土地基的穩(wěn)定性和承載能力，對于提高公路工程質(zhì)量發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

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