干拌水泥碎石樁在公路軟基加固中的應(yīng)用

王海宏

摘 要：干拌水泥碎石樁是采用干拌水泥、砂、碎石作為填料填充沖孔中成樁來(lái)加固路基沉陷的方法。文章對(duì)干拌水泥碎石樁的加固機(jī)理進(jìn)行了總結(jié)，重點(diǎn)對(duì)在公路軟基加固處理中的施工工藝和施工方法進(jìn)行了分析，從而更好地提高公路的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：干拌水泥碎石樁 公路 軟基

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）01（c）-0046-02

1 干拌水泥碎石樁的加固機(jī)理

干拌水泥碎石樁從實(shí)質(zhì)上來(lái)講，是一種公路路基的加固技術(shù)，并且較之過(guò)去相比，干拌水泥碎石樁省去了路基的開(kāi)挖過(guò)程，從根本上降低了施工過(guò)程中所需使用的成本。而在應(yīng)用干拌水泥碎石樁技術(shù)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需事先了解需要進(jìn)行加固處理的路基與路面的具體情況，并充分結(jié)合施工圖紙中的內(nèi)容，確定干拌水泥碎石樁之間的距離等相關(guān)參數(shù)數(shù)值，其次是對(duì)干拌水泥碎石樁的位置進(jìn)行的測(cè)量與定位，并將利用相應(yīng)的鉆孔機(jī)械設(shè)備對(duì)指定地點(diǎn)進(jìn)行鉆孔作業(yè)，并依照一定比例配置干拌水泥碎石的混合材料，最后回填入鉆孔中搗實(shí)并鋪平。

而干拌水泥碎石樁技術(shù)中用以加固路基的方式主要應(yīng)用的機(jī)理具體表現(xiàn)為：第一，替換作用力。對(duì)未進(jìn)行加固處理路基進(jìn)行干拌水泥碎石樁技術(shù)處理，從一定角度上來(lái)說(shuō)就是將水泥碎石這種更具密實(shí)性與穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)替換掉原有路基中相同樁質(zhì)量相同的結(jié)構(gòu)，并在原有基礎(chǔ)提升路基抵抗沉降不均等病害的性能，使在應(yīng)用干拌水泥碎石樁加固技術(shù)過(guò)后的公路路基轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合性結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)來(lái)自外界車(chē)輛的重力的承載性能也有了一定程度上的提高。第二，緊密作用。利用干拌水泥碎石樁加固公路路基的這種做法會(huì)在水泥碎石樁固定成形的過(guò)程中，利用擴(kuò)張力的作用將周遭的路基結(jié)構(gòu)進(jìn)行擠壓，從而達(dá)到緊密的效果。第三， 排水作用。在通常情況下，公路路基含水量與其自身的穩(wěn)定性具有直接的關(guān)系。而應(yīng)用干拌水泥碎石樁技術(shù)來(lái)加固公路路基就可有效規(guī)避公路路基中含水量過(guò)高的問(wèn)題，具體來(lái)說(shuō)，在干拌水泥碎石樁中，水泥與碎石的組合會(huì)在路基之中形成一個(gè)有效的排水系統(tǒng)，并能夠促使路基中的水分順利的排出，從而增加路基的穩(wěn)定性。

2 公路工程軟基加固干拌水泥碎石樁施工工藝

干拌水泥碎石樁法施工涉及的主要方面有：施工機(jī)具、試樁、施工準(zhǔn)備、碎石樁制作、和施工質(zhì)量控制等。振沖法對(duì)中、粗砂和礫石地基采取不加填料就地振密的方法；對(duì)粉細(xì)砂或粘土地基則采用加碎石填料振密的方法制成碎石樁。

2.1 施工準(zhǔn)備

不僅如此，在運(yùn)用干拌水泥碎石樁技術(shù)之前，還需對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行整平的處理，并依據(jù)施工圖紙對(duì)場(chǎng)地的各部分的標(biāo)高進(jìn)行確定，及時(shí)清除施工場(chǎng)地中的碎石等雜物，從根本上保障鉆孔機(jī)的正常作業(yè)。與此同時(shí)，在進(jìn)行干拌水泥碎石樁技術(shù)施工前期的準(zhǔn)備工作中，相關(guān)技術(shù)人員還需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況進(jìn)行干拌水泥碎石樁的成樁實(shí)驗(yàn)，并及時(shí)記錄下樁體結(jié)構(gòu)在固定成形后的擴(kuò)張力與自身結(jié)構(gòu)的排水性能等相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，為干拌水泥碎石樁技術(shù)的順利實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而在此過(guò)程中，還需要設(shè)計(jì)部門(mén)與施工部門(mén)能夠在原有基礎(chǔ)上加強(qiáng)雙方的溝通，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在于施工流程中的不足之處。

2.2 制樁作業(yè)步驟

（1）吊起振沖錘對(duì)準(zhǔn)孔位，開(kāi)泵通水、啟動(dòng)振沖錘，并檢查振沖器空轉(zhuǎn)時(shí)電流是否正常。（2）成孔：將振沖器以1～2m/min的速度振動(dòng)水沖下沉造孔，至預(yù)定深度。（3）沖孔：當(dāng)振沖器下沉至加固深度以上0.3～0.5m處，應(yīng)停止振沖，水泵繼續(xù)給水沖孔，直至泥漿變稀達(dá)到能填料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為止。（4）填料制樁：每次填料以堆積孔底1.0m左右厚為原則（約0.3～0.5m3），寧少勿多。每填料一次振沖振密一次，此時(shí)水壓應(yīng)調(diào)小至200kPa左右，每次填料量、振密電流、振密時(shí)間和振密深度、厚度要做好記錄。

2.3 填料方式

目前國(guó)內(nèi)有三中填料方式：一是把振沖器提出孔口填料，然后振密，在提出孔口，填料，再振密，依次循環(huán)直至制樁完成；二是振沖器不提出孔口，在造孔完成后，只將振沖器向上提升1～2m然后填料，再下降振沖器振密填料；三是一邊振沖器緩慢提升，一邊在孔口向下投料。對(duì)于粘土地基加固宜采用第一種方式，對(duì)于砂土宜采用第二種或第三種方式。

2.4 施工順序

對(duì)于一般粘性土、砂土地基的加固，宜采用由里向外或由一邊向另一邊推進(jìn)的施工順序；對(duì)于軟粘土地基，宜采用間隔跳打法；當(dāng)臨區(qū)有已建建筑物時(shí)，宜先打臨近建筑物一側(cè)的碎石樁，然后向另一側(cè)推進(jìn)。

2.5 施工質(zhì)量控制

對(duì)干拌水泥碎石樁施工質(zhì)量的控制，主要是對(duì)水、電、料三項(xiàng)因素的控制。其控制值應(yīng)以土質(zhì)的不同而異，一般應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)試樁結(jié)果確定。

（1）水的控制：主要是控制水的壓力和水量。以在造孔、制樁中水應(yīng)始終充滿(mǎn)孔為原則；水壓在造孔時(shí)大，制樁時(shí)小，土強(qiáng)度高者大，反之土強(qiáng)度低的減小等為原則加以控制。

（2）電的控制：主要指制樁振密時(shí)密實(shí)電流的控制，密實(shí)電流以空載時(shí)電流值10～15A為低限值，一般在樁低取低限值，向上逐漸增大，其值將隨樁周土體對(duì)填料的約束力的大小而變化。

（3）填料的控制：按既定的填料方式填料，每次填料量和總填料量進(jìn)行控制。嚴(yán)格控制填料質(zhì)量，填料粒徑不能超過(guò)50mm，碎石采用新鮮巖石，不得有風(fēng)化巖，含土量應(yīng)小于10%等。

3 施工注意事項(xiàng)

干拌水泥碎石樁施工工藝和注意事項(xiàng)。（1）樁孔垂直度偏差不應(yīng)大于1.5%；以免影響樁體支撐力和樁群合力一致，從而減小降低整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性不利因素的產(chǎn)生提高加固功效。（2）樁孔沖孔時(shí)，鉆桿、沖錘頭應(yīng)不斷旋轉(zhuǎn)，以確保成孔直徑園順，孔壁順適，從而達(dá)到孔內(nèi)填料均勻、斷面尺寸一致受力均勻。（3）施工流程順序：當(dāng)一段路整片加固處理時(shí)，宜從里向外間隔1～2個(gè)孔位進(jìn)行施工，當(dāng)局部處理時(shí)，宜從路基外側(cè)向里側(cè)間隔1～2個(gè)孔位進(jìn)行施工。以免已施工完成的樁在強(qiáng)度形成時(shí)受到臨近樁施工的不利影響，另外也確保每排孔位樁范圍內(nèi)含水量降低，以及土體密實(shí)度實(shí)現(xiàn)大致均勻一致，不產(chǎn)生一邊大一邊小的不利情況。（4）混合料應(yīng)機(jī)械拌和均勻，嚴(yán)格人工拌合，混合料拌好后應(yīng)在2h內(nèi)用于成樁，否則應(yīng)予以廢棄，以保證混合料不結(jié)塊有效填入樁孔內(nèi)吸附孔內(nèi)土體所含水分，同時(shí)減少空氣中水分的影響。（5）施工時(shí)應(yīng)采用防雨措施，防止拌合料受雨水淋濕。（6）正式施工前應(yīng)按照所確定的施工工藝和流程進(jìn)行試樁實(shí)驗(yàn)，以確定每層最佳夯實(shí)次數(shù)并作為控制標(biāo)準(zhǔn)加于施工控制考核，但一般應(yīng)大于7次。

4 結(jié)語(yǔ)

干拌水泥碎石樁是公路軟土加固中的一種重要方法，具有施工機(jī)具少，施工工藝簡(jiǎn)單，加固費(fèi)用低、工期短等一系列優(yōu)點(diǎn)，但是也對(duì)地質(zhì)有一定的適用范圍，必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采用合理的處理措施，才能確保路基的穩(wěn)固和公路的質(zhì)量。

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