干拌碎石樁在公路軟基處理中的應(yīng)用

范玲秀

摘 要結(jié)合工程實(shí)例，對干拌碎石樁在某高速公路路基中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)和分析，對干拌碎石樁的設(shè)計(jì)和施工工藝進(jìn)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(shí)等進(jìn)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(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞干拌碎石樁;公路;軟基

1 干拌水泥碎石樁的特點(diǎn)

干拌水泥碎石樁的發(fā)展基礎(chǔ)為碎石樁、CFG樁，作為一項(xiàng)新型公路路基非開挖快速加固技術(shù)，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(diǎn)：第一，置換擠密作用。施工中，路基填料可選用水泥碎石進(jìn)行置換，隨后搗實(shí)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(yīng)范圍內(nèi)土層密實(shí)度;第二，復(fù)合路基、復(fù)合地基作用。干拌水泥碎石樁和樁間土之間將有復(fù)合路基、復(fù)合地基形成，這對路基總體強(qiáng)度提升極為有利。第三，排水作用。于路基土性質(zhì)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(qiáng)度起決定作用。干拌水泥碎石樁能夠?qū)堕g土水分充分吸收，對路基填料含水量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)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(shí)現(xiàn)排水固結(jié)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(shè)計(jì)選取的地基處理方案為沖擊碾壓法，經(jīng)3年通車運(yùn)行后，二期工程調(diào)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(dá)到20～30cm，且仍在不斷沉降，嚴(yán)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(yīng)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(shù)規(guī)范》等相關(guān)內(nèi)容，并與當(dāng)前施工現(xiàn)狀相結(jié)合進(jìn)行如下設(shè)計(jì)。要求先檢測出舊路彎沉值，將舊路路基回彈模量準(zhǔn)確計(jì)算出來，相比設(shè)計(jì)回彈模量，干拌水泥碎石樁處理的復(fù)合路基回彈模量應(yīng)與其一致，以此進(jìn)行干拌水泥碎石樁面積置換率的準(zhǔn)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(zhǔn)備

3.1 材料準(zhǔn)備

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

3.2 其他準(zhǔn)備

（1）樁體直徑。按照施工機(jī)械，合理確定干拌水泥碎石樁鉆孔直徑，本工程以15cm作為設(shè)計(jì)成孔直徑，夯實(shí)回填后樁徑需控制在22cm以上。（2）加固深度。根據(jù)舊路地質(zhì)勘查資料內(nèi)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(jié)合，保證樁體向原地面濕陷性黃土層底伸入3m左右，設(shè)計(jì)樁長應(yīng)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(fù)合地基回彈模量。計(jì)算根據(jù)公式（1）計(jì)算干拌水泥碎石樁加固區(qū)內(nèi)的樁、樁間土復(fù)合回彈模量，具體如下：

3.3 樁體布設(shè)

正方形、等邊三角形為最常見的樁體布設(shè)類型，國內(nèi)群樁試驗(yàn)研究表明，擠密疊加效果最佳的布設(shè)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(shè)形式，經(jīng)計(jì)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(shù)

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(qū)域進(jìn)行確定，對場地標(biāo)高進(jìn)行測量，做好場地的平整，確定最終的打樁位置，并做好相應(yīng)的記錄。樁基的間距應(yīng)該小于1m，并且采用三角布設(shè)的方式，監(jiān)理人員檢測合格后方可進(jìn)行下一步工序。

4.2 試樁

對于該公路工程中，試裝的根數(shù)應(yīng)該不小于5根，并且對于試樁的布設(shè)應(yīng)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(xiàng)指標(biāo)。

4.3 鉆孔

待樁基鉆孔就位后，對樁基的位置進(jìn)行校對，對于鉆孔過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)該做好相應(yīng)的記錄，對鉆孔過程中出現(xiàn)的孔位置偏差情況、鉆孔桿的垂直度等進(jìn)行觀察和記錄。并且對比分析地質(zhì)資料，若出現(xiàn)與設(shè)計(jì)資料不同的情況，應(yīng)該及時進(jìn)行上報(bào)，待設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位確定無誤后方可進(jìn)一步鉆孔。若需要進(jìn)行變更，應(yīng)該按照變更后的方案進(jìn)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(jī)對混凝土進(jìn)行拌和，并且根據(jù)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)確定的配合比，進(jìn)行充分而且均勻的拌和，拌和好以后運(yùn)輸?shù)绞┕龅兀龊眠\(yùn)輸過程中的防護(hù)措施。

4.5 投料成樁及夯實(shí)

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

4.6 樁套管拔出

重復(fù)工序，樁管上下運(yùn)動，碎石不斷補(bǔ)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(zhì)量檢測

施工前，應(yīng)確定所需參數(shù)，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(xù)性。要求起重設(shè)備平整、穩(wěn)定，導(dǎo)向架能夠垂直于地面，且在1.5%以內(nèi)控制垂直偏角。干拌碎石樁施工結(jié)束后，應(yīng)間隔不少于21天方可進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。施工質(zhì)量的檢驗(yàn)，對于樁體可采用重型動力觸探試驗(yàn);對于樁間土可采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探、動力觸探試驗(yàn)或其他原位測試等方法;對于消除液化的地基檢驗(yàn)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。檢驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于樁孔總數(shù)的2%，且每個單體建筑不少于3點(diǎn)。干拌碎石樁地基承載力檢測應(yīng)采用復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)。復(fù)合地基承載能力指標(biāo)：承載力特征值170kpa。復(fù)合地層壓縮模量指標(biāo)：②號粉土層為18.1MPa，②-1粉質(zhì)黏土層為8.6MPa。

5 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

5.1 安全控制要點(diǎn)

在公路營業(yè)線施工執(zhí)行“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的原則，并實(shí)行以下制度：（1）按照公路營業(yè)線管理辦法執(zhí)行施工組織設(shè)計(jì)及施工方案的審查，與設(shè)備管理單位簽訂安全協(xié)議。（2）施工前調(diào)查地下管線及設(shè)備，探明后并采取防護(hù)措施后方可進(jìn)行施工作業(yè)，防護(hù)員、駐站聯(lián)絡(luò)員、施工員需經(jīng)培訓(xùn)合格后持證上崗。（3）施工地點(diǎn)預(yù)留施工通道門位置設(shè)看管房，專人看護(hù)，非作業(yè)時間，非施工相關(guān)人員、車輛嚴(yán)禁入內(nèi)。（4）無計(jì)劃、超范圍、無登記、無防護(hù)、無經(jīng)過營業(yè)線培訓(xùn)的正式職工配合嚴(yán)禁施工。（5）嚴(yán)格按公路營業(yè)線施工安全管理規(guī)定，嚴(yán)格按審批的施工計(jì)劃組織施工，施工時設(shè)置防護(hù)人員及防護(hù)標(biāo)志，同時保持與駐站聯(lián)絡(luò)員的通訊暢通，大型機(jī)械設(shè)備嚴(yán)格按“一機(jī)一人”防護(hù)。（7）在施工中認(rèn)真貫徹落實(shí)當(dāng)?shù)貏趧影踩婪洞胧?，同時針對本工程特點(diǎn)，重點(diǎn)防范列車傷害、觸電傷害、起重傷害、機(jī)具傷害。

5.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)

5.2.1 做好垂直度和平面位置的控制

垂直度偏差應(yīng)小于1/300，由質(zhì)監(jiān)人員對垂直度進(jìn)行復(fù)核確認(rèn)，驗(yàn)收合格后進(jìn)入后續(xù)施工。平面位置偏差值不大于5cm。

5.2.2 做好成孔質(zhì)量控制

孔位檢查過程中，必須隨時進(jìn)行鋼護(hù)筒套管垂直度監(jiān)測，特別是首節(jié)套管鉆進(jìn)時，監(jiān)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(chǎn)生偏差超過規(guī)范允許值，及時采取措施糾偏。

6 結(jié)語

綜上所述，隨著社會的發(fā)展，公路建設(shè)項(xiàng)目日益增多，干拌水泥碎石樁的應(yīng)用也越來越多，只有結(jié)合工程實(shí)際，對碎石樁進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，才能采取有效的措施來提高干拌碎石樁的應(yīng)用效果。該公路工程在結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況下，嚴(yán)格控制樁基施工過程質(zhì)量控制，從測量放樣、試樁、樁機(jī)就位、鉆孔的流程出發(fā)。有效地提高了樁基成樁質(zhì)量，確保了橋梁樁基施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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

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

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

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