公路軟基處理干拌碎石樁應(yīng)用

林承洲 何龍飛

摘 要：本文立足實(shí)際對(duì)公路軟基干拌碎石樁的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析。首先詳細(xì)的探討了干拌水泥碎石樁的特點(diǎn)，其次依托某項(xiàng)目工程實(shí)例，分別從干拌水泥碎石樁材料準(zhǔn)備、樁體布置、測(cè)量放樣施工、試樁以及鉆孔施工等方面，詳細(xì)的探討了該技術(shù)的應(yīng)用過程，希望論述之后能夠?qū)⒐奋浲谅坊姆€(wěn)定性提高，推進(jìn)路基工程的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：公路工程;軟基處理;干拌碎石樁;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

軟土路基是公路施工過程中常遇到的軟土類型路基，軟土路基含水量高存在施工的過程中，若沒有采取有效的方法對(duì)其進(jìn)行處理就會(huì)導(dǎo)致路基的強(qiáng)度承載力達(dá)不到實(shí)際要求，影響到工程的開展。而在公路軟路基處理的過程中，應(yīng)用干拌碎石樁能夠提高路基的承載力，對(duì)促進(jìn)項(xiàng)目的開展有著積極的作用。

1 干拌水泥碎石樁的特點(diǎn)

第一，置換擠密作用。在具體的實(shí)施環(huán)節(jié)可以應(yīng)用水泥碎石置換，然后根據(jù)要求進(jìn)行搗實(shí)處理，較之原有土體結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生較高的擠密效果，可以提升樁體周邊結(jié)構(gòu)土體的密實(shí)度。

第二，復(fù)合路基、復(fù)合地基作用。該機(jī)構(gòu)的樁體在施工完成之后，就會(huì)形成復(fù)合路基、復(fù)合地基的結(jié)構(gòu)，保證路基強(qiáng)度滿足要求。

第三，排水作用。從路基性質(zhì)方面進(jìn)行分析，水的影響作用是比較大的，特別是黏土性質(zhì)的路基材料，含水量的高低會(huì)給路基強(qiáng)度造成很大的影響。干拌水泥碎石樁可以將施工位置上的水分充分吸收，保證路基填料內(nèi)含水量處于最佳的范圍內(nèi)。在施工結(jié)束之后，對(duì)于路基來說，碎石樁結(jié)構(gòu)就組合成為排水通道，能夠有效的減少孔隙水平均滲透的途徑，起到排水固結(jié)的效果。

2 工程概況

某公路項(xiàng)目的施工位置上地質(zhì)條件為濕陷性黃土路段，為次生黃土，厚度為2 m～5 m，總濕陷量為23 mm～265 mm，在該項(xiàng)目的一期工程中，地基結(jié)構(gòu)部分的處理選擇應(yīng)用的是沖擊碾壓的施工作業(yè)方式，3年運(yùn)營時(shí)間中，二期工程做好全面檢查，發(fā)現(xiàn)有些位置上的路基狀態(tài)比較差，沉降量超出預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到20 cm～30 cm，并且還在持續(xù)的下沉，給當(dāng)前道路交通運(yùn)行安全性、舒適性產(chǎn)生不利的影響。因此，設(shè)計(jì)人員確定在該工程中通過干拌水泥碎石樁進(jìn)行路基的加固施工。在軟土地質(zhì)條件之下，進(jìn)行路基施工應(yīng)用干拌水泥碎石樁的效果好，且使用范圍較大，加固性能可以滿足工程的要求。本次工程結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范，考慮到目前的實(shí)際情況，選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。先進(jìn)行舊路面的彎沉值檢測(cè)，計(jì)算出回彈模量數(shù)據(jù)，與設(shè)計(jì)回彈模量對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)干拌水泥碎石樁的復(fù)合路基形式與設(shè)計(jì)回彈模量是一致的。根據(jù)需要確定干拌水泥碎石樁面積置換率，然后按照要求進(jìn)行布樁作業(yè)。

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：級(jí)配為5 mm～20 mm，含泥量不能超過5%，壓碎值為35%。石屑的粒徑不足5 mm，且含泥量不會(huì)超過7%。

水泥材料為P.O42.5普通硅酸鹽水泥，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定配合比參數(shù)，即：碎石：石屑：水泥=3.3：2.6：1，經(jīng)過試驗(yàn)該材料的性能完全滿足本次工程的施工需要。

3.2 其他準(zhǔn)備

（1）樁體直徑。結(jié)合施工機(jī)械，考慮到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，確定選擇使用合適的干拌水泥碎石樁鉆孔直徑，該項(xiàng)目的成孔直徑確定為15 cm，經(jīng)過夯實(shí)回填等作業(yè)施工之后，可以達(dá)到22 cm。

（2）加固深度。按照舊路的實(shí)際情況做出分析，了解濕陷性黃土等級(jí)、厚度等參數(shù)，且和填土高度方面的參數(shù)進(jìn)行綜合分析，確保樁體可以深入到濕陷性黃土最底層約3 m左右，然后確定樁體的高度。

（3）根據(jù)工程的要求計(jì)算出復(fù)合地基的回彈模量參數(shù)，需要保證該工程的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性合格。

3.3 樁體布設(shè)

樁體的形式主要是正方形、等邊三角形，這是我國比較常見的形式。從國內(nèi)的群樁實(shí)施情況分析發(fā)現(xiàn)，擠密疊加之后的綜合性能最好形式為等邊三角形。因此，本次工程最終選擇等邊三角形作為干拌水泥碎石樁的結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)過數(shù)據(jù)計(jì)算和分析，樁體的間隔距離最終確定為1 m。

4 公路軟基處理中干拌碎石樁施工技術(shù)

在干拌碎石樁技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要根據(jù)路基工程的實(shí)際要求對(duì)施工過程進(jìn)行全面的控制，從而保證整體工程的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)方案要求。

4.1 測(cè)量放樣

在干拌水泥碎石樁施工前進(jìn)行必要的測(cè)量放樣，明確具體的施工范圍，詳細(xì)的測(cè)量場(chǎng)地標(biāo)高的參數(shù)，然后是進(jìn)行場(chǎng)地的平整處理，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案標(biāo)注樁體施工的位置，然后進(jìn)行記錄。樁體的間隔距離必須要控制在1 m以內(nèi)，以三角形的方式進(jìn)行設(shè)置，經(jīng)過監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后才進(jìn)行下一施工工序，如果發(fā)現(xiàn)不合格，需要及時(shí)整改。

4.2 試樁

在本次公路工程中，實(shí)施前進(jìn)行試樁，數(shù)量在5根以上，且需要采取梅花形的方式進(jìn)行設(shè)施，利用試樁可以保證本次工程中的干拌水泥碎石樁樁徑、樁長等都能夠達(dá)到工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 鉆孔

在鉆孔實(shí)施前，需要進(jìn)行樁基位置的檢測(cè)，并且做好各個(gè)方面的技術(shù)參數(shù)記錄，保證鉆孔的孔位不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差問題，且鉆孔桿的垂直度符合工程的要求。綜合分析地質(zhì)資料，如果發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)之前地質(zhì)勘查有著明顯差異的情況，要立即上報(bào)相關(guān)單位，設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位進(jìn)行詳細(xì)檢查，沒有任何問題后才能開始鉆孔作業(yè)。如果不得不進(jìn)行工程變更，需要根據(jù)變更后的方案進(jìn)行鉆孔施工。

4.4 拌和水泥碎石混合料

應(yīng)用安全性、穩(wěn)定性合格的混凝土拌和機(jī)進(jìn)行拌和作業(yè)，嚴(yán)格控制混凝土材料的配合比，保證材料達(dá)到充分混合的要求，確保材料質(zhì)量合格再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，并且做好防護(hù)處理措施，不會(huì)因?yàn)檫\(yùn)輸導(dǎo)致材料性能下降。

4.5 投料成樁及夯實(shí)

選擇人工聯(lián)合機(jī)械的方式進(jìn)行干拌水泥碎石樁施工，通過夯錘機(jī)進(jìn)行必要的夯實(shí)處理。在樁孔投料作業(yè)施工前開始底部的夯擊處理，為3～4遍，并且把水泥碎石全部都倒入到孔內(nèi)，厚度尺寸為25 cm以下。進(jìn)行夯實(shí)施工，選擇應(yīng)用的是重錘夯實(shí)的方式，最終結(jié)果以達(dá)到密實(shí)度為合格標(biāo)準(zhǔn)。

4.6 樁套管拔出

重復(fù)上述工序，樁管進(jìn)行上下的運(yùn)動(dòng)，并且技術(shù)進(jìn)行碎石材料的補(bǔ)充處理，樁體長度逐步的增加，直到最終套管可以直接拔出地面，碎石樁施工結(jié)束。

4.7 質(zhì)量檢測(cè)

在施工開始前，需要進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的確定，比如樁長、樁徑、碎石灌入量等等方面，保障樁體結(jié)構(gòu)的性能合格。起重設(shè)備安裝要達(dá)到穩(wěn)定性的要求，導(dǎo)向與地面是垂直布置的，并且垂直偏角控制在1.5%以內(nèi)。干拌水泥碎石樁在施工完成后，經(jīng)過21天的使用再進(jìn)行質(zhì)量檢查，主要是通過動(dòng)力觸探試驗(yàn)的方式，樁間土也需要全面的檢測(cè)，保證其符合工程的要求。檢測(cè)數(shù)量需要嚴(yán)格控制，不能少于總體數(shù)量的2%，并且數(shù)量不能少于3根。干拌水泥碎石樁地基承載性能檢測(cè)使用應(yīng)用復(fù)合地基靜荷載試驗(yàn)進(jìn)行，保證承載性能不能少于170 kPa。

5 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

5.1 安全控制要點(diǎn)

在公路項(xiàng)目的營業(yè)過程中，需要做好質(zhì)量檢查，嚴(yán)格按照如下的制度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行：

（1）根據(jù)線路的運(yùn)行實(shí)際情況，組織相關(guān)單位進(jìn)行檢查，嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行施工質(zhì)量管理，保證設(shè)備的各項(xiàng)功能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（2）施工開始前需要做好管線、設(shè)備的檢查，確定不會(huì)給其他建筑物產(chǎn)生任何影響才能開始施工，各個(gè)崗位人員需要經(jīng)過培訓(xùn)合格才能進(jìn)入到工作崗位。

（3）施工區(qū)域范圍內(nèi)需要預(yù)留通道，并且設(shè)置看管房，設(shè)置專職崗位人員進(jìn)行管理，非作業(yè)期間內(nèi)禁止任何人員、設(shè)備進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)。

（4）嚴(yán)格執(zhí)行施工計(jì)劃，未經(jīng)批準(zhǔn)的人員禁止開展項(xiàng)目施工。

（5）根據(jù)線路的運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)，落實(shí)安全管理措施，根據(jù)組織方案開展施工，同時(shí)還需要設(shè)置防護(hù)人員與防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，確保和工作人員保持良好的溝通，設(shè)備性能處于最佳狀態(tài)中。

（6）在施工中需要嚴(yán)格按照勞動(dòng)制度、規(guī)范進(jìn)行，做好現(xiàn)場(chǎng)管理和控制，防止出現(xiàn)設(shè)備損壞或者人員傷亡。

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

垂直度偏差不能超過1/300，質(zhì)檢人員進(jìn)行檢查確認(rèn)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才能投入施工。

5.2.2 做好成孔質(zhì)量控制

孔位檢查環(huán)節(jié)，應(yīng)該做好鋼護(hù)筒套管垂直度技術(shù)參數(shù)的質(zhì)量檢查，尤其是首節(jié)套管進(jìn)行鉆進(jìn)施工中，主要是通過全站儀等設(shè)備進(jìn)行控制，保證其偏差不能超過1/300。成孔環(huán)節(jié)偏差不能超過標(biāo)準(zhǔn)要求，如果有不符合技術(shù)要求的情況，應(yīng)該做好糾偏處理，防止在后續(xù)施工中產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題和不足。

6 結(jié)語

綜上所述，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的全面發(fā)展之下，公路項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模加大、數(shù)量增多，而干拌水泥碎石樁的施工質(zhì)量水平比較高，應(yīng)用范圍也在擴(kuò)大，只有積極和工程實(shí)際情況完美結(jié)合，確定最佳的碎石樁設(shè)計(jì)方案，最終可以提升施工的效果。本文以實(shí)際案例進(jìn)行分析，保證樁基質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，各個(gè)環(huán)節(jié)都在質(zhì)量控制的范圍內(nèi)，最終可以提升樁基的總體水平，滿足橋梁的運(yùn)行需要。

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