刍议土桩挤密施工技术在公路工程中的应用

2015-11-29程二燕马志广

决策与信息 2015年24期

关键词：灰土成孔粒径

程二燕马志广

河南省平顶山市天鸿路桥工程有限公司河南平顶山 467000

刍议土桩挤密施工技术在公路工程中的应用

程二燕马志广

河南省平顶山市天鸿路桥工程有限公司河南平顶山 467000

随着时代的发展，人们生活质量水平的提高，对公路建设的质量要求越来越高，公路工程受到了国家和政府的高度重视，从而促进了我国公路事业的发展。随着交通事故每年的增加，所造成的人员伤亡和经济损失越来越严重，为了提高行车的安全系数，必须不断地加强公路工程施工技术的创新，提高公路建设的质量。土桩挤密施工技术作为一种新的软土地基的处理方法，可以提高地基的承载能力，减少沉降的发生，避免有地震液化产生。因此，在实际施工中，施工人员应根据施工的及时情况，按照施工设计的标准要求和施工规范进行施工，做好施工质量的监督和管理，从而确保公路建设的质量。下面该文章将对土桩挤密施工技术在公路工程中的应用进行分析。

公路工程；土桩挤密技术；应用

一、土桩挤密施工的适用范围

挤密法是一种用来形成直径较大状的方法，它先通过振动、沉管与冲击等方法成孔，然后用碎土、砂石、土及石灰（可根据实际需要替换其他材料）来填充孔，最后再通过振实的方式将其处理成桩。挤密法形成较大直径桩体的作用机理是深层密实，因此，挤密法是深层密实法的一个分支，标志着当代地基处理方法取得的重大进展。根据填充的土质不同，挤密法通常分土桩、灰土及二灰土桩挤密法。

土桩挤密法主要是用来对地基进行加固，通常适用于处理位于地下水上方具有湿陷性特性的素填土、黄土及杂填土等地基。此类方法主要采用振动沉管、打入钢套管或炸药爆扩等方式在地基成桩，然后再以分层的形式来进行孔的回填土操作，最后夯实即可。桩孔位置的土体在经过成孔及夯实等操作后，会全部被挤压到附近的土体中，桩附近的土体就被挤密，如此一来，通过对周围土体的挤密就能够消除桩间土体的湿陷性，并同时在一定程度上增强了土体的承载力，这种方法主要是通过对土体的侧向深层挤密来实现对地基的加固。

二、原材料在土桩挤密施工中的应用

1、素土

在土桩挤密施工中，所选用的素土材料在使用前，应先使用筛子进行过筛操作，这样就可以通过对筛子筛孔的调节控制，确保素土材料的大小符合施工的要求。同时，对素土进行选择时，要求素土原材料中含有的有机质含量满足施工的标准要求，不允许在素土中掺入其他土质，比如：冻土、膨胀土等。另外，应合理地控制碎石的粒径，确保其粒径符合方案设计的要求，对于粒径超出范围的碎石，可以采用剔除的方法进行处理。

2.灰土

土桩施工中，运用的灰土原材料是塑性指数超过4的及粒性粉土，在选择灰土材料时，应禁止里边有松软性杂志掺入，严格对灰土的颗粒粒径进行控制，使其达到小于1.5cm。另外，在拌和灰土时，可对小于50mm粒径大小的生石灰进行运用，使其作为石灰掺料。此时，应注意的是，应严格对生石灰的掺入量进行控制，尽可能将生石灰的含量控制在小于5%，避免由于较大生石灰粒径造成含量过大问题出现，从而对土桩的密实度造成影响，在施工过程中，结合生石灰和水容易出现反应，当软化后会出现膏状，从而无法将其作用得到充分发挥。

3.二灰土

当进行土桩挤密施工时，在原材料中添加二灰土，并对二灰土的使用量进行合理的控制，可以提高公路路基的密实度。由于二灰土中含有一些粉煤灰，在一定程度上可以提高施工的质量，二灰土的粉煤灰进行晾干后方可进行使用。对于二灰土的使用，必须按照一定的体积比和生石灰的掺入量进行拌和，从而可以确保拌和的均匀性。

三、土桩挤密施工技术在公路施工中的应用

1.成孔挤密

（1）冲击法

冲击法成孔主要是利用定型或简易冲击机来进行，施工工艺是将锤头升高到一定高度后，再任其自由下落，这样就会对土层造成严重的冲击，重复这样的操作，直至成孔结束，通过这种方式得到的孔，孔深通常超过20米，孔径范围为500到600米。为了保证孔的质量，需要做到下面几点：

第一要根据现场土质状况与孔径设计直径来选择适合的机型来进行施工，为避免锤头入土位置错误或在冲击过程中造成孔损坏，需要装设钢管导向器在钻机上。第二不能再开孔前，将锤提的过高，要控制在较低的位置，并且冲击次数要频繁，当锤头完全进入土后，则转换成正常的冲程锤击，这时候仍然不允许过多的使用高冲程。第三为了方便观测冲孔的深度，从而对其进行控制，必须要在钢丝绳上设置长度标志。

（2）沉管法

沉管法成孔的主要器具是振动或锤击桩机，打入土层的桩管所带有的桩尖是由精钢特制而成的，桩管入土深度是设计深度，一般为到8米，桩管的拔出操作必须要缓慢进行，拔出后即成孔。为了保证成孔的质量，选择操作设备时，对于打桩机，要求其性能必须要和桩管直径、长度、质量和地基土质条件相适应；对于锤击桩机，应选取锤重超过桩管重量两倍的。为了保证桩管准确的落入桩孔中，需要采用平稳就位桩机来协助操作。在整个沉管过程中，都要注意控制操作的速度和力度，要做到轻击慢沉，一旦桩管稳定，就要及时将其拔出，拔出过程中，要注意不要破坏孔口。另外，成孔后，如果桩孔出现严重的缩项及回淤情况，需要及时填入干砂，并再重复一次沉管成孔。

（3）爆扩法成孔方式

爆扩法成孔方式主要包括药眼施工法和药管施工法两种。其中，再低药眼施工法进行选用时，施工方式主要是在土层中对直径为1～30mm的钢纤进行打入，然后拔出钢纤，即产生药眼，将炸药和1～2个雷管向药眼内填入，进行引爆，随即出现桩孔。需要控制的质量关键是确保炸药与国家生产的产品相满足，并把握好炸药的用量。在对药管施工法进行选用时，与较大含水量的土层较为适用。采用洛阳铲或扁头铲是时候挖掘，在土中形成空洞，使其直径控制在60～80mm，并使其深度满足桩孔设计值，向孔洞内对直径为12～30mm的炸药管和1～2枚电雷管放入，当安装完成之后即可引爆，从而产生桩孔。需对质量实施控制，使其与药眼施工法相符，即属于国家生产的炸药和用量。

2.填料夯实

必须经过回填试验，确定合理的填料数量和夯击数后，才能进行回填夯实施工。常见的桩孔填料夯实机是电动卷扬机提升式夯实机，它的锤重可达450kg，所以具有夯机能量大，夯实效果好的特点。此外还有偏心轮夹杆式夯实机，它的夯锤重达100～150kg，具有6～8m长的夯锤钢管，其管径是60～80mm。它的特点是钢管与夯锤被焊成一个整体，一双同步向偏心轮将钢管夹在中间，进行夯实填料。质量控制需要注意的事项有以下几点。首先，保证锤重不小于100kg，锤的最大直径要比桩孔的直径小100～160mm。其次，在夯锤机就位时必须确保其平衡，而且夯锤一定要对准桩孔。此外，需要将桩孔内杂物和积水清理干净。而且，当进行人工填料时，决不允许使用送料车将料倒入孔中，必须有专人负责，按照规定的数量均匀的填料。而且，要在基础地面以上预留出0.7～1m厚的土层，结束施工后，需要把表层挤松的土挖除，或者进行分层夯实。此外，成孔质量和回填夯实质量必须有专人负责监测，同时还应制定和落实防雨防冻的措施。