刍议公路软基施工中灰土挤密桩技术的应用

王井刚 张聪颖

洛阳华杰公路工程有限公司

刍议公路软基施工中灰土挤密桩技术的应用

王井刚 张聪颖

洛阳华杰公路工程有限公司

随着我国公路工程事业发展速度的不断提升，各类质量问题得到了有效处理。灰土挤密桩施工技术作为高速公路工程施工的重要技术之一，其施工效果是否良好将直接影响到工程施工的整体质量。施工单位必须重视灰土挤密桩施工技术的质量控制，严格按照施工要求进行有效施工，只有这样才能提高公路工程的整体质量，实现其经济效益。

公路软基施工；灰土挤密桩；加固机理

灰土挤密桩是利用打桩机或振动器将钢套管打入地基土层并随之拔出，在土中形成桩孔，然后在桩孔中分层填入灰土夯实而成灰土桩。与夯实、碾压等竖向加密方法不同，灰土挤密桩是对土进行横向加密。施工中当套管打入地层时，管周地基土受到了较大的水平向挤压作用，使管周一定范围内的地基土的工程物理性质得到改善， 其密实度增加、压缩性降低、湿陷性全部或部分消除。

一、工程案例

某公路工程总长度为12.1公里，合同段起始桩号为K36+000，K48+100为终止桩号。该合同段湿陷性黄土分布于K41+683到K41+896之间，其深度为6到8米，29345米为灰土桩设置值，40厘米为灰土桩桩径，8米为其设计桩孔深度，布置形状为等边三角形。路基基底处理桩心距采取1.3米，按照承载力规定，桥台、台后灰土桩桩心距可选取1.3米。2：8为灰土桩桩体和土体积之间的配合比例，97%为最小压实度。处理灰土桩后可将灰土隔水层(30厘米)设置于顶面位置，坡脚外侧2排桩为地基处理宽度。

二、公路软基施工中灰土挤密桩施工流程

1、测量放样。场地清理工作与整平工作应在施工前进行，如施工场地存在松软路段时，为有利于机械作业，应及时进行处理。在施工前应对基础中线、边线进行测量放样，并准确定位桩孔，同时进行标注。桩孔中心定点施工时可选用钢钎(直径20毫米)向土内插入20厘米的深度，随后将钢钎拔出并进行石灰灌注，以此确定其位置。当地基土质含水量较低时，应将其进行浸水湿润，确保其含水量符合施工要求。

2、灰土拌和。分别过筛土与消解后的石灰，随后遵循灰土体积进行配料拌和施工，一般情况下配合比为2：8，在拌料场进行3遍拌和后，将其运输到孔位附近，夯填施工前应在进行一次拌和作业。

3、成孔施工。待桩机安装到位后，注意调整桩机的位置，在桩机确保无误之后，先将桩管吊起然后缓缓地放下桩管，使得桩管、桩尖以及桩锤能够位于同一直线上，避免发生偏差。桩尖准备入土之时，应该先进行低锤轻击，待桩机进入土中一至两米的深度，保证各项都没有意外后，再按设计的要求采用锤头重2.5T的履带式灰土打桩机反复冲击土层成孔，孔深12m，孔径40cm。在沉管进行夯击之时，当桩管的倾斜度超过1%至1.5%时，就要拔出桩管并且将失误的桩孔填满好再进行重新打孔。待每次成功成孔之后要将桩管拔出，然后对桩尖进行检查看是否有损坏或偏离。在施工的重要部位，成孔和制桩的质量都需要进行严格地控制，必要的时候可以采取加密桩或者短桩的措施。沉管贯入度的测定需要在桩尖无损坏、锤击无偏离、锤的落距符合要求以及桩帽、弹性垫层符合规定的前提之下才能认定是有效的。在沉管时，施工人员需注意保持桩机的垂直不允许桩机倾斜移位；开始锤击沉管应先用轻锤慢沉，等到确定桩管不会发生移位之后方可以用正常速度来沉管。成孔后，立即检查孔位、垂直度、桩径和深度，桩孔中心点的偏差不应超过桩径的0.4倍(即16cm)，桩孔垂直度偏差小于 1.5%，孔径误差为-20mm、深度误差为+500mm；再进行成孔施工时，先外后的是施工的一项重要规则，同排内的桩孔间隔至少一孔或者两孔，及时检查成孔之后的桩孔是否发生缩颈，渗水和回淤的现象，并对以上现象做好记录。

4、桩孔回填与夯实。一般采取就地挖取的纯净黄土与粘性土作为桩孔回填材料，这种材料不能应用于有机质含量8%以上的表层耕土或淤泥质土与杂填土内，这种土质中回填此类材料应进行过筛作业。一般情况下高速公路工程施工中，都会选用偏心轮夹杆式夯实机械作为灰土挤密桩施工的桩孔夯实机械，其夯锤重量为340千克，落距为45厘米，夯击次数为一分钟35到40次，夯锤提升主要依靠摩擦力。

三、公路工程施工中灰土挤密桩技术的质量控制措施

灰土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理地基的深度为5～15 m。以提高地基土的承载力或增强其水稳性为主要目的时，宜选用灰土挤密桩法。当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜选用灰土挤密桩法或土挤密桩法。

1、夯打时，孔内有渗水、涌水、积水。产生原因是地下水位太高及没有做好排水设施。

2、施工时避开中午吃饭休息及晚上吃饭时间段，一般情况下禁止晚上加班施工，以免噪声及振动影响群众生活。

3、地基土的含水量在达到或接近最佳含水量时，挤密效果最好。当含水量过大时，必须采用套管成孔。成孔后如发现桩孔缩颈比较严重，可在孔内填入干散砂土、生石灰块或砖渣，稍停一段时间后再将桩管沉入土中，重新成孔；如含水量过小，应预先浸湿加固范围的土层，使之达到或接近最佳含水量。

4、人工回填时，装载机将灰土堆放在孔口的距离必须大于1m，这样可以保证人工从铲灰土到填入孔内有一定的时间差(通过距离保证时间差)，同时可避免人工一次性将大量灰土直接推入孔内。在夯实过程中操作人员必须随时观察夯实机的运转情况(夯实机就位是否平稳、夯锤是否在孔中心、夯锤提升高度是否正常、夯锤是否处于自由落体状态、且每次夯击是否夯实、自动回机灰土流量是否正常)，保证夯实效果。

四、结束语

综上所述，公路建设作为国民经济发展的重要组成部分，在交通建设、经济发展、缩短城乡差距中起着关键性的作用。为进一步提升公路工程建设质量，施工单位必须重视路基施工技术的应用。灰土挤密桩技术作为公路工程软基处理的重要方式，其施工效果将对公路工程整体质量造成严重影响，为此，施工单位必须提升灰土挤密桩施工技术，规范施工工艺，只有这样才能推动交通经济的高速发展，才能为国民经济增长提供一份力量。

[1] 黄闯. 灰土挤密桩在陇西湿陷性黄土敏感地区高速公路地基处理中的应用[J]. 公路与汽运. 2012(04)