公路工程中土桩挤密施工技术分析

2017-04-06张迎军

山西建筑 2017年36期

张迎军

(山西省交通建设工程监理有限责任公司,山西太原 030012)

由于公路工程施工的范围较大，且施工环境具有很大的不确定性，使得公路工程施工过程中遇到的地基土质量也不尽相同，为了使公路施工的质量得到保证，施工过程中需要对地基土的质量、种类以及特点进行分析，确保施工技术使用的合理性，而土桩挤密技术在软土地基处理中较为常用，其主要是采用横向挤密以及分层夯实的方法对软土地基的密度进行增强，从而提升软土地基的质量。

1 公路工程中土桩挤密技术的应用范围

1.1 适用范围

从根本上来讲，土桩挤密施工就是对地基进行深层次的密实，该施工技术一般在地下水位较高的施工区域较为适用，通常会使用该技术处理具有湿陷性或以黄土、素填土为主的地基，主要是通过打入管套对地基进行成桩处理，使用分层回填然后将基础部分夯实即可，通常情况下，需要通过对土体的加工以及夯实操作将桩孔挤压到周围的土壤当中，通过提高土体的密实度，使地基的承载力得到增强，该方法能够将桩体间的密实度以及湿润度消除，实现土体稳定性的加固和完善。

1.2 不适用范围

在公路工程施工当中，土桩挤密法并不是在任何条件下都可以使用的，所以，想要确保施工技术应用的有效性，需要在应用土桩挤密法进行施工以前对施工地点的土质情况进行勘查和分析，如果地基具有较高的含水量，则需要适当调整饱和度，采用与施工土壤相符的土桩挤密技术进行加固，如果在使用时，没有采取措施对地基的含水量进行处理，则加固工作需要选用其他适合的方法来完成，此外，一般黄土层地基当中会有含沙部分，需要对这部分的厚度加以明确，通常不能大于5 cm，否则会加大成孔加固的难度[1]。

2 土桩施工方面的原料控制

将土桩挤密施工技术应用在公路工程的施工过程中，需要的原材料主要有素土、灰土以及二灰土，想要从根本上保证公路施工的质量，必须要从施工的原材料入手，在材料进场和具体使用时进行严格的质量控制，使土桩施工的质量得到保证，从而确保整个公路工程的质量，以下内容是针对土桩施工原材料方面的质量控制措施。

2.1 素土

在公路土桩施工当中，粉质黏土是主要的素土材料，在对粉质黏土进行具体应用以前，需要选择筛孔小于2 cm的筛子对其进行过筛处理，在对素土进行选择时，需要对素土原材料的有机质含量加以控制，要将其有机质含量控制在5%以内，而素土当中不得随意掺杂其他土质，包括膨胀土、冻土等，可以允许素土当中掺有碎石，但碎石粒径必须要符合规定标准，最大粒径不得超过5 cm，如果存在碎石粒径超标现象应坚决剔除。

2.2 灰土

在土桩施工当中，灰土原材料主要应用的是和粒性粉土，但要求这种原材料的塑性指数要大于4，选择灰土材料时不得将松软性的杂质掺杂在其中，需要对灰土的粒径进行严格的控制，最大粒径不得高于1.5 cm，在对灰土进行搅拌的过程中，其石灰掺料可以使用块径小于50 mm的生石灰来充当，但在进行生石灰掺料时，必须要对生石灰的使用量进行严格的控制，应以5%为标准界限控制用量，避免生石灰过量对土桩的密实度造成影响，除此之外，生石灰遇水会产生化学反应，经过软化以后呈膏状，这种情况下生石灰的效用无法充分的发挥出来[2]。

2.3 二灰土

在应用土桩挤密法进行施工时，为了对地基的密实性进行增强，会将适量的二灰土加入到原材料当中，对二灰土当中的粉煤灰加以利用，提高施工质量。但在对其中粉煤灰进行使用以前，必须要进行晒干处理，同时还要将使用的体积比控制好，并将其与原材料当中的生石灰进行均匀的搅拌。

3 技术要点

3.1 成孔挤密

在进行公路土桩施工时，可以使用很多方法实施成孔挤密工艺，其中较为常见的方法包括沉管法以及冲击法等。

1)沉管法。

振动桩机或锤击桩机是实现沉管法的关键，主要由精钢作为打入土层的桩尖，需要安装设计要求控制桩管的入土深度，通常入土深度在7 m～8 m之间，一定要缓慢的进行桩管拔出工作，桩管拔出以后即可形成孔洞，为了使成孔质量得到保证，在对操作设备进行选择时，设备性能必须要适应桩管的参数要求，包括质量、长度、直径等，同时还要符合施工地点的地基土质要求。与桩管相比锤击桩机锤重应该超出其2倍重量[3]。

2)冲击法。

冲击法主要是通过相应的冲击机来完成应用的，需要按照规定的高度上升冲击机的锤头，然后进行自由落体运动，锤头的自由下落会产生一定的重力加速度，从而形成巨大的冲击力，作用于土层当中，形成孔洞，这种方式通常可以获得20 m以上的孔深，孔径范围能够达到500 cm～600 cm。而想要使该项工作的质量及效率得到保证，在进行实际的打孔施工时需要注意以下几点内容：

第一，在选择冲击机型号时，必须要对施工现场的实际情况加以考虑，施工的地质条件不同，冲击机的适用型号自然也不尽相同，除此之外，要对锤头下落位置的准确性加以保证，应该在冲击机上加装钢管导向器，这样不但可以使锤头入土的准确性加以保证，还可以避免孔口受到锤头冲击而损坏。

第二，在进行开孔以前，应该对锤头的高度加以控制，应该停留在较低的位置上，不能过高，应进行频繁的冲击，当整个锤头入土以后，需要对锤击的方法加以转变，使用正常的冲程进行锤击，在此过程中，仍然不宜对高冲程进行频繁的使用[4]。

3.2 填料夯实

在回填夯实施工正式开始之前，需要进行相应的回填试验，对夯击数以及填料夯数加以明确，一般会使用提升式电动夯实机，该夯实器具有较大的夯机能量，以及较好的夯实效果，其锤重为450 kg，除此之外，常见的夯实机还有夹杆偏心轮式夯实机，该夯实器具有6 m～8 m长的夯锤钢管，锤重能够达到100 kg～150 kg，该夯实器的夯锤与钢管是一个整体。而锤重是确保夯实质量的关键，锤重不得小于100 kg，锤径应比锤孔的孔径小10 cm～60 cm，与此同时，要保证锤机就位的平衡性，并位于桩孔当中，应确保桩孔当中没有杂物或积水，在进行填料时，需要由专业人员来完成，不得直接使用送料车进行倾倒，填料完成以后需要在基础地面上预留一定数量的土层，完成以后还要做好防冻、防雨等保护措施[5]。