浅谈灰土挤密桩技术在公路工程施工中的应用

邵志坤+秦志朝

摘 要： 灰土挤密桩作为处理湿陷性黄土地基的一种常用施工方法，已在公路建设中被广泛应用，灰土挤密桩成桩为横向挤密，对于消除地基土的湿陷性、提高地基承载力、降低土体压缩性效果显著，可有效提高抵抗湿陷的能力，减小工后沉降。为此，本文主要对公路工程灰土挤密桩的概况、施工准备、技术应用及质量控制进行了分析与探究。

关键词： 灰土挤密桩技术；公路工程；概况；质量控制

一、灰土挤密桩的概况

挤密桩作为公路工程软基处理中的重要方式，一般情况下，广泛应用于湿陷性黄土地区，其操作原理为：选用冲击或振动的方式，向原地基内打入圆柱形钢质桩，随后拔出，确保桩孔形成，并进行回填与夯实施工，通常选用的回填材料包括：素土、灰土、石灰土、水泥土等，确保桩体直径增大，与原地基共同形成复合地基。

灰土挤密桩法是在基础底面形成若干个桩孔，随后填入灰土与分层夯实，进而对地基的承载力或水稳性进行有效提升。灰土桩应遵循一定体积进行石灰与土的拌和，在桩孔内夯实加密并以此成桩，在化学性能方面这种材料具有良好的气硬性和水硬性，因灰内带正电荷钙离子与带负电荷粘土颗粒相互吸附，逐渐产生胶体凝聚作用，同时不断增长灰土龄期，进而达到提升土体固化及土体强度增强的作用。从力学性能方面看，灰土桩主要起到挤密地基的作用，在地基承载力提升的同时，还可以将其湿陷性消除，进而减少沉降量。

二、公路工程灰土挤密桩施工准备

1、遵循灰土桩施工对各种施工材料的质量要求，及依据桩体数量、桩体长度与配合比等条件对施工选用的石灰、粉煤灰与粘性土等材料的数量及质量进行确定，施工企业应选用专人在材料进入施工现场后，及时检查与审核材料数量、质检报告等，避免质量不达标材料进入施工现场，每批材料应严格遵循相关技术指标进行抽样检测，确保符合施工要求后，才能进行施工。

2、施工机械设备应在施工前期进行全方面的彻底质量检测，确保施工过程中施工机械能够正常运作，特别是施工中应用到的冲击成孔机械等，在确保各项机械设备配件齐全的前提下，应做好调试与维护作业，避免机械运作中出现任何意外，造成工期延长与降低工作效率。

3、施工前应进行地基土与桩孔填料击实试验，选用地基原土样进行轻型击实试验，这样可以获得土的最佳含水量与最大干容量，重型击实试验应遵循灰土体积配合比2：8进行，并获得灰土材料的最佳含水量与最大干容重。

三、公路工程灰土挤密桩技术的应用

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，夯击次数為一分钟35到40次，夯锤提升主要依靠摩擦力。通过夯实试验，对每次填料数量与夯击次数进行合理确定。夯实机就位后必须确保其平稳性，夯锤应与桩孔位置对准，并确保其能自由落入孔底。夯填施工前，必须对孔径、孔深等位置进行详细检查，确保符合施工要求进行施工。填料施工前应对孔底夯实，夯击次数一般孔在8到10次以上，确保其深度在30厘米到50厘米以下时，其含水量符合施工要求后，进行分层夯填。遵循相关规定数量指定专人进行均匀填料，不能把送料车向倒料入孔直接倒入。交替进行填料与夯击作业，夯击时应确保其均匀度，当夯击到高于设计标高20到30厘米位置时，停止夯击作业。选用素土轻击方式处理桩顶到地面空档位置，做好桩上灰土垫层后，应及时挖除多出设计桩顶的桩头与松动土层。

四、公路工程灰土挤密桩质量控制

1、灰土桩桩体回填前，各作业队根据配备的夯实机具形式、锤重进行压实度的试验，确定虚填厚度、夯击次数。试验由各工区负责人负责、试验室配合采集数据，此数据只作为各施工队内部控制压实度的依据，项目部不以施工过程中的夯击次数作为合格依据，项目最终以检测的压实度为合格依据。

2、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。

3、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。

五、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。近年来，随着社会经济发展速度的不断提升对公路工程建设提出新要求，高速公路作为公路工程的重要组成部分，要求通过创新体制、完善政策，进一步提升工程建设力度。灰土挤密桩技术作为高速公路工程施工的重要方式，其施工效果是否良好直接影响着高速公路工程的整体质量，为此，施工单位必须重视灰土挤密桩技术的应用，在规范施工工艺的同时，不断改进技术，提高高速公路建设的整体质量，推动交通经济的高速发展，为国民经济增长提供一份力量。■

参考文献

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