公路工程中土桩挤密施工技术控制分析

龚丕恭 李俊黏

摘要：本文对灰土挤密桩技术的概况、适用范围、材料准备以及具体应用等进行了详细的分析和探讨，为实际的施工工作提供一定的借鉴和参考。

关键词：公路工程；土桩挤密；施工技术；质量控制

一、土桩挤密施工的适用范围

挤密法属于深层密实法之一，是当代地基处理方法重大进展的标志。其作用机理是深层密实。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。

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。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。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。要对地基的地质条件进行分析后，再根据具体的情况与需求来确定状的性质，如果地基湿陷情况比较严重的话，处理目的就是清除湿陷性，此时应该采用土桩挤密法进行加固，假若需要提高地基的水稳性或承载力的话，就应该采用灰土桩或二灰土桩。

二、公路工程土桩挤密施工材料准备

（一）素土

在土桩施工中运用的素土材料主要是粉质粘土，在实际应用之前，应采用筛子进行过筛处理，控制筛子的筛孔大小，使其小于2cm。其次，在选择素土时，应对素土原材料内含有的有机质含量应达到5%以下，禁止在素土中对膨胀土、冻土或其他土质进行掺入。当然，允许素土内有碎石存在，进碎石的粒径控制在小于5cm，对于超过5cm的碎石可进行剔除。

（二）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。

（三）二灰土

土桩挤密施工技术应用中，为了进一步加强地基的密实效果，都会在原材料中加入一些二灰土，利用二灰土中含有的粉煤灰来增强施工效果。但二灰土中的粉煤灰必须要晒干后才能加以使用，且使用时还必须按照一定的体积比与原材料中掺加进的生石灰拌和均匀。

三、公路工程土桩挤密施工技术控制分析

（一）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

振动机或锤击桩机是沉管法成孔的主要器具，由精钢制成打入土层的桩管所带有的桩尖需要以设计深度为参考，使桩管入土深度达到8米。在拔出桩管的时候，必须对速度进行控制，不能过快也不能过慢，在拔出的过程，逐渐形成孔洞。在对设备进行选择的时候，需要对桩管的直径、长度、质量、地基土质等进行严格考量，使成孔质量与规定要求相符合。选择锤击桩机的时候，需要使锤重在桩管重量的两倍以上，为了提高桩管的落入精准度，需要借助于平稳就位桩机，使其与桩孔能够严密对照。在沉管的过程中，需要对操作的速度和力度等进行严格控制，要做到轻击慢沉，在桩管逐渐稳定的时候，在合适的时间拔出，避免孔口的破坏，使这种方法能够达到理想的效果。

3.爆扩法

爆扩法成孔方式包括两种，即药眼施工法和药管施工法。其中选用药眼施工法时，具体施工方式是将直径为1-30mm钢钎打入土层中（施工土层的含水量应超过22%），然后将钢钎拨出，即形成药眼（小孔），将炸药和1-2个雷管填入到药眼内，进行引爆，随即形成桩孔。需要进行的质量控制关键是要确保炸药应为国家生产的产品，并且炸药的用量需要把握好。当选用药管施工法时，比较适合含水较大的土层，利用洛阳铲或扁头铲进行挖掘，在土中形成空洞，其直径应为60～80mm和并且深度要与桩孔设计值相同，然后将直径为12～30mm的炸药管和1～2枚的电雷管放入孔洞内，安置完毕后，实施引爆，即成桩孔。

（二）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。此外还有偏心輪夹杆式夯实机，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。

四、结束语

综上所述，在公路工程的施工过程中，土桩挤密施工技术具有非常关键的应用，直接影响着施工进度以及最终的施工质量。需要充分意识到这一技术在施工中的重要作用，做好素土、灰土、二灰土等的施工工作，利用冲击法、沉管法、爆扩法保证成孔挤密环节的施工质量，然后进行填料夯实，使每个步骤都能够达到施工的标准。通过一系列综合有效的措施，提高公路功臣的质量，促进交通行业的顺利健康发展。

参考文献：

[1]陈亚力.土桩挤密施工技术在公路工程中的应用[J].华东公路，2017（03）.