公路软基处理中干拌碎石桩应用

闫城海

（中交第一航务工程局有限公司，天津 300461）

0 引言

在公路工程中，提升软基的承载力对项目建设质量至关重要。干拌碎石桩技术作为一种公路软基处理方法，具备多种优势和广阔的应用潜力。通过合理控制石料和水泥的配比等参数，能够形成坚固的地基结构，提高路面的承载力和稳定性。因此，分析干拌碎石桩施工技术，了解操作方式对解决公路软基问题有重要帮助。

1 干拌碎石桩技术概述

干拌碎石桩技术是一种广泛应用于公路基础工程的地基处理技术。该技术通过将石料和水泥按一定比例混合，并在施工现场使用专用设备将混合物挤压成桩状，形成坚实的地基结构。在软基处理中，该技术具有显著优势。干拌碎石桩技术的关键在于精确控制施工参数，如石料和水泥的比例，以及挤压力和挤压速度等，以确保干拌碎石桩在地基中形成均匀而紧密的结构，提高地基的承载力和稳定性，有效减少地基沉降和变形，提高路面的平整度和稳定性，从而延长公路的使用寿命。

此外，相对于传统的地基处理方法，干拌碎石桩技术可以大幅缩短施工周期，提高施工效率，并降低施工成本。同时，由于使用干混料，无需大量水泥浆液，能够降低对周围环境的污染[1]。

2 干拌碎石桩技术在公路软基处理中的应用

2.1 机械设备

根据施工经验，施工现场需要准备钻机、挖掘机、吊车等机械设备。为了满足现场施工要求，应选择合格的机械设备，并加强对机械设备性能的检测。在机械设备选择环节，需要了解设计方案和现场实际情况，选择最适宜的机械设备，并掌握各项技术参数。同时，需要对机械设备的性能等有全面的了解，并制订科学合理的管理和维护措施，明确养护计划，以确保机械设备始终处于最佳运行状态。通常情况下，大型机械设备需要提前15 天进入施工现场，加强安装与调试管理，确保机械设备性能合格，避免对后续施工作业造成不利影响。

2.2 施工工艺

在施工前，需要对现场进行全面的清理和平整处理，确保水电畅通，以满足施工要求。碎石骨料是主要施工材料，应组织专业技术人员进行现场抽样检测，加强级配参数分析，以确保材料符合施工要求。此外，测量放样工作尤为重要，必须按照设计方案和技术标准执行，确保每项技术参数都达到准确性的要求，且桩位顺序需符合实际要求，以免影响施工效果。正式开展施工之前，应进行现场试桩检测，试桩根数通常为7～9 根，试桩的各项参数均达到施工标准方可正式开始施工。

2.2.1 机具定位

确定桩位后，将施工机具安装到相应位置上，并调整塔架，确保桩管与地面保持垂直状态。若垂直度偏差超过1.5%应及时调整，以免影响施工质量。

2.2.2 成孔

第一，根据施工设计方案确定适合的钻进施工机械，并加强现场安装控制，确保钻具中心点与放样中心点的偏差不超过10mm。正式进行钻进工作之前，需要进行试验分析，各项技术参数合格才能正式开展现场钻进作业[2]。

第二，在钻孔过程中，需要确保钻杆达到垂直度标准，并加强对钻进速度的监测和控制。根据现场土层的硬度、含水量、稳定性等因素，随时调整钻孔杆参数，以保证钻进作业的准确性和安全性。

第三，如果钻进施工出现偏差，应及时向上级管理单位报告，并对现场进行全面勘察，采取必要的解决和应对措施，经检测合格才能继续进行施工作业。

2.3 混合料拌和处理

第一，对原材料进行质量监督控制，各项指标均符合要求方可用于施工。此外，在施工过程中应进行不定期抽查检测，以确保没有不合格的材料用于施工。

第二，控制材料的配合比，并随时进行抽查检测。通过试验室试验确定混合料的配合比，在拌和过程中全面监控材料的投放比例，以免比例不当影响混合料的性能和质量。

第三，在混合料拌和环节，使用混凝土拌和机进行先干拌后湿拌的处理，总计拌和时间约为2min。在整个材料拌和过程中，要确保温度和湿度符合要求，以免影响混合料性能。拌和结束后，对材料进行性能检测，确保达到均匀性标准，然后将其运输到施工现场[3]。

第四，混合料运输到现场后，应再次对材料质量进行检测，确保各项性能指标合格才能用于现场施工。

2.4 成桩

第一，严格控制灌注施工。首先，使用硬度较高的石料，禁止使用风化材料。此外，石料的含泥量不得超过5%，确保碎石的灌入比例超过设计要求的95%。其次，略微提升桩管部件，使桩尖处于开启状态。振动操作停止后，进行第一次灌注施工，充分填满空隙。最后，振动拔管前保持振动装置持续运行1min，确保灌注材料充分压实，提高灌注桩的稳定性和承载力。

第二，提升桩管，准备第二次投料。首先，停止振动操作，确保灌注过程平稳进行。开始第二次投料，将碎石逐渐灌入桩管内。在投料过程中，逐步向上拔起振动装置，进行多次反复插拔处理，实现充分灌注。其次，完成以上工序后，继续提升桩管，直至超过地面高度[4]。在这一过程中，停止振动操作，确保桩体稳定。而后开始第三次投料，从地面以上位置进行灌料，同时进行反插操作，对桩体进行进一步处理。此时还需补充孔口材料，确保整个桩体结构的完整性和稳定性。最后，持续投料，直到桩体灌注结束。在整个施工过程中，要注意控制碎石用量，确保符合设计要求。

第三，将桩架移动到另外一个孔位，重复上述工序，完成全部碎石桩结构施工。

2.5 验桩

桩体结构施工两周后，对桩体质量进行检验。目前主要采用动力触探方式，测定密实度参数，抽查比例一般为5%。具体抽查量应根据现场实际情况确定，以能够准确反映工程实际情况为标准。

3 工程概况

某高速公路里程为240km，现场地质条件比较差，以灰褐色黏土为主。经检测发现，该区域内土体含水量为24.1%～25.7%，压实度为68%～81%。根据现场的地质条件，以及上述各项参数，选用干拌碎石桩的方式处理路基结构，提高其强度性能，保证公路项目的运行效果。

按照设计方案，选择合适的干拌碎石桩施工材料，主要采用粒径2～4cm 的碎石，与砂、水泥等充分搅拌，形成合格的混合料，各方面性能达到要求。桩体直径设计为20cm，深度为3～5m，并按照梅花形布置。

在干拌碎石桩施工中，应保证桩间土密实度达到标准，通过钻孔、挖坑等方式，检测土体的含水量、压实度，确保路基结构性能合格[5]。

3.1 压实度检测

压实度检测结果如表1 所示。

表1 压实度检测结果

分析表1 数据发现，处理前桩间土的压实度为77.7%～83.7%，平均压实度为80.3%，处理后为79.8%～85.2%，平均压实度为82.9%。压实度提升比较明显，表示桩间土达到挤密标准，且平均压实度达到工程项目施工需要。

3.2 路基CBR 及回弹模量检测

路基CBR 及回弹模量检测如表2、表3 所示。

表2 CBR 检测结果

表3 回弹模量E0 检测结果

分析表2、表3 发现，通过对软土路基的处理，CBR、回弹模量等参数提升较为明显。说明处理之后，路基结构强度有所提升，结构性能和质量符合工程标准。

4 公路软基处理中干拌碎石桩施工注意事项

第一，需要了解地基的土层性质、承载能力和含水量等参数，以确定合适的干拌碎石桩尺寸和布置方案。同时，在施工过程中，选择适合的石料和水泥作为施工材料，并根据设计要求确定配合比。

第二，掌握干拌碎石桩施工流程，包括材料投放、拌和、运输和桩体成型等环节。在施工过程中，应选择适当的施工设备（如混凝土拌和机、输送泵、振捣器等），以确保施工顺利进行。

第三，对于干拌碎石桩施工，质量控制至关重要。必须严格按照设计要求和施工规范进行施工，确保每个桩体都搅拌均匀、成型紧密，达到预期的强度和稳定性。

第四，在施工过程中，要注意环境保护和安全防护。合理利用施工材料，减少废弃物产生；在施工现场设置必要的安全警示标志和防护设施，以确保施工人员和周围环境的安全。此外，需要进行施工过程监测和记录，包括桩体的尺寸、强度、固结时间等参数，及时发现施工中的问题和异常情况，并采取相应的调整和纠正措施。

第五，完成干拌碎石桩施工后，需要进行必要的后续维护和评估。定期检查桩体的稳定性和强度，及时处理可能出现的问题，以确保软基处理效果的持久性和可靠性。

5 结语

干拌碎石桩是一种有效的公路软基处理技术，可形成坚实的地基改良结构，提高路面的承载能力和稳定性。此外，该技术施工周期短且效率高，对环境的影响较小，具备可持续发展的特点。为更好地发挥该技术在公路软基处理中的作用，需要进一步研究和探索，加强技术创新和质量控制，为公路建设提供可靠的基础支撑。