錢龍道+李曉東

摘 要： 伴隨公路事業(yè)的快速發(fā)展，全國各地越來越多地開展軟土路基工程設(shè)計(jì)和施工工作，進(jìn)而增加了軟基加固施工的方式。碎石樁施工技術(shù)作為公路工程軟基加固的主要方式，因填料為碎石，則被稱為碎石樁，繼而在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。該施工技術(shù)在公路工程軟基加固施工中的運(yùn)用，可全部提升工程質(zhì)量，具有良好的加固效果。本文主要對(duì)碎石樁的概況及公路工程軟基加固碎石樁施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 公路工程；軟基加固；碎石樁；概況

一、碎石樁的概況

碎石樁的主要材料為碎石或卵石。其加固原理為在松軟地基中通過振動(dòng)、沖擊或水沖等方法成孔后，可在土孔內(nèi)擠壓一定量的碎石，隨后形成密實(shí)樁體，該樁體直徑較大，主要構(gòu)成材料為碎石。進(jìn)而對(duì)軟土地基的整體抗剪強(qiáng)度進(jìn)行有效提升，并對(duì)地基沉降等情況進(jìn)行緩解。在國外碎石樁、砂樁也被叫做散體樁、粗顆粒土樁。作為散體樁的重要類型，遵循制作方式進(jìn)行劃分，碎石樁可分為2類：濕法（振沖）碎石樁與干法碎石樁。振沖碎石樁的制作工藝以振動(dòng)加水沖為主。干法碎石樁是指利用無水沖施工的方式。砂石樁的填充料一般包括：礫砂、粗砂、卵石等。本文以振沖碎石樁進(jìn)行分析，以加固機(jī)理進(jìn)行劃分，一般情況下在砂土地基施工中選用振動(dòng)密實(shí)施工方式，在粘性土地基內(nèi)選用振沖置換方式。

振沖密實(shí)加固原理：松砂在振沖器強(qiáng)力振動(dòng)的荷載影響下，將出現(xiàn)重新排列顆粒、縮小體積，形成密砂或產(chǎn)生飽和砂層液化等現(xiàn)象。同時(shí)因振沖器水平振動(dòng)力的重復(fù)作用，在回填料添加過程中，可利用填料擠壓密實(shí)砂層。

振沖置換加固原理：在高壓水流沖擊影響下，通過一個(gè)產(chǎn)生水平向振動(dòng)的管狀設(shè)備，同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)及沖擊作業(yè)，以此在粘性土地基成孔，隨后分批將碎石等粗粒徑硬質(zhì)材料填筑到孔內(nèi)，并進(jìn)行多根樁體的制作，樁體與原有地基土則可形成復(fù)合地基。

二、公路工程軟基加固碎石樁施工工藝

1、施工準(zhǔn)備

施工前需平整場地，按照地形圖進(jìn)行場地平整標(biāo)高你定，按照寧填勿挖的原則實(shí)施整平作業(yè)。地表堅(jiān)硬物體需徹底挖除，以此確保機(jī)械設(shè)備順利下鉆。在場地內(nèi)需雋星運(yùn)輸?shù)缆?、道?邊排水盲溝、縱向排水溝等設(shè)置，并對(duì)清理、拆除范圍加以確定。施工前，需進(jìn)行現(xiàn)場成樁試驗(yàn)，一般試樁數(shù)量在5根以上，以此獲取實(shí)際技術(shù)參數(shù)，為工程建設(shè)提供保障。在完成各項(xiàng)施工準(zhǔn)備作業(yè)后，施工前可按照試樁結(jié)果與設(shè)計(jì)規(guī)定由技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底。

2、 碎石樁試驗(yàn)段施工

按照施工設(shè)計(jì)要求，碎石樁施工前需按照試驗(yàn)段施工，并對(duì)制樁時(shí)間、深度等進(jìn)行記錄，并對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)與施工控制相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確驗(yàn)證，確保技術(shù)參數(shù)選用的科學(xué)性、合理性，并將其作為碎石樁施工的控制指標(biāo)。按照現(xiàn)場試樁結(jié)論，獲取的施工技術(shù)參數(shù)，施工過程中必須重視其對(duì)附近結(jié)構(gòu)物的影響。

一般在碎石樁施工范圍內(nèi)可直接布設(shè)試樁，按照碎石樁施工圖設(shè)計(jì)進(jìn)行劃分，每個(gè)節(jié)段施工前都需做好施工準(zhǔn)備工作，具體試驗(yàn)程序包含以下幾點(diǎn)：

第一，振動(dòng)器通過吊機(jī)起吊并與樁位垂直對(duì)準(zhǔn)，隨后將振動(dòng)器開啟，緊接著在土內(nèi)緩緩放入振動(dòng)器，并對(duì)電流變化范圍進(jìn)行觀測(cè)，下沉速度需控制在1.5m/min，利用造孔電流改變情況對(duì)其是否沉入粉細(xì)砂層進(jìn)行確定。

第二，振動(dòng)器提升并進(jìn)行2次清孔作業(yè)，完成造孔后，需對(duì)整個(gè)成孔過程所用時(shí)間進(jìn)行記錄。

第三，將碎石料倒入孔內(nèi)，并在孔內(nèi)放入振動(dòng)器進(jìn)行振搗密實(shí)，因地質(zhì)松軟，碎石料具有較大擴(kuò)散面積，一時(shí)無法有效提升密實(shí)度，進(jìn)而可將碎石料繼續(xù)加入孔內(nèi)進(jìn)行振搗密實(shí)施工，并對(duì)密實(shí)度是否符合設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)，為確保振動(dòng)器不卡死，可選取間接填料法進(jìn)行施工，并對(duì)整個(gè)制樁過程所用時(shí)間、填料量進(jìn)行記錄。

3、施工流程

（1）施工場地清理整平后，需對(duì)整平后的場地進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量，以此對(duì)樁底、樁頂標(biāo)高加以控制；

（2）按遵循設(shè)計(jì)文件，施工前期，在施工現(xiàn)場可將路基中心線測(cè)出，相隔20米可設(shè)置一個(gè)樁，并遵循填筑層頂面標(biāo)高可進(jìn)行每層填筑邊線的放出。并進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)識(shí)，如路線控制樁、護(hù)樁、水準(zhǔn)點(diǎn)等。同時(shí)照設(shè)計(jì)規(guī)定對(duì)樁位進(jìn)行布設(shè)、測(cè)量放樣，平面等邊三角形為選取的主要形狀，并做好編號(hào)施工；

（3）大面積施工前，需按照試樁結(jié)果獲取正確的技術(shù)參數(shù)，如15到20分鐘為每根樁成樁的時(shí)間，碎石投入量公式如下：

S=ApLK

其中，填碎石量由S表示；

碎石樁截面積由Ap表示；

碎石樁樁長由L表示；

碎石樁充盈系數(shù)由K表示（K大于/等于1.15）。

（4）選取DZ40—60系列走管式振動(dòng)沉樁機(jī)作為機(jī)械設(shè)備，樁機(jī)移動(dòng)就位后，應(yīng)確保其垂直度。施工過程中在人工配合下電動(dòng)沉管機(jī)可準(zhǔn)確找出樁位，人工閉合活瓣式樁尖后實(shí)施沉樁作業(yè)，在土層內(nèi)振動(dòng)下沉樁管，確保其符合設(shè)計(jì)深度。

（5）樁管與設(shè)計(jì)深度相符后，人工與裝載機(jī)相配合進(jìn)行上料施工，根據(jù)試驗(yàn)段參數(shù)，將一定量的碎石料添加到樁管內(nèi)，整個(gè)上料過程應(yīng)避免斷樁、縮頸等問題的出現(xiàn)；

（6）為確保樁管下端碎石具有良好密實(shí)度，要求振動(dòng)、拔管作業(yè)同時(shí)進(jìn)行，并確保拔管具有均勻的速度，同時(shí)在每分鐘1到1.5米之間有效控制其速度。

三、公路工程軟基加固碎石樁施工質(zhì)量控制

首先，利用現(xiàn)場成樁試驗(yàn)對(duì)施工工藝、施工控制措施加以確定，如出現(xiàn)問題，需向相關(guān)部門及時(shí)上報(bào)做出整改。在施工各項(xiàng)記錄工作檢查中，如部分樁與施工規(guī)定不符，需做好補(bǔ)救措施。在檢驗(yàn)復(fù)合地基施工質(zhì)量時(shí)，通常選取的試驗(yàn)方式為單樁荷載試驗(yàn)；并選取多樁復(fù)合地基大型荷載試驗(yàn)進(jìn)行加固效果檢驗(yàn)；選取重II型動(dòng)力觸探法對(duì)碎石樁復(fù)合地基檢驗(yàn)，如100毫米為其貫入量，擊數(shù)則在5次以上。

其次，在制樁時(shí)，要求各段樁體必須與密實(shí)電流、填料量、留振時(shí)間等需求相符。制樁時(shí)應(yīng)把振動(dòng)器從孔口提出加料，或同時(shí)進(jìn)行振搗與填筑作業(yè)。為確保施工質(zhì)量，需詳細(xì)觀測(cè)與記錄施工過程。隨時(shí)間變化樁管下沉情況、碎石預(yù)定灌入數(shù)量和實(shí)際數(shù)量、提升樁管與擠壓施工等都為觀測(cè)的內(nèi)容。按照樁管下沉?xí)r間曲線可對(duì)伴隨時(shí)間變化土層松軟度的實(shí)際情況進(jìn)行分析，并對(duì)碎石料投放數(shù)量加以確定。碎石樁樁頂施工過程中，因上覆壓力不斷降低，樁頂極易出現(xiàn)松散層，加載施工前期需做好挖除與壓實(shí)作業(yè)，并將復(fù)合地基的作用充分發(fā)揮出來。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升，我國公路工程建設(shè)規(guī)模也隨之?dāng)U大。碎石樁施工作為公路工程軟土地基加固施工的重要技術(shù)之一，為確保工程建設(shè)整體質(zhì)量，施工企業(yè)必須嚴(yán)格遵循工程實(shí)際情況，規(guī)范施工工藝，選取科學(xué)有效的防護(hù)措施，延長工程使用壽命，提升行車安全性?！?/p>

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