基于公路工程施工中灰土挤密桩技术的研究

张静河南省弘阳高速公路有限公司 河南郑州 450016



基于公路工程施工中灰土挤密桩技术的研究

张静
河南省弘阳高速公路有限公司 河南郑州 450016

[摘要]作为湿陷性黄土地基处理的重要施工技术，灰土挤密桩施工技术目前在高速公路、铁路等工程建设中得到了广泛地应用与推广，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，可对抵抗湿陷能力进行有效提升，同时也是工后沉降降低的重要方式。为此，本文主要对高速公路工程施工中灰土挤密桩的概况、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；高速公路工程；应用；概况；准备工作；质量控制

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。高速公路作为公路工程的重要构成部分，为进一步提升公路工程建设质量，施工单位必须重视路基施工技术的应用。灰土挤密桩技术作为公路工程软基处理的重要方式，其施工效果将对公路工程整体质量造成严重影响，为此，施工单位必须提升灰土挤密桩施工技术，规范施工工艺，只有这样才能推动交通经济的高速发展，才能为国民经济增长提供一份力量。

一、灰土挤密桩施工原理

1、工后产生沉降的主要原因是黄土的强结构性和孔隙，在实际施工中，灰土挤密桩因冲击振动充分扰动了桩周围的土体，破坏了大孔隙黄土的原有结构，使其结构变得更加紧密，从而使抵抗湿陷和振陷的能力得到了提高，工后的沉降也得到了有效的减少。

2、在成桩过程中，桩间土因受到很大的侧向挤压力，通过被挤密加固，使强制挤密区、挤密区和挤密影响区得以形成，从而使桩周围土体的模量得到了提高，地基整体的压缩变形得到了有效的减少。

3、当采用较重夯锤进行施工时，孔内加固原材料单位面积会受到高动能、强夯击的作用，地基土会受到很高的预压应力，从而提高了桩体的强度，模量也会增大，这样以来处理后的地基浸水及加载不会有明显压缩变形的产生。

4、桩体和桩间土得到有效的加固，复合黄土地基的整体刚度较均匀，可以确保行车的安全，提高行车的舒适度。

二、灰土挤密桩技术的施工准备工作

1、施工技术准备

项目部相关工作人员必须将桩位施工平面布置图提供给各个施工队进行拟建施工段施工，并对处理范围加以明确。项目部路基工程师应对桩位施工范围交底、现场放样等工作负责，在放线施工后，及时向监理工程师上报，并复核。同时做好技术交底工作。

2、施工机械准备

选取锤击式柴油打桩机作为公路工程成孔施工机械，一般其型号为DD-32，要求锤重大于桩管重量。夯实机具使用偏心轮夹杆式夯实机，配合冲击锤。夯锤用铸钢制成，重量一般选用200kg，其竖向投影面积的静压力不小于20kPa，夯锤最大部分直径较桩孔直径小100mm，以便填料顺利通过夯锤四周，夯锤形状下端为抛物线形锥体或尖锥形锥体，上段成弧形。

3、夯击设备及技术参数

偏心轮夹杆式夯实机，夯锤重100kg～150kg，落距2m，夯击40次/ min～50次/min，同时严格控制填料速度，30cm～40cm为一层，夯实到发出清脆回声为止，进行下一层填料。要求夯锤重1.5t，落距2m，夯击8次。

三、灰土挤密桩技术在高速公路工程施工中的应用

1、测量放样。公路工程施工前期，必须做好清理场地与场地平整工作，在软基路段施工中，为确保施工机械能够顺利施工，必须做好软基处理工作。在测量放样施工环节，应先测量中线与边线，在桩位定位后及时进行相关标注。

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，夯击次数为一分钟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、高速公路工程施工中灰土挤密桩技术的质量控制措施

随着科学技术的不断进步，大量新技术逐渐应用于公路工程建设，在公路工程快速发展的同时，还存在诸多病害问题，如软土地基等，为有效避免该现象的出现，施工单位必须重视软基加固技术的选择，灰土挤密桩技术作为公路工程软基处理的重要技术之一，其施工技术水平的高低将直接影响到公路工程的整体质量，为此施工企业必须做好施工准备工作，规范施工工艺，只有这样才能确保公路工程施工质量，才能推动公路事业的快速发展。

1、夯打时，孔内有渗水、涌水、积水。产生原因是地下水位太高及没有做好排水设施。

2、施工时避开中午吃饭休息及晚上吃饭时间段，一般情况下禁止晚上加班施工，以免噪声及振动影响群众生活。

3、灰土挤密桩施工前，应先进行临时便道的修建，并做好预防施工，在与便道相近的空地位置进行碾压整平施工，并将其作为临时堆放材料的场地。随后统一编排各个进场施工的机械，并根据相关施工规定进行“设备进场许可证”的填写，要求进行机械设备型号、施工速度及行程的标注。

4、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。在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，随着改革开放的不断深入，我国公路工程事业也得到了极大的发展。灰土挤密桩作为公路工程施工的重要方式，根据现场施工的具体情况，及时采取行之有效的措施进行处理，才能确保公路工程路基施工质量，才能为国民经济可持续发展提供可靠的保障。

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