干拌砼夯扩桩在高速公路大修工程中的应用

边玉强

(沧州市高速公路建设管理局,河北沧州 061001)



干拌砼夯扩桩在高速公路大修工程中的应用

边玉强

(沧州市高速公路建设管理局,河北沧州 061001)

摘要:夯扩桩具有施工成本低廉、施工机械操作简单、适应性强、施工速度快、工期短等特点,能满足高速公路尽量缩短施工工期的要求,在高速公路施工中具有广阔的应用前景。文中结合高速公路施工实例,探讨干拌砼夯扩桩的施工技术及质量控制措施。

关键词:公路;干拌砼夯扩桩;施工技术;大修工程

高速公路沥青路面在经过多年运营使用后往往会出现各种病害,如沉陷、松散、龟裂、坑槽及车辙等,需采取措施对路面进行处治。夯扩桩具有施工成本低廉、施工机械操作简单、适应性强、施工速度快、工期短等特点,能满足高速公路尽量缩短施工工期的要求,在高速公路施工中具有广阔的应用前景。

1 工程概况

某高速公路全长123 km,路面结构从上到下分别为4 cm中粒式沥青砼、8 cm粗粒式沥青砼、20 cm二灰碎石基层、22 cm二灰土底基层。在各种因素作用下,该公路出现了沉陷、龟裂及网裂等病害。根据工程具体情况,采用干拌砼夯扩桩对其土基进行加固处理。

夯扩桩的主要设计参数:1)干拌砼夯扩桩的砼强度等级在C20以上。2)夯扩桩的桩位按梅花形布置,桩间距1.0 m,排距0.866 m,成孔直径150 mm,桩长5～8 m。3)桩孔路面以下30 cm采用C20细石砼进行封孔。4)干拌砼夯扩桩采用的原材料主要包括水泥、中粗砂及碎石,用量分别为325、700、1 200 kg/m3。

2 干拌砼夯扩桩的施工技术

2.1 施工工艺

干拌砼夯扩桩的施工工艺流程为成孔→砼拌和→试桩→回填→夯实→封孔及封口。采用单幅全封闭的施工方式,每个施工单元的长度控制在1.5 km。

(1)成孔。采用XY-100型钻机钻孔,将钻机安放在设计孔位上,并保持其垂直。钻机就位时应严格确保机座平稳,同时立轴应与孔位对正,一般情况下,倾角的误差应控制在5°以内。采用干法成孔的施工方式,采用冲击回转工艺将钻孔钻进至设计深度。经成孔质量检查确认满足要求后将孔口盖住,以避免雨水或杂物掉入孔内。

(2)砼拌和。严格按照配合比进行砼拌制,各种原材料应确保计量准确。混合料的拌和应确保均匀,不得采用人工拌和的方式。一般情况下,在拌和完成2 h内成桩,否则应予以废弃。

(3)试桩。在干拌砼夯扩桩正常施工前,先按照施工工艺进行试桩,详细记录回填混合料的分次回填量、夯击次数,检查是否存在进水、涌泥等情况,通过试桩确定最佳夯击次数,并利用试桩数据辅助施工。根据规范要求,夯扩桩的质量要求如下:挤密后桩间土最小干密度≥1.5 t/m3;桩间土的平均压实系数0.9～0.93;桩体极限承载力250～55 k Pa。

(4)回填。混合料拌和完成,同时成孔的孔深、孔径及垂直度满足要求后,即可开始进行批量回填施工。在回填施工前,应对孔底进行夯实处理。一般情况下,每次回填虚铺的厚度应控制在15～25 cm。在桩回填混合料时,对于较长桩体或需配置钢筋时,应分段回填桩身混合料。拔管时内夯管和桩锤应施压于外管中的砼顶面,边压边拔。

(5)夯实。每回填一次,即可对混合料进行一次夯实处理。一般应采用超过120 kg的重锤进行夯实处理。夯实施工时,应将落距控制在100 cm以上,夯击次数控制在12击以上,直至施工至距离孔口30 cm处。

(6)封孔及封口。当每根桩体内的混合料回填和夯实施工至距离路面30 cm处时,进行封口施工。该工程封孔施工采用C20细石砼。封孔时需采用钢钎将砼插捣密实,并进行表面收光处理。

2.2 施工质量控制措施

(1)在打桩施工时,为避免对已打桩造成破坏或造成较大偏差,应采取隔排隔桩跳打的方式。

(2)桩位应严格按照设计图纸的要求进行定位,并对其进行复核,确认无误。同时对机架的垂直度,成孔的直径、垂直度及孔位偏差进行检查。

(3)施工过程中应采用防雨措施,避免混合料被雨水淋湿。采用设计体积相同的容器计量后进行分层回填施工,避免采取随意冲填的方式。

(4)为避免桩体出现缩颈现象,施工中应严格控制拔管速度,一般控制在0.8 m/min以内。

(5)桩体成型后应及时做好桩体保护。根据规范要求,当砼强度未达到设计强度要求时不允许车辆通行,以防对桩体造成损坏。

3 施工质量检测与评定

在钻孔施工完成后,对桩孔的深度、位置、直径及倾角进行检查。1)孔径和孔形检测。根据设计要求,制作笼式井径器进行孔径检查,采用开挖的方式对孔形进行检测。在工程试桩结束,桩体开挖之后,对桩身形状的变化进行检查,为正常施工提供依据。2)桩孔垂直度的检测。采用钻杆测斜法检查钻孔垂直度,并将测量所得各点数值描绘在坐标纸上。3)桩位检测。对桩位进行复测时,将桩位的测点设置在桩头面的中心点上,然后对该点适宜设计桩位的距离进行测量。该工程夯扩桩桩孔质量检测结果见表1。

在夯扩桩施工完成后,采用钻孔抽芯的方法对其加固效果进行检查,根据检测结果,夯扩桩的施工质量良好,满足加固要求。

表1 桩孔质量检测结果

4 结语

高速公路路基处理不当将出现沉陷等病害。该文结合某高速公路大修工程,针对该公路路基沉陷、龟裂及网裂等病害,采取干拌砼夯扩桩对其土基进行加固处理,提出了合适的夯扩桩直径、间距及砼配合比,针对各施工环节展开探讨,总结了可行的施工控制技术措施。

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收稿日期:2015-12-16

中图分类号:U418.5

文献标志码:B

文章编号:1671-2668(2016)02-0141-02