干拌水泥碎石桩在公路软基加固中的应用

王海宏

摘 要：干拌水泥碎石桩是采用干拌水泥、砂、碎石作为填料填充冲孔中成桩来加固路基沉陷的方法。文章对干拌水泥碎石桩的加固机理进行了总结，重点对在公路软基加固处理中的施工工艺和施工方法进行了分析，从而更好地提高公路的质量。

关键词：干拌水泥碎石桩 公路 软基

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（c）-0046-02

1 干拌水泥碎石桩的加固机理

干拌水泥碎石桩从实质上来讲，是一种公路路基的加固技术，并且较之过去相比，干拌水泥碎石桩省去了路基的开挖过程，从根本上降低了施工过程中所需使用的成本。而在应用干拌水泥碎石桩技术的过程中，设计人员需事先了解需要进行加固处理的路基与路面的具体情况，并充分结合施工图纸中的内容，确定干拌水泥碎石桩之间的距离等相关参数数值，其次是对干拌水泥碎石桩的位置进行的测量与定位，并将利用相应的钻孔机械设备对指定地点进行钻孔作业，并依照一定比例配置干拌水泥碎石的混合材料，最后回填入钻孔中捣实并铺平。

而干拌水泥碎石桩技术中用以加固路基的方式主要应用的机理具体表现为：第一，替换作用力。对未进行加固处理路基进行干拌水泥碎石桩技术处理，从一定角度上来说就是将水泥碎石这种更具密实性与稳定性的结构替换掉原有路基中相同桩质量相同的结构，并在原有基础提升路基抵抗沉降不均等病害的性能，使在应用干拌水泥碎石桩加固技术过后的公路路基转变为复合性结构，进而对来自外界车辆的重力的承载性能也有了一定程度上的提高。第二，紧密作用。利用干拌水泥碎石桩加固公路路基的这种做法会在水泥碎石桩固定成形的过程中，利用扩张力的作用将周遭的路基结构进行挤压，从而达到紧密的效果。第三， 排水作用。在通常情况下，公路路基含水量与其自身的稳定性具有直接的关系。而应用干拌水泥碎石桩技术来加固公路路基就可有效规避公路路基中含水量过高的问题，具体来说，在干拌水泥碎石桩中，水泥与碎石的组合会在路基之中形成一个有效的排水系统，并能够促使路基中的水分顺利的排出，从而增加路基的稳定性。

2 公路工程软基加固干拌水泥碎石桩施工工艺

干拌水泥碎石桩法施工涉及的主要方面有：施工机具、试桩、施工准备、碎石桩制作、和施工质量控制等。振冲法对中、粗砂和砾石地基采取不加填料就地振密的方法；对粉细砂或粘土地基则采用加碎石填料振密的方法制成碎石桩。

2.1 施工准备

不仅如此，在运用干拌水泥碎石桩技术之前，还需对施工场地进行整平的处理，并依据施工图纸对场地的各部分的标高进行确定，及时清除施工场地中的碎石等杂物，从根本上保障钻孔机的正常作业。与此同时，在进行干拌水泥碎石桩技术施工前期的准备工作中，相关技术人员还需对施工现场的具体情况进行干拌水泥碎石桩的成桩实验，并及时记录下桩体结构在固定成形后的扩张力与自身结构的排水性能等相关参数数据，为干拌水泥碎石桩技术的顺利实施奠定坚实的基础。而在此過程中，还需要设计部门与施工部门能够在原有基础上加强双方的沟通，以及时发现存在于施工流程中的不足之处。

2.2 制桩作业步骤

（1）吊起振冲锤对准孔位，开泵通水、启动振冲锤，并检查振冲器空转时电流是否正常。（2）成孔：将振冲器以1～2m/min的速度振动水冲下沉造孔，至预定深度。（3）冲孔：当振冲器下沉至加固深度以上0.3～0.5m处，应停止振冲，水泵继续给水冲孔，直至泥浆变稀达到能填料设计标准为止。（4）填料制桩：每次填料以堆积孔底1.0m左右厚为原则（约0.3～0.5m3），宁少勿多。每填料一次振冲振密一次，此时水压应调小至200kPa左右，每次填料量、振密电流、振密时间和振密深度、厚度要做好记录。

2.3 填料方式

目前国内有三中填料方式：一是把振冲器提出孔口填料，然后振密，在提出孔口，填料，再振密，依次循环直至制桩完成；二是振冲器不提出孔口，在造孔完成后，只将振冲器向上提升1～2m然后填料，再下降振冲器振密填料；三是一边振冲器缓慢提升，一边在孔口向下投料。对于粘土地基加固宜采用第一种方式，对于砂土宜采用第二种或第三种方式。

2.4 施工顺序

对于一般粘性土、砂土地基的加固，宜采用由里向外或由一边向另一边推进的施工顺序；对于软粘土地基，宜采用间隔跳打法；当临区有已建建筑物时，宜先打临近建筑物一侧的碎石桩，然后向另一侧推进。

2.5 施工质量控制

对干拌水泥碎石桩施工质量的控制，主要是对水、电、料三项因素的控制。其控制值应以土质的不同而异，一般应以现场试桩结果确定。

（1）水的控制：主要是控制水的压力和水量。以在造孔、制桩中水应始终充满孔为原则；水压在造孔时大，制桩时小，土强度高者大，反之土强度低的减小等为原则加以控制。

（2）电的控制：主要指制桩振密时密实电流的控制，密实电流以空载时电流值10～15A为低限值，一般在桩低取低限值，向上逐渐增大，其值将随桩周土体对填料的约束力的大小而变化。

（3）填料的控制：按既定的填料方式填料，每次填料量和总填料量进行控制。严格控制填料质量，填料粒径不能超过50mm，碎石采用新鲜岩石，不得有风化岩，含土量应小于10%等。

3 施工注意事项

干拌水泥碎石桩施工工艺和注意事项。（1）桩孔垂直度偏差不应大于1.5%；以免影响桩体支撑力和桩群合力一致，从而减小降低整体强度和稳定性不利因素的产生提高加固功效。（2）桩孔冲孔时，钻杆、冲锤头应不断旋转，以确保成孔直径园顺，孔壁顺适，从而达到孔内填料均匀、断面尺寸一致受力均匀。（3）施工流程顺序：当一段路整片加固处理时，宜从里向外间隔1～2个孔位进行施工，当局部处理时，宜从路基外侧向里侧间隔1～2个孔位进行施工。以免已施工完成的桩在强度形成时受到临近桩施工的不利影响，另外也确保每排孔位桩范围内含水量降低，以及土体密实度实现大致均匀一致，不产生一边大一边小的不利情况。（4）混合料应机械拌和均匀，严格人工拌合，混合料拌好后应在2h内用于成桩，否则应予以废弃，以保证混合料不结块有效填入桩孔内吸附孔内土体所含水分，同时减少空气中水分的影响。（5）施工时应采用防雨措施，防止拌合料受雨水淋湿。（6）正式施工前应按照所确定的施工工艺和流程进行试桩实验，以确定每层最佳夯实次数并作为控制标准加于施工控制考核，但一般应大于7次。

4 结语

干拌水泥碎石桩是公路软土加固中的一种重要方法，具有施工机具少，施工工艺简单，加固费用低、工期短等一系列优点，但是也对地质有一定的适用范围，必须结合现场的实际情况，采用合理的处理措施，才能确保路基的稳固和公路的质量。

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