高速公路灰土挤密桩施工参数控制研究

窦辉

【摘 要】近几年，灰土挤密桩在湿陷性黄土施工处理中取得了良好的效果，不仅施工速度相对较快，施工设备较为简单，其技术也日趋成熟，它注重挖弃方土的利用，避免了弃土对周围环境的影响，同时，它在施工过程中相比强夯、重锤夯实对附近房屋及居民生活影响较小，灰土挤密桩正式因为种种优势，逐渐在湿陷性黄土地基处理中被广泛的应用，为工程带来了良好的经济效益和社会效益。基于此，本文对高速公路灰土挤密桩施工参数控制研究进行了分析。

【关键字】高速公路;灰土挤密桩;湿陷性黄土

中图分类号： U416.1文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）01-0173-002

0 前言

我国经济的发展离不开高速公路建设，但是，在高速公路建设的过程中，经常会遇到一些特殊路基处理，湿陷性黄土就是其中的一个，为了有效的解决这项问题，逐渐将灰土挤密桩应用到其中，来保证路基的稳定性。某高速公路项目位于陇西黄土高原的中部，沟壑纵横，湿陷性黄土分布广泛，岩性主要为第四系全新统湿陷性黄土及第四系上更新统湿陷性黄土，孔隙含量高。为有效解决湿陷性黄土地区，路基路面、桥梁、涵洞等因黄土湿陷而引起的变形、开裂等问题，本项目拟以通定高速的修建为依托，通过开展灰土挤密桩施工控制参数研究，为我省湿陷性黄土区公路建设提供技术支撑，同时也为《甘肃省黄土地区高速公路路基设计指南》的进一步完善提供实验数据支持。本文就针对灰土挤密桩湿陷性黄土施工处理的相关内容，进行了简要的分析和阐述，希望对以后类似工程施工的展开，提供一些具有参考性的建议。

1 灰土挤密桩施工原理

灰土挤密桩法的施工原理是用打桩机在湿陷性黄土地基施工部位形成桩孔，选用石灰进行回填，形成全新的复合地基，增强湿陷性黄土地基的承载能力。在成桩的过程中进行打击夯实处理，有效的减少了桩体周围土层缝隙，改变了土层原有结构，形成新的更为密实的结构，在增强增强湿陷性黄土地基的牢固程度，提承载能力的同时，还能够减少路面沉降，提高路面平整度，行车舒适度也有所提高。灰土挤密桩施工法对于湿陷性黄土地基的处理具有良好施工效果，主要应用与湿陷性黄土分布较广的地区，能够有效改善湿陷性黄土地基的湿陷性，提高湿陷性黄土地基的承载能力。

2 高速公路工程灰土挤密桩施工工艺

灰土挤密桩技术作为该高速公路工程施工的重要方式，其施工效果是否良好直接影响着高速高速公路工程的整体质量，为此，施工单位必须重视灰土挤密桩技术的应用，在规范施工工艺的同时，不断改进技术，提高高速高速公路建设的整体质量，推动交通经济的高速发展，为国民经济增长提供一份力量。

2.1 施工材料准备

灰土挤密桩施工所采用的主要材料是土料和石灰，二者拌合之后产生胶泥反应，提升灰土桩的整体强度，且具有良好的水稳性能。应在充分掌握高速公路工程实际地质条件的基础上，确定所需材料的规格及数量。通常采用粘性土或粉土，塑性指数大于4，且将有机质含量控制在5%以内，禁止采用耕植土。石灰需提前3-4天消解，并进行筛选，及时清除杂质及生石灰塊，最大粒径不得超过5mm，石灰质量应保持在m级以上。

2.2 桩位放样

全面清理施工现场的碎石、杂物，整平场地，并适当碾压密实，提高基层承载能力。随后绘制桩位平面图，注明施工顺序、编号等，以此为依据进行桩位放样，采用全站仪测量桩体位置，将误差控制在5cm以内，桩点通常布设为梅花状，撒入石灰定点。待放样工作完成后，由专业技术人员复核验收，一旦出现误差过大现象，必须及时采取纠偏措施，为后期施工提供积极指导。

2.3 成孔施工

为保证桩孔质量，宜进行成孔挤密试验，并按照规定要求检验挤密效果，以此为依据适当调整设计方案，通常情况下，成孔试验数量应在3个以上，以保证试验结果的准确性。同时应注重分析试验阶段存在的问题，明确具体原因，并提出相应的解决方案，避免正式施工中出现类似问题。冲击法、沉管法、爆扩法等是成孔挤密施工中常用的方法，其主要原理是侧向挤密桩孔内部土体，不同方法适用的土质情况也存在差异，应充分掌握实际地质条件，选取适宜的施工方式。其中冲击法应用较为普遍，将沉管机运行至指定位置，并安装固定，沉管桩尖与桩位中心保持一致，校核桩管垂直度，将其误差控制在1.5%以内，桩尖入土后低垂轻击，直至达到设计深度。通常情况下，由坡脚位置开始施工，逐渐向外推进，宜间隔进行成孔施工。

2.4 填料拌合及运输

根据配合比例确定各项原材料用量，充分搅拌均匀，且颜色保持一致，在拌合过程中应适量加水，与最佳含水量误差控制在1%-2%左右。若含水量过小，可能会出现扬尘现象，造成环境污染，同时含水量也不宜过大，以免存在花白料、结块等问题，影响材料使用性能。拌制完成的填料应及时采用自卸车辆运送至施工现场，做好运输车辆的覆盖工作，避免在运输过程中出现温度、水分等流失过快。

2.5 桩孔填夯

首先，按照规定标准检测成孔质量，确保垂直度、孔径等达到技术标准，将误差控制在条件允许范围之内，防止对成桩质量造成影响。为避免后期施工过程中出现缩孔现象，还应当夯实孔底，消除底部虚土，根据实际情况确定最佳的夯击次数。其次，按照规定标准进行夯填施工，填料应分层回填，每层厚度控制在300-400mm左右，不宜过大，以免影响压实程度。采用量斗向桩孔内定量下料，由夯实机械分层夯实，直至达到设计标高。应保证夯实机安装的稳定性，不得在夯实过程中出现倾斜或位移现象，降低桩体的整体性及稳定性。组织施工人员实时记录填料数量、夯击次数等相关参数，为后期质量验收提供数据支持。待桩体施工完成后，应在规定时间内组织技术人员检测成桩质量，一旦存在质量不达标现象，必须分析问题出现的具体原因，并及时采取相应的处理措施，确保灰土挤密桩的稳定性，实现对路基的有效加固。

2.6 养护

成型后可及时进行养护施工，一般可铺设塑料薄膜，养生周期为7d，应确保其湿润度，并做好交通管制。如分层施工灰土垫层，完成下层石灰稳定土碾压作业后，需及时进行上一层灰土垫层铺筑，无需专门养生期。

3 高速公路灰土挤密桩施工参数质量控制

（1）成孔是灰土挤密桩施工的重点环节，若成孔质量达不到相关标准的要求，将会对桩体的稳定性及承载能力造成影响，因此有必要加强质量控制措施。要求根据农村高速公路实际地质条件，选取相应规格的钻机，并由操作人员检验设备使用性能，避免在钻孔过程中出现机械故障。钻机安装应保证水平、稳定，不得出现机架位移或倾斜问题，钻进时检测垂直度，若出现倾斜程度过大的问题，必须及时纠偏。同时严格控制贯入速度，如遇到障碍物，应挖除后才能继续施工，不得强行钻进，影响成孔质量，也可能造成机械设备的损坏，并在规定范围内适当增加桩体，提升桩体挤密的稳定程度。同时应当遵循设计方案要求的成桩挤密顺序，通常为隔排跳打法，以保证成桩的稳定性。

（2）严格控制含水量，含水量是影响挤密效果的重要因素，通常情况下，在路基土体含水量接近最佳含水量时，能够达到最佳的挤密效果。当高速公路工程地下水位过高，导致土体含水量较大时，为避免出现孔洞坍塌的现象，必须采取套管成孔的施工方式。待填料拌合完成后，可采用酒精燃烧法抽查其实际含水量，或进行直观检测，将灰土成品手握成团，自由下落，若灰土能够散开，证明含水量达到标准。同时填料中的灰剂量也与成桩质量密切相关，应对此加以严格控制，确保满足高速公路施工要求。

（3）灰土挤密桩施工过程中，若土体含水量过高或桩间距过小，可能会出现缩颈问题，降低桩体强度，针对这一问题，应分析具体原因，并采取相应的处理措施，合理控制拔管速度，避免挤压填孔，导致桩体局部直径缩小。同时合理控制桩间距，可采用跳打法，进而有效增加施工间距，若缩孔较为严重，必须进行复打。桩孔实际填料用量应当与设计用量保持一致，确保桩身夯击密实，避免后期出现断裂现象，待成桩施工完成后，按照规定标准进行质量验收，确保满足工程建设需求。

4 结束语

综上所述，灰土挤密桩法能够有效增强湿陷性黄土地基的强度，对甘肃省该高速公路的质量提高有着直接的作用。在灰土挤密桩具体应用过程中，必须充分掌握灰土挤密技术规范，严格遵循相关流程，从而更好的提高施工效果，确保经济效益和社会效益的双丰收。

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