土桩挤密施工技术在公路工程中的应用

刘园园

（中铁十六局集团第四工程有限公司，北京 怀柔 101400）

1 引言

当前，在公路施工中，对软土地基的处理措施越来越多，针对地下水上方的湿陷性黄土和杂填土等，采用土桩挤密技术效果最好。因此，在公路施工中，要针对不同的问题，合理使用土桩挤密施工技术，确保公路施工质量。

2 土桩挤密技术概述

土桩挤密技术即深层密实法，运用此项技术，可以提高地基的承受力，有效减少地基沉降量，保证公路建设质量，使公路施工稳定开展。挤密法是使用振动、沉管、冲击等方式成孔后，再把孔用碎土、砂石、土和石灰等填充，最后振实，进行成桩操作。这项技术在公路施工中使用非常广泛，一方面可使公路安全系数得以提高，另一方面还可以大大降低交通事故，有效保障了人们的出行及生命安全。

3 适用范围

土桩挤密技术对公路施工的加固具有重要作用，它是一种新型技术。一般情况下，土桩挤密技术适合地下水上方。因为地下水上方较潮湿，属于湿陷地基，土壤一般为素填土、黄土和杂填土。通过这种技术把周围的土体压实，能够解决湿陷性土性缺陷，还可以增加土体承载力，加固地基。所以，运用此技术对地基进行加固非常必要。

4 施工前准备工作

（1）施工人员要进行相关培训，使其掌握挤密技术。（2）在施工前，施工人员要全面了解施工的周围环境、土质、水文等，并制定详细的施工路线，保障施工的有效开展。（3）施工场地要做到平整、压实，清除地上、地下的施工障碍物。（4）在选择最佳流水作业线时，要根据设备类型、数量和现场实际情况进行操作。（5）在孔内所填充的材料要符合设计标准，要由专业人员配置材料。（6）施工前，要从设计要求出发，先进行实验性工程施工，有效确定施工中的各项参数。

5 原材料运用

5.1 素土

素土，即黏土，在实际使用前，要用筛子进行过筛。在过筛时，要对筛孔进行控制，不能过大，也不能过小，一般筛下的黏土颗粒为2cm。另外，选择素土时，要把素土中所含的有机质含量控制在5%以下。保持素土干净，不能在素土中掺杂其他土质，如冻土、膨胀土等。在条件允许下，可以有碎石颗粒，但要将碎石颗粒的直径控制在5cm以内，筛除＞5cm的碎石颗粒。

5.2 灰土

在选择灰土时，不要掺入杂质，要严格控制灰土颗粒的直径，一般控制在1.5cm以内。在拌和灰土时，要掺入直径＜50mm的生石灰。需要注意的是，在把生石灰掺入灰土时，要确保生石灰含量不能超过5%。如果生石灰的含量过大，会减小土桩的密实度，并且在施工中，生石灰与水易发生反应，软化后会形成膏状，失去生石灰的特性，使其发挥不出作用。

5.3 二灰土

在运用挤密技术时，可以控制地基的密实效果，此时会用到二灰土，原材料中添加二灰土，可提高原材料的性能比。二灰土中含有一定的粉煤灰，也会增强施工效果。在使用粉煤灰时，要把其晒干才能投入使用。另外，要根据体积和原材料，掺入适量的二灰土进行拌和，这样才能发挥其作用。

6 施工要点

6.1 成孔挤密

6.1.1 冲击法

在成孔过程中，经常会用到冲击法。在运用冲击法时，要使用定型或冲击机，先将锤头升到一定高度，再使其自由下落，如此对土层进行有效调控。如果一次不能成孔，还要重复操作，直到成孔为止。运用这种方法进行成孔时，要注意三点：一是要分析施工现场图纸，采取控制措施，对孔径直径设计严格把关，不能有一丝误差。为了避免锤头位置错误或在锤头落下时损坏成孔口，要在钻机上安装钢管导向器。二是在开孔前，不能把锤头提升得过高，若锤头提到最低位置，要多次调控冲击次数，锤头完全入土后，要转换到正常冲程锤击，此时不能过多使用高冲程。三是要有效控制观测冲孔的深度，在钢丝绳上标注长度。

6.1.2 沉管法

在使用沉管法时，所用的主要工具是锤击桩机。锤击桩机由精钢特制，打入土层桩管的部分带有桩尖。设计的深度一般为桩管入土深度7～8m。拔管施工要尽量缓慢，拔管结束后，完成成孔工作。为了保证成孔质量，在选择设备时，要确保桩机的性能，控制好桩管的直径和长度，也要对地质条件严格把控。若想使桩管准确落入桩孔内，要运用就位桩机进行辅助，在整个沉管施工中，要控制好操作的力度和速度，做到轻击慢沉。桩管稳定后应及时拔出，在拔出过程中，要做到慢、稳，不要破坏孔口。另外，成孔后一旦出现缩颈和回淤，要用干砂填入孔中，并重复一次沉管成孔操作。当运用沉管法施工时，要用铲子挖除障碍物，还可以增加桩体，使局部深度得到有效改善。

6.1.3 爆扩法

一般情况下，爆扩法适用于土层含水量较多的情况。爆扩法包括药眼施工法和药管施工法。使用药眼施工法时，要在土层中插入直径大约1～30mm的钢钎，再把钢钎拔出来产生药眼，把炸药和雷管放入药眼中引爆，形成桩孔。使用药管施工法时，首先用一个平铲挖直径为6～8cm的空洞，深度应与桩孔的设计深度一致，在空洞中放入炸药，安放两个电雷管，选用直径1.2～3cm的炸药管，准备完毕后引爆，形成成孔。为了使施工质量得到有效保障，选用的炸药应符合国家标准，还要合理控制炸药的用量。

6.2 填料夯实施工

在填料夯实施工前，要进行回填实验，合理确定填料数量和夯击数，再进行回填夯实施工，一般采用电动卷扬机进行填料夯实。夯实机的锤重大约450kg，夯实机能量与效果成正比。另外，还有其他型号的夯实机，如偏心轮夹杆夯实机，锤重在100～150kg，锤钢管长大约6～8m，管的直径60～80mm。其特征是钢管和夯锤焊成了一个整体，偏心轮把钢管夹在中间进行夯实填料。

在对质量进行控制时，要注意以下几点：第一，要确保锤的质量不低于100kg，锤的直径要比桩孔直径小。第二，夯锤机就位时要保持平衡，且夯锤要直接对准桩孔。另外，需要先将桩孔中的杂物、水等物体全部清理干净。第三，在填料时，不能使用送料车将料倒入孔中，要专人负责，按照规定的量，把料均匀地填入桩孔。第四，在基础地面要预留1m左右的土层，等施工完毕，挖掉表层的土或分层夯实。第五，要安排专人全面监测成孔质量和回填质量，做好防雨、防冻措施，确保成孔质量。

7 结语

土桩挤密技术是一种新型技术，在公路路基加固中具有重要作用。此技术可以加固并压实松软的地基，延长公路的使用寿命，保证公路质量。所以，在公路施工建设中，要结合实际情况，有效运用土桩挤密技术，夯实地基，加固松软土层，全面掌握每个环节的要点，使公路质量得到进一步提升。