秦 莉

(山西省公路局長治分局)

1 引 言

在公路工程的建設項目中，往往會遇到軟土地基的問題，由于振動沉管碎石樁具有施工操作簡單，工藝流程清晰、施工速度快、工程造價低等特點，同時在施工質(zhì)量易于控制，技術(shù)發(fā)展較為成熟，因此在公路工程軟土路基的處理中廣泛應用。振動沉管碎石樁適用于進行砂性土和粉土地基的加固，它能有效的提供地基的承載力和整體穩(wěn)定性，同時減少路基沉降量，并且能夠避免路基出現(xiàn)地震液化的問題。現(xiàn)如今，經(jīng)過長時間的發(fā)展，振動沉管碎石樁施工技術(shù)已形成程序化、標準化的施工作業(yè)。

2 工程概況

本工程為某高速公路改擴建工程。在本工程中某一施工段落中存在軟土路基的問題。該軟土層的厚度不均，主要分布在2 ～10 m 之間，軟土層主要為粉質(zhì)粘土層，地表為3～4 m 的粉質(zhì)土硬殼層。經(jīng)過綜合的分析研究，最終決定采用振動沉管碎石樁施工技術(shù)對本工程的軟土路基問題進行處理。

3 振動沉管碎石樁施工

在本工程中采用振動沉管碎石樁施工技術(shù)進行路基工程軟基的處理。如表1 所示為本工程振動沉管碎石樁的主要物理參數(shù)。如圖1 所示為振動沉管碎石樁施工示意圖。

表1 振動沉管碎石樁的主要物理參數(shù)

圖1 振動沉管碎石樁施工示意圖

3.1 施工準備

(1)在進行振動沉管碎石樁的施工之前，應先對施工場地進行平整，清除場地內(nèi)存在的障礙，同時根據(jù)排水要求做好臨時排水系統(tǒng)，確保運輸?shù)缆返捻槙?。進入施工現(xiàn)場的碎石應滿足相關(guān)指標的要求，同時需要經(jīng)過監(jiān)理工程的檢查，確保合格之后方可使用。施工中所采用的主要機械設備為振動沉管樁機，在施工之前需要對樁體及其相配套的設備進行檢查，確保能夠正常使用。

(2)施工中的相關(guān)人員、材料等應及時到場就位，并組織施工人員進行技術(shù)交底。

(3)根據(jù)設計圖紙的要求進行碎石樁位置的定位放樣，同時采用白灰做好標記，接著對原地面的高程進行測量，并確定打孔的深度。

3.2 施工工藝控制

振動沉管碎石樁的具體施工工藝流程為:施工準備→機具就位→沉管施工→填料→注料提管→反插樁管→施工至樁頂→移位至下一樁位重新進行施工。

(1)樁位控制。當進行碎石樁邊界線的測量放樣時采用的時全站儀。首先采用竹竿交叉的方式進行樁位的定點，竹竿的長度一般為1.5 m，樁位按照梅花樁進行布設，間距控制在1.5 m，并采用白灰做好樁位的標記。樁位測量放樣之后，在經(jīng)過監(jiān)理人員的檢測，無誤之后即可進行樁管垂直段的校核。樁管的垂直度應嚴格控制在1.5%以內(nèi)。定位完成之后，應在24 h 之內(nèi)進行打樁施工。如果出現(xiàn)擠土作用而引起樁位偏移時，應及時進行調(diào)整。

(2)施工順序。在本工程中進行打樁施工，應按照從外側(cè)向內(nèi)側(cè)的順序進行，這樣可以有效的確保新舊路基結(jié)合部的地基承載力，從而起到加固軟土地基的作用。

(3)原材料控制。本工程所采用的碎石應滿足自然級配的要求，其粒徑應控制在2 ～5 cm 之間，同時含泥量應控制在3%以內(nèi)。碎石的強度和耐磨耗性應滿足規(guī)范要求，其顆粒形狀應具有棱角，同時其中不得含有軟質(zhì)和其他雜質(zhì)。

(4)振密電流。在振動沉管碎石樁的施工過程中，施工控制的一個中腰 指標為振密電流。在振密施工中，其電流直接影響到碎石樁的密實度和樁徑的大小。在施工過程中，應根據(jù)工程的具體情況對填石量、提升速度和高度進行適當?shù)目刂?，同時還應控制擠壓次數(shù)、電機的工作電流等，這樣可以起到有效控制樁深密實度和連續(xù)性的作用。本工程中振密電流應控制在45 ～50 A 之間，留振時間則控制在10 ～15 s 之間。

(5)填料量的控制。在施工過程中，對于填料量的控制主要是通過三個數(shù)據(jù)進行控制，分別為碎石計量驗證容器、上料此時記錄表格以及總體碎石用量。驗證容器應放置在指定的位置處，一般應靠近堆料區(qū)，容器的大小應滿足要求。上料次數(shù)記錄表格應安排專人進行記錄以確認上料次數(shù)。當一定量的的碎石樁施工完成之后，應對碎石總的使用量進行校核，驗證其是否滿足設計用量的要求。在本工程中進行8 m 碎石樁的施工，實際需要投入的碎石量為2.17 m3。

(6)反插控制。在反插施工過程中，應安排專人進行指揮。在施工之前，應在打樁機樁管上焊接適量的鋼筋，一般每間隔0.5 m 焊接一道鋼筋，此鋼筋是作為反插施工控制的標記。在注料提管施工過程中，應將施工速度控制在1 m/min左右。當樁管的高度上拔0.5 m 時，應停振，一般停振時間應控制在10 ～15 s 之間，之后即可繼續(xù)進行反插。整段樁長的反插次數(shù)應控制在12 ～14 次之間。通過反插可以有效的對碎石起到振密的作用，并對周圍的土體進行擠壓，從而達到加強路基強度的目的。

(7)樁長控制。在施工過程中，應嚴格控制好樁的長度以確保其能滿足承載力的要求。本工程的設計樁長控制在8 ～14 m 之間。根據(jù)本工程試樁施工的結(jié)果可以知道，樁長為8 m 的碎石樁即能滿足承載力的要求。在本工程碎石樁施工段落，需要在其上鋪設一層石渣，其厚度控制在50 cm，這樣可以有效地提高路基的承載力。因此在本工程施工中，沉管的深度應控制在試樁樁長和石渣鋪筑厚度的總和以上，即為8.5 m。在碎石樁的實際施工過程中，應在樁管外面標示出8.5 m 所在的位置，這樣可以在施工中方便進行樁長的控制。總之，在施工中，碎石樁的樁長不得小于設計樁長。

4 振動沉管碎石樁的檢測

當振動沉管碎石樁施工完成之后，需要進行21 ～28 d的養(yǎng)護，之后即可對樁體的施工質(zhì)量進行檢測。一般情況下重點需要對樁體進行檢測的項目包括狀態(tài)的密實度、樁體強度以及樁尖土體的強度等。振動沉管碎石樁的檢測可以采用的方法包括標準貫入、動力觸探試驗或者經(jīng)理觸探試驗。碎石樁的檢測采取隨機抽檢的方式，當貫入量為10 cm 時其錘擊數(shù)應控制在7 擊以上。隨機抽檢的樁體的數(shù)量應控制在總樁數(shù)的3%以上。如表2 所示為樁體的施工質(zhì)量要求。碎石樁進行抽檢，如果有10%的樁體不能滿足施工質(zhì)量要求，則應進行加樁，或者采取其他措施，直至確保檢測滿足要求，之后方可進行下一道工序的施工。本工程中所有樁體進行檢測，均滿足施工質(zhì)量要求。

表2 樁體的施工質(zhì)量要求

5 結(jié) 語

針對公路軟土地基的加固處理方式有多種，從以往工程實施效果表明，針對不同地質(zhì)情況，應當選取相合適的加固處理方案，才能使得加固效果事半功倍。其中振動沉管碎石樁具有施工操作簡單，工藝流程清晰、施工速度快、工程造價低等特點，同時在施工質(zhì)量易于控制，技術(shù)發(fā)展較為成熟，因此在公路工程砂性土和粉土地基中廣泛應用。文章通過結(jié)合某高速公路改擴建工程，針對該公路的軟土層的厚度不均，軟土層主要為粉質(zhì)粘土層，地表為3 ～4 m 的粉質(zhì)土硬殼層，采用振動沉管碎石樁施工進行處理。從工程實施效果表明，本工程中所采取的加固處理方法相當有效，加固處理后對所有樁體進行檢測，均滿足施工質(zhì)量要求。

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