張 迎 軍
(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理有限責(zé)任公司,山西 太原 030012)
由于公路工程施工的范圍較大,且施工環(huán)境具有很大的不確定性,使得公路工程施工過程中遇到的地基土質(zhì)量也不盡相同,為了使公路施工的質(zhì)量得到保證,施工過程中需要對地基土的質(zhì)量、種類以及特點進(jìn)行分析,確保施工技術(shù)使用的合理性,而土樁擠密技術(shù)在軟土地基處理中較為常用,其主要是采用橫向擠密以及分層夯實的方法對軟土地基的密度進(jìn)行增強(qiáng),從而提升軟土地基的質(zhì)量。
從根本上來講,土樁擠密施工就是對地基進(jìn)行深層次的密實,該施工技術(shù)一般在地下水位較高的施工區(qū)域較為適用,通常會使用該技術(shù)處理具有濕陷性或以黃土、素填土為主的地基,主要是通過打入管套對地基進(jìn)行成樁處理,使用分層回填然后將基礎(chǔ)部分夯實即可,通常情況下,需要通過對土體的加工以及夯實操作將樁孔擠壓到周圍的土壤當(dāng)中,通過提高土體的密實度,使地基的承載力得到增強(qiáng),該方法能夠?qū)扼w間的密實度以及濕潤度消除,實現(xiàn)土體穩(wěn)定性的加固和完善。
在公路工程施工當(dāng)中,土樁擠密法并不是在任何條件下都可以使用的,所以,想要確保施工技術(shù)應(yīng)用的有效性,需要在應(yīng)用土樁擠密法進(jìn)行施工以前對施工地點的土質(zhì)情況進(jìn)行勘查和分析,如果地基具有較高的含水量,則需要適當(dāng)調(diào)整飽和度,采用與施工土壤相符的土樁擠密技術(shù)進(jìn)行加固,如果在使用時,沒有采取措施對地基的含水量進(jìn)行處理,則加固工作需要選用其他適合的方法來完成,此外,一般黃土層地基當(dāng)中會有含沙部分,需要對這部分的厚度加以明確,通常不能大于5 cm,否則會加大成孔加固的難度[1]。
將土樁擠密施工技術(shù)應(yīng)用在公路工程的施工過程中,需要的原材料主要有素土、灰土以及二灰土,想要從根本上保證公路施工的質(zhì)量,必須要從施工的原材料入手,在材料進(jìn)場和具體使用時進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制,使土樁施工的質(zhì)量得到保證,從而確保整個公路工程的質(zhì)量,以下內(nèi)容是針對土樁施工原材料方面的質(zhì)量控制措施。
在公路土樁施工當(dāng)中,粉質(zhì)黏土是主要的素土材料,在對粉質(zhì)黏土進(jìn)行具體應(yīng)用以前,需要選擇篩孔小于2 cm的篩子對其進(jìn)行過篩處理,在對素土進(jìn)行選擇時,需要對素土原材料的有機(jī)質(zhì)含量加以控制,要將其有機(jī)質(zhì)含量控制在5%以內(nèi),而素土當(dāng)中不得隨意摻雜其他土質(zhì),包括膨脹土、凍土等,可以允許素土當(dāng)中摻有碎石,但碎石粒徑必須要符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),最大粒徑不得超過5 cm,如果存在碎石粒徑超標(biāo)現(xiàn)象應(yīng)堅決剔除。
在土樁施工當(dāng)中,灰土原材料主要應(yīng)用的是和粒性粉土,但要求這種原材料的塑性指數(shù)要大于4,選擇灰土材料時不得將松軟性的雜質(zhì)摻雜在其中,需要對灰土的粒徑進(jìn)行嚴(yán)格的控制,最大粒徑不得高于1.5 cm,在對灰土進(jìn)行攪拌的過程中,其石灰摻料可以使用塊徑小于50 mm的生石灰來充當(dāng),但在進(jìn)行生石灰摻料時,必須要對生石灰的使用量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,應(yīng)以5%為標(biāo)準(zhǔn)界限控制用量,避免生石灰過量對土樁的密實度造成影響,除此之外,生石灰遇水會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),經(jīng)過軟化以后呈膏狀,這種情況下生石灰的效用無法充分的發(fā)揮出來[2]。
在應(yīng)用土樁擠密法進(jìn)行施工時,為了對地基的密實性進(jìn)行增強(qiáng),會將適量的二灰土加入到原材料當(dāng)中,對二灰土當(dāng)中的粉煤灰加以利用,提高施工質(zhì)量。但在對其中粉煤灰進(jìn)行使用以前,必須要進(jìn)行曬干處理,同時還要將使用的體積比控制好,并將其與原材料當(dāng)中的生石灰進(jìn)行均勻的攪拌。
在進(jìn)行公路土樁施工時,可以使用很多方法實施成孔擠密工藝,其中較為常見的方法包括沉管法以及沖擊法等。
1)沉管法。
振動樁機(jī)或錘擊樁機(jī)是實現(xiàn)沉管法的關(guān)鍵,主要由精鋼作為打入土層的樁尖,需要安裝設(shè)計要求控制樁管的入土深度,通常入土深度在7 m~8 m之間,一定要緩慢的進(jìn)行樁管拔出工作,樁管拔出以后即可形成孔洞,為了使成孔質(zhì)量得到保證,在對操作設(shè)備進(jìn)行選擇時,設(shè)備性能必須要適應(yīng)樁管的參數(shù)要求,包括質(zhì)量、長度、直徑等,同時還要符合施工地點的地基土質(zhì)要求。與樁管相比錘擊樁機(jī)錘重應(yīng)該超出其2倍重量[3]。
2)沖擊法。
沖擊法主要是通過相應(yīng)的沖擊機(jī)來完成應(yīng)用的,需要按照規(guī)定的高度上升沖擊機(jī)的錘頭,然后進(jìn)行自由落體運(yùn)動,錘頭的自由下落會產(chǎn)生一定的重力加速度,從而形成巨大的沖擊力,作用于土層當(dāng)中,形成孔洞,這種方式通常可以獲得20 m以上的孔深,孔徑范圍能夠達(dá)到500 cm~600 cm。而想要使該項工作的質(zhì)量及效率得到保證,在進(jìn)行實際的打孔施工時需要注意以下幾點內(nèi)容:
第一,在選擇沖擊機(jī)型號時,必須要對施工現(xiàn)場的實際情況加以考慮,施工的地質(zhì)條件不同,沖擊機(jī)的適用型號自然也不盡相同,除此之外,要對錘頭下落位置的準(zhǔn)確性加以保證,應(yīng)該在沖擊機(jī)上加裝鋼管導(dǎo)向器,這樣不但可以使錘頭入土的準(zhǔn)確性加以保證,還可以避免孔口受到錘頭沖擊而損壞。
第二,在進(jìn)行開孔以前,應(yīng)該對錘頭的高度加以控制,應(yīng)該停留在較低的位置上,不能過高,應(yīng)進(jìn)行頻繁的沖擊,當(dāng)整個錘頭入土以后,需要對錘擊的方法加以轉(zhuǎn)變,使用正常的沖程進(jìn)行錘擊,在此過程中,仍然不宜對高沖程進(jìn)行頻繁的使用[4]。
在回填夯實施工正式開始之前,需要進(jìn)行相應(yīng)的回填試驗,對夯擊數(shù)以及填料夯數(shù)加以明確,一般會使用提升式電動夯實機(jī),該夯實器具有較大的夯機(jī)能量,以及較好的夯實效果,其錘重為450 kg,除此之外,常見的夯實機(jī)還有夾桿偏心輪式夯實機(jī),該夯實器具有6 m~8 m長的夯錘鋼管,錘重能夠達(dá)到100 kg~150 kg,該夯實器的夯錘與鋼管是一個整體。而錘重是確保夯實質(zhì)量的關(guān)鍵,錘重不得小于100 kg,錘徑應(yīng)比錘孔的孔徑小10 cm~60 cm,與此同時,要保證錘機(jī)就位的平衡性,并位于樁孔當(dāng)中,應(yīng)確保樁孔當(dāng)中沒有雜物或積水,在進(jìn)行填料時,需要由專業(yè)人員來完成,不得直接使用送料車進(jìn)行傾倒,填料完成以后需要在基礎(chǔ)地面上預(yù)留一定數(shù)量的土層,完成以后還要做好防凍、防雨等保護(hù)措施[5]。
土樁擠密施工技術(shù)在公路工程的地基處理當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛,能夠有效提高地基土的承載能力,但在使用該項技術(shù)進(jìn)行施工時,施工人員一定要對施工地點的具體情況進(jìn)行細(xì)致的勘查和分析,結(jié)合實際情況對土樁擠密施工的方法進(jìn)行合理的選擇,確保施工方法的合理性以及有效性,從而確保公路工程的施工質(zhì)量。
[1] 包 凱,劉昆明.淺析公路工程中土樁擠密施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013,7(23):10.
[2] 黃樂樂.土樁擠密施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015,4(10):104-105.
[3] 趙雋華,李 偉.公路工程中土樁擠密施工技術(shù)[J].黑龍江交通科技,2016,39(8):52-53.
[4] 李曉鵬,何軍輝.淺析土樁擠密施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用[J].科學(xué)與財富,2015,1(8):146-147.
[5] 馮 潔.公路工程中土樁擠密施工技術(shù)的應(yīng)用[J].交通世界(運(yùn)輸車輛),2015,2(12):114-115.