段小輝+周斌
摘 要:公路建設(shè)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分,在交通建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、縮短城鄉(xiāng)差距中起著關(guān)鍵性的作用。近年來,隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升對公路工程建設(shè)提出新要求,要求通過創(chuàng)新體制、完善政策,進(jìn)一步提升工程建設(shè)力度?;彝翑D密樁技術(shù)作為公路工程濕陷性黃土路基施工的重要方式,其施工效果是否良好直接影響著高速公路工程的整體質(zhì)量,為此,施工單位必須重視灰土擠密樁技術(shù)的應(yīng)用,在規(guī)范施工工藝的同時,不斷改進(jìn)技術(shù),提高公路建設(shè)的整體質(zhì)量,推動交通經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。
關(guān)鍵詞:公路工程;灰土擠密樁;特征;施工工藝
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,公路工程已經(jīng)成為我國基礎(chǔ)建設(shè)中的一項重要建設(shè)項目,濕陷性黃土施工作為公路建設(shè)中的重要內(nèi)容,其施工技術(shù)水平的高低直接關(guān)系著工程的整體質(zhì)量。濕陷性黃土在自然狀態(tài)下?lián)碛薪Y(jié)構(gòu)強度高、孔隙大等特點,在正常荷載作用下產(chǎn)生的沉降變形并不大,一旦土體中含水量增大,黃土結(jié)構(gòu)強度遭到大幅減弱,在荷載作用下會迅速發(fā)生沉降變形,且由于土體浸水情況不同,濕陷沉降不均勻,對工程建筑具有很大危害性?;彝翑D密樁法是處理濕陷性黃土地基的常規(guī)方法,規(guī)范中要求用此方法處理的地基其承載力特征值不宜大于250kPa。
1 濕陷性黃土的特征
1、濕陷性。當(dāng)黃土受到自然地表水的侵蝕時,黃土中的易溶鹽類溶解,會破壞顆粒間的膠合作用力,從而導(dǎo)致土粒懸浮于水中。當(dāng)再次沉積時,土粒碰到已沉積的土粒,因兩者之間的相互引力大于其重力,土粒會在最初的位置上停留,不再出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,從而形成蜂窩狀結(jié)構(gòu),這為水的進(jìn)一步侵蝕提供了條件,空隙間通過連通和擴(kuò)展,會導(dǎo)致大孔隙和陷穴的出現(xiàn)。經(jīng)過外荷載作用,會破壞土體結(jié)構(gòu),這樣會造成大量、劇烈變形現(xiàn)象的發(fā)生,大大降低了土體結(jié)構(gòu)的強度,從而產(chǎn)生濕陷性。
2、直立性。濕陷性黃土在天然含水量的狀態(tài)下具有強度高和壓縮性小的特征,可以將垂直邊支撐起,天然陡壁多呈近90°的邊坡。因此,濕陷性黃土具有直立性的特征。
3、膨縮性。當(dāng)濕陷性黃土遇到水時,會產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象,而干燥后會產(chǎn)生收縮現(xiàn)象,通過多次反復(fù)作用,會導(dǎo)致裂紋的形成,然后剝落,這樣會對路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重地影響。
4、崩解性。當(dāng)濕陷性黃土浸入水中時,會很快產(chǎn)生崩解現(xiàn)象,這對路基的強度和穩(wěn)定性會產(chǎn)生較大的影響。
5、難壓實。當(dāng)濕陷性黃土的最大干密度和最佳含水量較高時,就會難以滿足碾壓密實要求的條件。
6、受含水量影響較大。濕陷性黃土受含水量的影響較敏感。當(dāng)含水量較小時,易于產(chǎn)生揚塵現(xiàn)象。當(dāng)含水量大于最佳含水量時,易于產(chǎn)生翻漿現(xiàn)象,而適宜壓實的含水量為最佳含水量的+0.5~-2%。
2 公路工程施工中灰土擠密樁施工工藝
1、試樁
在施工前,應(yīng)先進(jìn)行成孔、夯填工藝和擠密效果等試驗,然后對分層填料的厚度和相應(yīng)的夯擊次數(shù)、一次成樁的長度和振動錘功率等進(jìn)行確定。只有確定試樁各參數(shù)后,才可以進(jìn)行規(guī)模施工。主要試驗內(nèi)容:樁間土的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、符合地基荷載試驗以及單樁承載力試驗。如果一次試驗不成功,要對設(shè)備進(jìn)行改裝或更換,并對施工方法進(jìn)行改變,設(shè)置兩次或多次試樁,直到全部試樁達(dá)到施工的要求。
2、測量放樣
場地清理工作與整平工作應(yīng)在施工前進(jìn)行,如施工場地存在松軟路段時,為有利于機(jī)械作業(yè),應(yīng)及時進(jìn)行處理。在施工前應(yīng)對基礎(chǔ)中線、邊線進(jìn)行測量放樣,并準(zhǔn)確定位樁孔,同時進(jìn)行標(biāo)注。樁孔中心定點施工時可選用鋼釬(直徑20毫米)向土內(nèi)插入20厘米的深度,隨后將鋼釬拔出并進(jìn)行石灰灌注,以此確定其位置。當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)含水量較低時,應(yīng)將其進(jìn)行浸水濕潤,確保其含水量符合施工要求。
3、灰土拌和
分別過篩土與消解后的石灰,隨后遵循灰土體積進(jìn)行配料拌和施工,一般情況下配合比為2:8,在拌料場進(jìn)行3遍拌和后,將其運輸?shù)娇孜桓浇?,夯填施工前?yīng)在進(jìn)行一次拌和作業(yè)。
4、成孔施工
按照由外向內(nèi)的順序進(jìn)行成孔施工,相同排樁之間應(yīng)間隔一個孔進(jìn)行施工,這樣可以防止因振動擠壓產(chǎn)生相鄰孔縮孔與塌孔。平整場地后,應(yīng)遵循設(shè)計樁位圖確定孔位。沉管機(jī)就位后,確保沉管尖與樁位相對,將擴(kuò)樁機(jī)架調(diào)平,確保樁管的垂直度。因施工現(xiàn)場土質(zhì)不同其成孔次數(shù)也不盡相同,在土質(zhì)硬度較高又均勻的情況,一次就能符合設(shè)計深度,當(dāng)土質(zhì)層內(nèi)存在軟弱層時,則需要多次進(jìn)行施工。當(dāng)?shù)鼗哂休^大含水量時,拔出樁管后,極易產(chǎn)生縮孔情況,進(jìn)而導(dǎo)致樁孔深度及孔徑不足等問題的出現(xiàn)。應(yīng)選用超深成孔法對深度不足進(jìn)行處理,應(yīng)選用洛陽鏟擴(kuò)孔方式進(jìn)行孔徑不足施工,擴(kuò)孔后應(yīng)及時進(jìn)行石灰土夯填施工。
成孔作業(yè)完成后必須對樁孔質(zhì)量進(jìn)行及時檢查,并對縮頸、回淤及滲水等狀況進(jìn)行隨時觀察,并做好記錄。為避免孔內(nèi)落入土塊與雜物,應(yīng)及時回填夯實成樁孔。
5、樁孔回填與夯實
一般采取就地挖取的純凈黃土與粘性土作為樁孔回填材料,這種材料不能應(yīng)用于有機(jī)質(zhì)含量8%以上的表層耕土或淤泥質(zhì)土與雜填土內(nèi),這種土質(zhì)中回填此類材料應(yīng)進(jìn)行過篩作業(yè)。一般情況下高速公路工程施工中,都會選用偏心輪夾桿式夯實機(jī)械作為灰土擠密樁施工的樁孔夯實機(jī)械,其夯錘重量為340千克,落距為45厘米,夯擊次數(shù)為一分鐘35到40次,夯錘提升主要依靠摩擦力。通過夯實試驗,對每次填料數(shù)量與夯擊次數(shù)進(jìn)行合理確定。夯實機(jī)就位后必須確保其平穩(wěn)性,夯錘應(yīng)與樁孔位置對準(zhǔn),并確保其能自由落入孔底。夯填施工前,必須對孔徑、孔深等位置進(jìn)行詳細(xì)檢查,確保符合施工要求進(jìn)行施工。填料施工前應(yīng)對孔底夯實,夯擊次數(shù)一般孔在8到10次以上,確保其深度在30厘米到50厘米以下時,其含水量符合施工要求后,進(jìn)行分層夯填。遵循相關(guān)規(guī)定數(shù)量指定專人進(jìn)行均勻填料,不能把送料車向倒料入孔直接倒入。交替進(jìn)行填料與夯擊作業(yè),夯擊時應(yīng)確保其均勻度,當(dāng)夯擊到高于設(shè)計標(biāo)高20到30厘米位置時,停止夯擊作業(yè)。選用素土輕擊方式處理樁頂?shù)降孛婵諜n位置,做好樁上灰土墊層后,應(yīng)及時挖除多出設(shè)計樁頂?shù)臉额^與松動土層。
6、質(zhì)量檢測
(1)在施工前,應(yīng)對樁尖土進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)灌入的試驗,對各土層強度增長情況進(jìn)行比較,從而對土層的承載力進(jìn)行判定。
(2)對于復(fù)合地基承載力的檢驗數(shù)量不得低于總樁數(shù)的0.3%,不少于3點,而單樁承載力的檢驗數(shù)量不得低于總樁數(shù)的2%。
(3)在施工后,應(yīng)間隔一定的時間進(jìn)行質(zhì)量的檢驗。當(dāng)空隙水壓力消散且間隔時間不少于28天后,方可進(jìn)行飽和粘性土地基的檢測,而粉土、砂土和雜填土地基不得少于7天。
(4)對于樁體現(xiàn)場的檢測,其主要內(nèi)容有:樁徑、樁距、樁長和樁體土,可以采用鋼卷尺對樁距、樁徑進(jìn)行現(xiàn)場測量,可以采用鉆孔取芯方法對樁長、樁體土進(jìn)行檢測,采用人工探井取原狀土樣法對樁間土進(jìn)行檢測。
3 結(jié)束語
綜上所述,通過對濕陷性黃土特征和灰土擠密樁施工流程的詳細(xì)分析,辯證分析了在施工過程各個要點。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快,公路交通運輸事業(yè)也隨之加快,如何提高公路工程建設(shè)質(zhì)量已經(jīng)成為當(dāng)今急需解決的重要問題。灰土擠密樁法在公路濕陷性黃土路基施工中的應(yīng)用,能夠有效增強軟土地基的穩(wěn)定性和承載能力,對于提高公路工程質(zhì)量發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
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