林承洲 何龍飛
摘 要:本文立足實際對公路軟基干拌碎石樁的應(yīng)用要點進行分析。首先詳細的探討了干拌水泥碎石樁的特點,其次依托某項目工程實例,分別從干拌水泥碎石樁材料準備、樁體布置、測量放樣施工、試樁以及鉆孔施工等方面,詳細的探討了該技術(shù)的應(yīng)用過程,希望論述之后能夠?qū)⒐奋浲谅坊姆€(wěn)定性提高,推進路基工程的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:公路工程;軟基處理;干拌碎石樁;技術(shù)應(yīng)用
中圖分類號:U416.1 文獻標識碼:A
0 引言
軟土路基是公路施工過程中常遇到的軟土類型路基,軟土路基含水量高存在施工的過程中,若沒有采取有效的方法對其進行處理就會導(dǎo)致路基的強度承載力達不到實際要求,影響到工程的開展。而在公路軟路基處理的過程中,應(yīng)用干拌碎石樁能夠提高路基的承載力,對促進項目的開展有著積極的作用。
1 干拌水泥碎石樁的特點
第一,置換擠密作用。在具體的實施環(huán)節(jié)可以應(yīng)用水泥碎石置換,然后根據(jù)要求進行搗實處理,較之原有土體結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生較高的擠密效果,可以提升樁體周邊結(jié)構(gòu)土體的密實度。
第二,復(fù)合路基、復(fù)合地基作用。該機構(gòu)的樁體在施工完成之后,就會形成復(fù)合路基、復(fù)合地基的結(jié)構(gòu),保證路基強度滿足要求。
第三,排水作用。從路基性質(zhì)方面進行分析,水的影響作用是比較大的,特別是黏土性質(zhì)的路基材料,含水量的高低會給路基強度造成很大的影響。干拌水泥碎石樁可以將施工位置上的水分充分吸收,保證路基填料內(nèi)含水量處于最佳的范圍內(nèi)。在施工結(jié)束之后,對于路基來說,碎石樁結(jié)構(gòu)就組合成為排水通道,能夠有效的減少孔隙水平均滲透的途徑,起到排水固結(jié)的效果。
2 工程概況
某公路項目的施工位置上地質(zhì)條件為濕陷性黃土路段,為次生黃土,厚度為2 m~5 m,總濕陷量為23 mm~265 mm,在該項目的一期工程中,地基結(jié)構(gòu)部分的處理選擇應(yīng)用的是沖擊碾壓的施工作業(yè)方式,3年運營時間中,二期工程做好全面檢查,發(fā)現(xiàn)有些位置上的路基狀態(tài)比較差,沉降量超出預(yù)定的標準,達到20 cm~30 cm,并且還在持續(xù)的下沉,給當前道路交通運行安全性、舒適性產(chǎn)生不利的影響。因此,設(shè)計人員確定在該工程中通過干拌水泥碎石樁進行路基的加固施工。在軟土地質(zhì)條件之下,進行路基施工應(yīng)用干拌水泥碎石樁的效果好,且使用范圍較大,加固性能可以滿足工程的要求。本次工程結(jié)合國家標準與行業(yè)規(guī)范,考慮到目前的實際情況,選擇最佳的設(shè)計方案。先進行舊路面的彎沉值檢測,計算出回彈模量數(shù)據(jù),與設(shè)計回彈模量對比分析,發(fā)現(xiàn)干拌水泥碎石樁的復(fù)合路基形式與設(shè)計回彈模量是一致的。根據(jù)需要確定干拌水泥碎石樁面積置換率,然后按照要求進行布樁作業(yè)。
3 干拌水泥碎石樁軟基處理施工準備
3.1 材料準備
碎石:級配為5 mm~20 mm,含泥量不能超過5%,壓碎值為35%。石屑的粒徑不足5 mm,且含泥量不會超過7%。
水泥材料為P.O42.5普通硅酸鹽水泥,根據(jù)標準確定配合比參數(shù),即:碎石:石屑:水泥=3.3:2.6:1,經(jīng)過試驗該材料的性能完全滿足本次工程的施工需要。
3.2 其他準備
(1)樁體直徑。結(jié)合施工機械,考慮到現(xiàn)場的實際情況,確定選擇使用合適的干拌水泥碎石樁鉆孔直徑,該項目的成孔直徑確定為15 cm,經(jīng)過夯實回填等作業(yè)施工之后,可以達到22 cm。
(2)加固深度。按照舊路的實際情況做出分析,了解濕陷性黃土等級、厚度等參數(shù),且和填土高度方面的參數(shù)進行綜合分析,確保樁體可以深入到濕陷性黃土最底層約3 m左右,然后確定樁體的高度。
(3)根據(jù)工程的要求計算出復(fù)合地基的回彈模量參數(shù),需要保證該工程的結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)定性合格。
3.3 樁體布設(shè)
樁體的形式主要是正方形、等邊三角形,這是我國比較常見的形式。從國內(nèi)的群樁實施情況分析發(fā)現(xiàn),擠密疊加之后的綜合性能最好形式為等邊三角形。因此,本次工程最終選擇等邊三角形作為干拌水泥碎石樁的結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)過數(shù)據(jù)計算和分析,樁體的間隔距離最終確定為1 m。
4 公路軟基處理中干拌碎石樁施工技術(shù)
在干拌碎石樁技術(shù)應(yīng)用的過程中,需要根據(jù)路基工程的實際要求對施工過程進行全面的控制,從而保證整體工程的質(zhì)量達到設(shè)計方案要求。
4.1 測量放樣
在干拌水泥碎石樁施工前進行必要的測量放樣,明確具體的施工范圍,詳細的測量場地標高的參數(shù),然后是進行場地的平整處理,嚴格按照設(shè)計方案標注樁體施工的位置,然后進行記錄。樁體的間隔距離必須要控制在1 m以內(nèi),以三角形的方式進行設(shè)置,經(jīng)過監(jiān)理工程師檢驗合格后才進行下一施工工序,如果發(fā)現(xiàn)不合格,需要及時整改。
4.2 試樁
在本次公路工程中,實施前進行試樁,數(shù)量在5根以上,且需要采取梅花形的方式進行設(shè)施,利用試樁可以保證本次工程中的干拌水泥碎石樁樁徑、樁長等都能夠達到工程的技術(shù)標準。
4.3 鉆孔
在鉆孔實施前,需要進行樁基位置的檢測,并且做好各個方面的技術(shù)參數(shù)記錄,保證鉆孔的孔位不會出現(xiàn)嚴重的偏差問題,且鉆孔桿的垂直度符合工程的要求。綜合分析地質(zhì)資料,如果發(fā)現(xiàn)與設(shè)計之前地質(zhì)勘查有著明顯差異的情況,要立即上報相關(guān)單位,設(shè)計、監(jiān)理等單位進行詳細檢查,沒有任何問題后才能開始鉆孔作業(yè)。如果不得不進行工程變更,需要根據(jù)變更后的方案進行鉆孔施工。
4.4 拌和水泥碎石混合料
應(yīng)用安全性、穩(wěn)定性合格的混凝土拌和機進行拌和作業(yè),嚴格控制混凝土材料的配合比,保證材料達到充分混合的要求,確保材料質(zhì)量合格再運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,并且做好防護處理措施,不會因為運輸導(dǎo)致材料性能下降。
4.5 投料成樁及夯實
選擇人工聯(lián)合機械的方式進行干拌水泥碎石樁施工,通過夯錘機進行必要的夯實處理。在樁孔投料作業(yè)施工前開始底部的夯擊處理,為3~4遍,并且把水泥碎石全部都倒入到孔內(nèi),厚度尺寸為25 cm以下。進行夯實施工,選擇應(yīng)用的是重錘夯實的方式,最終結(jié)果以達到密實度為合格標準。
4.6 樁套管拔出
重復(fù)上述工序,樁管進行上下的運動,并且技術(shù)進行碎石材料的補充處理,樁體長度逐步的增加,直到最終套管可以直接拔出地面,碎石樁施工結(jié)束。
4.7 質(zhì)量檢測
在施工開始前,需要進行各項技術(shù)參數(shù)的確定,比如樁長、樁徑、碎石灌入量等等方面,保障樁體結(jié)構(gòu)的性能合格。起重設(shè)備安裝要達到穩(wěn)定性的要求,導(dǎo)向與地面是垂直布置的,并且垂直偏角控制在1.5%以內(nèi)。干拌水泥碎石樁在施工完成后,經(jīng)過21天的使用再進行質(zhì)量檢查,主要是通過動力觸探試驗的方式,樁間土也需要全面的檢測,保證其符合工程的要求。檢測數(shù)量需要嚴格控制,不能少于總體數(shù)量的2%,并且數(shù)量不能少于3根。干拌水泥碎石樁地基承載性能檢測使用應(yīng)用復(fù)合地基靜荷載試驗進行,保證承載性能不能少于170 kPa。
5 施工質(zhì)量控制要點分析
5.1 安全控制要點
在公路項目的營業(yè)過程中,需要做好質(zhì)量檢查,嚴格按照如下的制度標準進行:
(1)根據(jù)線路的運行實際情況,組織相關(guān)單位進行檢查,嚴格按照施工方案進行施工質(zhì)量管理,保證設(shè)備的各項功能達到標準的要求。
(2)施工開始前需要做好管線、設(shè)備的檢查,確定不會給其他建筑物產(chǎn)生任何影響才能開始施工,各個崗位人員需要經(jīng)過培訓(xùn)合格才能進入到工作崗位。
(3)施工區(qū)域范圍內(nèi)需要預(yù)留通道,并且設(shè)置看管房,設(shè)置專職崗位人員進行管理,非作業(yè)期間內(nèi)禁止任何人員、設(shè)備進入到現(xiàn)場。
(4)嚴格執(zhí)行施工計劃,未經(jīng)批準的人員禁止開展項目施工。
(5)根據(jù)線路的運營標準,落實安全管理措施,根據(jù)組織方案開展施工,同時還需要設(shè)置防護人員與防護標準,確保和工作人員保持良好的溝通,設(shè)備性能處于最佳狀態(tài)中。
(6)在施工中需要嚴格按照勞動制度、規(guī)范進行,做好現(xiàn)場管理和控制,防止出現(xiàn)設(shè)備損壞或者人員傷亡。
5.2 質(zhì)量控制要點
5.2.1 做好垂直度和平面位置的控制
垂直度偏差不能超過1/300,質(zhì)檢人員進行檢查確認,達到標準后才能投入施工。
5.2.2 做好成孔質(zhì)量控制
孔位檢查環(huán)節(jié),應(yīng)該做好鋼護筒套管垂直度技術(shù)參數(shù)的質(zhì)量檢查,尤其是首節(jié)套管進行鉆進施工中,主要是通過全站儀等設(shè)備進行控制,保證其偏差不能超過1/300。成孔環(huán)節(jié)偏差不能超過標準要求,如果有不符合技術(shù)要求的情況,應(yīng)該做好糾偏處理,防止在后續(xù)施工中產(chǎn)生嚴重的質(zhì)量問題和不足。
6 結(jié)語
綜上所述,經(jīng)濟與社會的全面發(fā)展之下,公路項目建設(shè)規(guī)模加大、數(shù)量增多,而干拌水泥碎石樁的施工質(zhì)量水平比較高,應(yīng)用范圍也在擴大,只有積極和工程實際情況完美結(jié)合,確定最佳的碎石樁設(shè)計方案,最終可以提升施工的效果。本文以實際案例進行分析,保證樁基質(zhì)量達到標準要求,各個環(huán)節(jié)都在質(zhì)量控制的范圍內(nèi),最終可以提升樁基的總體水平,滿足橋梁的運行需要。
參考文獻:
[1]李歆.筋箍碎石樁復(fù)合地基樁土應(yīng)力比及沉降計算[J].公路工程,2016(06):209-213.
[2]宮玉麟.干拌水泥碎石樁路基加固技術(shù)研究[J].中小企業(yè)管理與科技,2014(03):121-122.
[3]歐陽芳,張建經(jīng),韓建偉,等.包裹碎石樁和碎石樁復(fù)合地基抗震性能對比試驗研究[J].巖土力學(xué),2016(04):998-1004+1012.
[4]易石悅.干拌水泥碎石樁在路基加固中的應(yīng)用與研究[J].科技與生活,2010(17):44+69.
[5]韓冬紅.干拌水泥碎石樁加固機理研究及工程實例分析[J].中國勘察設(shè)計,2009(04):51-53.