劉園園
(中鐵十六局集團第四工程有限公司,北京 懷柔 101400)
當(dāng)前,在公路施工中,對軟土地基的處理措施越來越多,針對地下水上方的濕陷性黃土和雜填土等,采用土樁擠密技術(shù)效果最好。因此,在公路施工中,要針對不同的問題,合理使用土樁擠密施工技術(shù),確保公路施工質(zhì)量。
土樁擠密技術(shù)即深層密實法,運用此項技術(shù),可以提高地基的承受力,有效減少地基沉降量,保證公路建設(shè)質(zhì)量,使公路施工穩(wěn)定開展。擠密法是使用振動、沉管、沖擊等方式成孔后,再把孔用碎土、砂石、土和石灰等填充,最后振實,進行成樁操作。這項技術(shù)在公路施工中使用非常廣泛,一方面可使公路安全系數(shù)得以提高,另一方面還可以大大降低交通事故,有效保障了人們的出行及生命安全。
土樁擠密技術(shù)對公路施工的加固具有重要作用,它是一種新型技術(shù)。一般情況下,土樁擠密技術(shù)適合地下水上方。因為地下水上方較潮濕,屬于濕陷地基,土壤一般為素填土、黃土和雜填土。通過這種技術(shù)把周圍的土體壓實,能夠解決濕陷性土性缺陷,還可以增加土體承載力,加固地基。所以,運用此技術(shù)對地基進行加固非常必要。
(1)施工人員要進行相關(guān)培訓(xùn),使其掌握擠密技術(shù)。(2)在施工前,施工人員要全面了解施工的周圍環(huán)境、土質(zhì)、水文等,并制定詳細的施工路線,保障施工的有效開展。(3)施工場地要做到平整、壓實,清除地上、地下的施工障礙物。(4)在選擇最佳流水作業(yè)線時,要根據(jù)設(shè)備類型、數(shù)量和現(xiàn)場實際情況進行操作。(5)在孔內(nèi)所填充的材料要符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),要由專業(yè)人員配置材料。(6)施工前,要從設(shè)計要求出發(fā),先進行實驗性工程施工,有效確定施工中的各項參數(shù)。
素土,即黏土,在實際使用前,要用篩子進行過篩。在過篩時,要對篩孔進行控制,不能過大,也不能過小,一般篩下的黏土顆粒為2cm。另外,選擇素土?xí)r,要把素土中所含的有機質(zhì)含量控制在5%以下。保持素土干凈,不能在素土中摻雜其他土質(zhì),如凍土、膨脹土等。在條件允許下,可以有碎石顆粒,但要將碎石顆粒的直徑控制在5cm以內(nèi),篩除>5cm的碎石顆粒。
在選擇灰土?xí)r,不要摻入雜質(zhì),要嚴格控制灰土顆粒的直徑,一般控制在1.5cm以內(nèi)。在拌和灰土?xí)r,要摻入直徑<50mm的生石灰。需要注意的是,在把生石灰摻入灰土?xí)r,要確保生石灰含量不能超過5%。如果生石灰的含量過大,會減小土樁的密實度,并且在施工中,生石灰與水易發(fā)生反應(yīng),軟化后會形成膏狀,失去生石灰的特性,使其發(fā)揮不出作用。
在運用擠密技術(shù)時,可以控制地基的密實效果,此時會用到二灰土,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,也會增強施工效果。在使用粉煤灰時,要把其曬干才能投入使用。另外,要根據(jù)體積和原材料,摻入適量的二灰土進行拌和,這樣才能發(fā)揮其作用。
6.1.1 沖擊法
在成孔過程中,經(jīng)常會用到?jīng)_擊法。在運用沖擊法時,要使用定型或沖擊機,先將錘頭升到一定高度,再使其自由下落,如此對土層進行有效調(diào)控。如果一次不能成孔,還要重復(fù)操作,直到成孔為止。運用這種方法進行成孔時,要注意三點:一是要分析施工現(xiàn)場圖紙,采取控制措施,對孔徑直徑設(shè)計嚴格把關(guān),不能有一絲誤差。為了避免錘頭位置錯誤或在錘頭落下時損壞成孔口,要在鉆機上安裝鋼管導(dǎo)向器。二是在開孔前,不能把錘頭提升得過高,若錘頭提到最低位置,要多次調(diào)控沖擊次數(shù),錘頭完全入土后,要轉(zhuǎn)換到正常沖程錘擊,此時不能過多使用高沖程。三是要有效控制觀測沖孔的深度,在鋼絲繩上標(biāo)注長度。
6.1.2 沉管法
在使用沉管法時,所用的主要工具是錘擊樁機。錘擊樁機由精鋼特制,打入土層樁管的部分帶有樁尖。設(shè)計的深度一般為樁管入土深度7~8m。拔管施工要盡量緩慢,拔管結(jié)束后,完成成孔工作。為了保證成孔質(zhì)量,在選擇設(shè)備時,要確保樁機的性能,控制好樁管的直徑和長度,也要對地質(zhì)條件嚴格把控。若想使樁管準(zhǔn)確落入樁孔內(nèi),要運用就位樁機進行輔助,在整個沉管施工中,要控制好操作的力度和速度,做到輕擊慢沉。樁管穩(wěn)定后應(yīng)及時拔出,在拔出過程中,要做到慢、穩(wěn),不要破壞孔口。另外,成孔后一旦出現(xiàn)縮頸和回淤,要用干砂填入孔中,并重復(fù)一次沉管成孔操作。當(dāng)運用沉管法施工時,要用鏟子挖除障礙物,還可以增加樁體,使局部深度得到有效改善。
6.1.3 爆擴法
一般情況下,爆擴法適用于土層含水量較多的情況。爆擴法包括藥眼施工法和藥管施工法。使用藥眼施工法時,要在土層中插入直徑大約1~30mm的鋼釬,再把鋼釬拔出來產(chǎn)生藥眼,把炸藥和雷管放入藥眼中引爆,形成樁孔。使用藥管施工法時,首先用一個平鏟挖直徑為6~8cm的空洞,深度應(yīng)與樁孔的設(shè)計深度一致,在空洞中放入炸藥,安放兩個電雷管,選用直徑1.2~3cm的炸藥管,準(zhǔn)備完畢后引爆,形成成孔。為了使施工質(zhì)量得到有效保障,選用的炸藥應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn),還要合理控制炸藥的用量。
在填料夯實施工前,要進行回填實驗,合理確定填料數(shù)量和夯擊數(shù),再進行回填夯實施工,一般采用電動卷揚機進行填料夯實。夯實機的錘重大約450kg,夯實機能量與效果成正比。另外,還有其他型號的夯實機,如偏心輪夾桿夯實機,錘重在100~150kg,錘鋼管長大約6~8m,管的直徑60~80mm。其特征是鋼管和夯錘焊成了一個整體,偏心輪把鋼管夾在中間進行夯實填料。
在對質(zhì)量進行控制時,要注意以下幾點:第一,要確保錘的質(zhì)量不低于100kg,錘的直徑要比樁孔直徑小。第二,夯錘機就位時要保持平衡,且夯錘要直接對準(zhǔn)樁孔。另外,需要先將樁孔中的雜物、水等物體全部清理干凈。第三,在填料時,不能使用送料車將料倒入孔中,要專人負責(zé),按照規(guī)定的量,把料均勻地填入樁孔。第四,在基礎(chǔ)地面要預(yù)留1m左右的土層,等施工完畢,挖掉表層的土或分層夯實。第五,要安排專人全面監(jiān)測成孔質(zhì)量和回填質(zhì)量,做好防雨、防凍措施,確保成孔質(zhì)量。
土樁擠密技術(shù)是一種新型技術(shù),在公路路基加固中具有重要作用。此技術(shù)可以加固并壓實松軟的地基,延長公路的使用壽命,保證公路質(zhì)量。所以,在公路施工建設(shè)中,要結(jié)合實際情況,有效運用土樁擠密技術(shù),夯實地基,加固松軟土層,全面掌握每個環(huán)節(jié)的要點,使公路質(zhì)量得到進一步提升。