王皆友

（中交一航局西南工程有限公司，廣西玉林537000）

1 工程概況

玉林路網(wǎng)二環(huán)南路及綜合管廊項(xiàng)目，道路部分為城市主干路，設(shè)計(jì)速度60 km/h，主路雙向八車道、輔道雙向四車道。施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)以人工填土層、第四系沖洪積層、坡積及殘積層居多，不具備直接于該處施工的條件。對(duì)此，項(xiàng)目采用強(qiáng)夯法和擠密碎石樁，通過(guò)2種方式的綜合應(yīng)用切實(shí)提高路基的穩(wěn)定性。

2 強(qiáng)夯法和擠密碎石樁的應(yīng)用概述

強(qiáng)夯法指的是通過(guò)設(shè)備的外力作用沖擊和振動(dòng)地基土，降低其壓縮性，改善地基的受力條件。強(qiáng)夯法的適用范圍較廣，在各類型土層中均具有可行性，且施工所需的機(jī)具較為簡(jiǎn)單，高效便捷[1]。

擠密碎石樁在路基處理中也取得廣泛的應(yīng)用，用機(jī)械設(shè)備擠壓成孔，再向其中填入碎石，通過(guò)碎石與樁間土的共同作用構(gòu)成完整且穩(wěn)定的復(fù)合地基，可有效提高地基的承載力，避免沉降量過(guò)大和差異性沉降的情況[2]。擠密碎石樁的加固機(jī)理為：在樁體施工中，當(dāng)其作用于下部堅(jiān)硬層時(shí)，外加荷載在經(jīng)過(guò)樁間土后轉(zhuǎn)移至樁體上，從而減少樁間土的承載量，使地基維持穩(wěn)定；部分軟弱土層厚度較大，此時(shí)碎石樁未觸及底部硬質(zhì)層，軟弱土層僅有部分厚度形成復(fù)合土層，該部分兼作墊層使用，地基內(nèi)的應(yīng)力可通過(guò)墊層向周邊擴(kuò)散，提高地基土中應(yīng)力分布的均勻性，避免大范圍沉降的情況。

3 強(qiáng)夯施工工藝

3.1 強(qiáng)夯方案概述

1）在現(xiàn)階段的強(qiáng)夯法施工中，普遍利用梅納經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算加固深度，公式為：式中，H為加固深度，m；M為夯錘重，kN；h為落距，m；α為梅納系數(shù)，取值區(qū)間為0.4～0.9，具體需考慮現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)條件、夯擊能大小、夯錘尺寸（主要為夯錘底面積）等因素，經(jīng)多方面分析后合理取值。

2）夯點(diǎn)布置和夯擊遍數(shù)。（1）點(diǎn)夯參數(shù)：夯擊能5 000 kN·m，4遍，前2遍夯擊5～9次，后2遍的夯擊次數(shù)視實(shí)際情況控制，直至收錘為止；夯點(diǎn)按3.5 m×3.5 m正方形布置；2遍夯間隔跳夯。（2）滿夯參數(shù)：夯擊能2 000 kN·m，1遍，夯擊次數(shù)為2次。最后2擊平均夯沉量≤10 cm時(shí)可收錘。

3.2 強(qiáng)夯施工的要點(diǎn)、流程及質(zhì)量檢查方法

強(qiáng)夯前組織試夯，全面考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的各類夯擊工程單元，各單元至少規(guī)劃1處試夯區(qū)，面積至少達(dá)到400 m2。以試夯施工結(jié)果為主要依據(jù)，驗(yàn)證夯擊參數(shù)的可行性，若不滿足要求則及時(shí)調(diào)整，必要時(shí)可增加夯擊遍數(shù)。

在強(qiáng)夯施工前需全面清理現(xiàn)場(chǎng)，不可存在雜草、水塘淤泥等情況，在確保無(wú)雜物后再平整現(xiàn)場(chǎng)，保證無(wú)明顯的起伏現(xiàn)象。單擊能5 000 kN·m點(diǎn)夯4遍，前2遍夯擊5～9次，后兩邊持續(xù)夯擊至達(dá)到收錘標(biāo)準(zhǔn)為止；再按照單擊能2 000 kN·m的標(biāo)準(zhǔn)滿夯一遍，共夯擊2次。

結(jié)合前述分析，確定點(diǎn)夯施工流程：（1）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備，即清理雜物、平整；（2）測(cè)量，確定強(qiáng)夯點(diǎn)位，做好標(biāo)記，同時(shí)測(cè)定施工現(xiàn)場(chǎng)的地面高程；（3）起重機(jī)就位，調(diào)整夯錘的姿態(tài)，使該裝置的中心對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)；（4）測(cè)量初始狀態(tài)下的夯錘頂標(biāo)高，作為后續(xù)分析的參照基準(zhǔn)；（5）吊起夯錘至指定高度后脫落，使其自由下落，再檢測(cè)錘頂標(biāo)高，與初始標(biāo)高對(duì)比分析，判斷夯擊效果（若存在坑底傾斜的情況需及時(shí)填平，否則夯錘易歪斜），按照相同的方法重復(fù)操作，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊作業(yè)；（6）更換夯點(diǎn)，并按“（3）～（6）”的流程夯擊；（7）推土機(jī)填平夯坑，測(cè)量場(chǎng)地標(biāo)高；（8）在完成強(qiáng)夯作業(yè)后用低能量滿夯，保證表層松散土可維持穩(wěn)定。

強(qiáng)夯施工期間加強(qiáng)質(zhì)量檢查，具體工作要點(diǎn)有：（1）經(jīng)強(qiáng)夯施工后，組織物探或載荷板試驗(yàn)，確定地基的實(shí)際承載力；（2）在道路縱剖面處設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，通常約每200 m布設(shè)1個(gè)測(cè)點(diǎn)，根據(jù)各測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)判斷道路是否存在不均勻沉降現(xiàn)象。若施工過(guò)程中存在異常狀況或檢查結(jié)果偏離設(shè)計(jì)要求，則及時(shí)與設(shè)計(jì)單位取得聯(lián)系，視實(shí)際情況探尋處理措施。

4 擠密碎石樁施工工藝

4.1 施工方法

以振動(dòng)成樁機(jī)為主要施工設(shè)備，成孔期間樁孔位的土受外力作用而被擠壓，可提高地基土的密實(shí)性，成孔后向內(nèi)部倒入碎石，再采取搗固措施，按照此方式多次操作，直至形成完整、穩(wěn)定的碎石樁為止[2]。

4.2 施工工藝流程

測(cè)量放樣→場(chǎng)地平整、樁機(jī)就位→樁機(jī)調(diào)試校正→成孔→填料→加密→下一樁孔施工→進(jìn)行下道工序。

4.3 準(zhǔn)備工作

施工準(zhǔn)備工作主要包括以下內(nèi)容：

1）規(guī)劃施工場(chǎng)地，清理雜物并平整處理，夯實(shí)回填素土至地面；遇液化較嚴(yán)重的地基時(shí)設(shè)備易傾斜，此時(shí)可在該處鋪設(shè)適量的碎石，改善失穩(wěn)的狀態(tài)，確保打樁機(jī)可穩(wěn)定運(yùn)行，施工作業(yè)落實(shí)到位后再將該部分碎石清理干凈。

2）測(cè)量放線，恢復(fù)中線，確定邊樁和中樁；設(shè)置排水系統(tǒng)以高效清理現(xiàn)場(chǎng)的積水；繪制碎石樁施工平面圖，確定樁位并編號(hào)，作為正式施工的控制基準(zhǔn)。

3）材料方面，選擇的是粒徑為20～40 mm的級(jí)配碎石，保證其具有潔凈性，含泥量＜10%。

4.4 成樁試驗(yàn)

先成樁試驗(yàn)，確定一套切實(shí)可行的施工工藝參數(shù)，再將其應(yīng)用于大面積的成樁施工中。成樁試驗(yàn)的關(guān)鍵要點(diǎn)有：

1）有針對(duì)性地分析各類地質(zhì)條件，確定不同地質(zhì)環(huán)境中的碎石樁質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，如長(zhǎng)度、直徑等；

2）充分考慮樁機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，包含振動(dòng)頻率、反插深度、電機(jī)的工作電流等；

3）分析振動(dòng)沉管的使用情況，尤為關(guān)鍵的是其阻力值，保證擠密的均勻性以及成樁后樁體結(jié)構(gòu)的完整性；

4）經(jīng)室內(nèi)試驗(yàn)后確定碎石灌入量，分析該值，驗(yàn)證其可行性。

4.5 樁機(jī)就位

以前期準(zhǔn)備工作中設(shè)置的樁位標(biāo)記為準(zhǔn)，移動(dòng)樁機(jī)使其精準(zhǔn)就位；調(diào)整導(dǎo)向架，使其與地面呈垂直的關(guān)系。

4.6 成孔

利用振動(dòng)沉管成孔，施工期間加強(qiáng)對(duì)鋼管柱的姿態(tài)控制，使其維持垂直的狀態(tài)，若傾斜則容易影響成孔施工效果。振動(dòng)過(guò)程中及時(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)誤差后盡快校正，以免造成大范圍的不良影響。

在鋼管樁體上設(shè)置標(biāo)記以便控制樁長(zhǎng)。振動(dòng)錘振動(dòng)的過(guò)程中同步提拔，操作多次，直至鋼管樁內(nèi)部的碎石具有密實(shí)性為止。在確保樁身質(zhì)量無(wú)誤的前提下分批加入填料并振實(shí)。

4.7 成樁

成樁施工環(huán)節(jié)以樁錘為主要裝置，啟動(dòng)其電機(jī)，在樁錘的振動(dòng)作用下使樁管沿既定的樁位有序下降。以樁身和充盈系數(shù)（通?？扇?.3～1.5，具體計(jì)算方法為“碎石填料體積/沉管體積”）為參考，合理制作進(jìn)料斗，將碎石裝入樁管內(nèi)。如樁管單次無(wú)法完全裝入所有碎石，可先裝入一部分，在樁管提升下料振動(dòng)密實(shí)后將剩余部分裝入，若依然無(wú)法完全裝入，則重復(fù)操作多次。首次樁管提升量為80～100 cm，其間樁尖自動(dòng)開啟，向下反插0.5 m，再反復(fù)沉管拔管，最終使所有的碎石料均進(jìn)入孔內(nèi)。在此基礎(chǔ)上降落樁管，予以持續(xù)15～20 s的振動(dòng)擠壓處理。樁管的單次提升量取50 cm，若樁管無(wú)下沉的趨勢(shì)即可停止擠壓[3]。在完成單根樁的施工后轉(zhuǎn)至下一根樁，依次推進(jìn)。

4.8 成樁質(zhì)量檢測(cè)

通過(guò)重Ⅱ型動(dòng)力觸探測(cè)試的方式檢測(cè)成型樁體的密實(shí)度。數(shù)量方面，每單元取單元總量的2%且至少達(dá)到3根。樁間土的檢驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)貫入法，檢測(cè)點(diǎn)的數(shù)量取單元樁體總量的3%且至少達(dá)到4點(diǎn)。除此之外，在檢驗(yàn)樁間土的質(zhì)量時(shí)要求實(shí)際檢測(cè)位置位于等邊三角形的中心區(qū)域。

5 結(jié)語(yǔ)

路基是市政道路乃至各類型道路的基礎(chǔ)部分，該處的承載能力將對(duì)道路的整體施工質(zhì)量帶來(lái)影響。對(duì)于路基穩(wěn)定性不足的情況，可應(yīng)用強(qiáng)夯法和擠密碎石樁的方法縮短施工時(shí)間，改善地基的受力狀態(tài)。本文對(duì)路基施工中強(qiáng)夯法和擠密碎石樁的施工方法展開分析，希望可給類似工程提供參考。