土樁擠密施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

劉園園

（中鐵十六局集團(tuán)第四工程有限公司，北京 懷柔 101400）

1 引言

當(dāng)前，在公路施工中，對(duì)軟土地基的處理措施越來(lái)越多，針對(duì)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(duì)不同的問(wèn)題，合理使用土樁擠密施工技術(shù)，確保公路施工質(zhì)量。

2 土樁擠密技術(shù)概述

土樁擠密技術(shù)即深層密實(shí)法，運(yùn)用此項(xiàng)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(kāi)展。擠密法是使用振動(dòng)、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(shí)，進(jìn)行成樁操作。這項(xiàng)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。

3 適用范圍

土樁擠密技術(shù)對(duì)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?yàn)榈叵滤戏捷^潮濕，屬于濕陷地基，土壤一般為素填土、黃土和雜填土。通過(guò)這種技術(shù)把周?chē)耐馏w壓實(shí)，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(yùn)用此技術(shù)對(duì)地基進(jìn)行加固非常必要。

4 施工前準(zhǔn)備工作

（1）施工人員要進(jìn)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?chē)h(huán)境、土質(zhì)、水文等，并制定詳細(xì)的施工路線，保障施工的有效開(kāi)展。（3）施工場(chǎng)地要做到平整、壓實(shí)，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(shí)，要根據(jù)設(shè)備類(lèi)型、數(shù)量和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行操作。（5）在孔內(nèi)所填充的材料要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要由專(zhuān)業(yè)人員配置材料。（6）施工前，要從設(shè)計(jì)要求出發(fā)，先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性工程施工，有效確定施工中的各項(xiàng)參數(shù)。

5 原材料運(yùn)用

5.1 素土

素土，即黏土，在實(shí)際使用前，要用篩子進(jìn)行過(guò)篩。在過(guò)篩時(shí)，要對(duì)篩孔進(jìn)行控制，不能過(guò)大，也不能過(guò)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(jī)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。

5.2 灰土

在選擇灰土?xí)r，不要摻入雜質(zhì)，要嚴(yán)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(guò)5%。如果生石灰的含量過(guò)大，會(huì)減小土樁的密實(shí)度，并且在施工中，生石灰與水易發(fā)生反應(yīng)，軟化后會(huì)形成膏狀，失去生石灰的特性，使其發(fā)揮不出作用。

5.3 二灰土

在運(yùn)用擠密技術(shù)時(shí)，可以控制地基的密實(shí)效果，此時(shí)會(huì)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(huì)增強(qiáng)施工效果。在使用粉煤灰時(shí)，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(jìn)行拌和，這樣才能發(fā)揮其作用。

6 施工要點(diǎn)

6.1 成孔擠密

6.1.1 沖擊法

在成孔過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)用到?jīng)_擊法。在運(yùn)用沖擊法時(shí)，要使用定型或沖擊機(jī)，先將錘頭升到一定高度，再使其自由下落，如此對(duì)土層進(jìn)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(yùn)用這種方法進(jìn)行成孔時(shí)，要注意三點(diǎn)：一是要分析施工現(xiàn)場(chǎng)圖紙，采取控制措施，對(duì)孔徑直徑設(shè)計(jì)嚴(yán)格把關(guān)，不能有一絲誤差。為了避免錘頭位置錯(cuò)誤或在錘頭落下時(shí)損壞成孔口，要在鉆機(jī)上安裝鋼管導(dǎo)向器。二是在開(kāi)孔前，不能把錘頭提升得過(guò)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(shí)不能過(guò)多使用高沖程。三是要有效控制觀測(cè)沖孔的深度，在鋼絲繩上標(biāo)注長(zhǎng)度。

6.1.2 沉管法

在使用沉管法時(shí)，所用的主要工具是錘擊樁機(jī)。錘擊樁機(jī)由精鋼特制，打入土層樁管的部分帶有樁尖。設(shè)計(jì)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(shí)，要確保樁機(jī)的性能，控制好樁管的直徑和長(zhǎng)度，也要對(duì)地質(zhì)條件嚴(yán)格把控。若想使樁管準(zhǔn)確落入樁孔內(nèi)，要運(yùn)用就位樁機(jī)進(jìn)行輔助，在整個(gè)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(shí)拔出，在拔出過(guò)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(yùn)用沉管法施工時(shí)，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(kuò)法

一般情況下，爆擴(kuò)法適用于土層含水量較多的情況。爆擴(kuò)法包括藥眼施工法和藥管施工法。使用藥眼施工法時(shí)，要在土層中插入直徑大約1～30mm的鋼釬，再把鋼釬拔出來(lái)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(shí)，首先用一個(gè)平鏟挖直徑為6～8cm的空洞，深度應(yīng)與樁孔的設(shè)計(jì)深度一致，在空洞中放入炸藥，安放兩個(gè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，還要合理控制炸藥的用量。

6.2 填料夯實(shí)施工

在填料夯實(shí)施工前，要進(jìn)行回填實(shí)驗(yàn)，合理確定填料數(shù)量和夯擊數(shù)，再進(jìn)行回填夯實(shí)施工，一般采用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行填料夯實(shí)。夯實(shí)機(jī)的錘重大約450kg，夯實(shí)機(jī)能量與效果成正比。另外，還有其他型號(hào)的夯實(shí)機(jī)，如偏心輪夾桿夯實(shí)機(jī)，錘重在100～150kg，錘鋼管長(zhǎng)大約6～8m，管的直徑60～80mm。其特征是鋼管和夯錘焊成了一個(gè)整體，偏心輪把鋼管夾在中間進(jìn)行夯實(shí)填料。

在對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：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(jī)就位時(shí)要保持平衡，且夯錘要直接對(duì)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(shí)，不能使用送料車(chē)將料倒入孔中，要專(zhuān)人負(fù)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(shí)。第五，要安排專(zhuān)人全面監(jiān)測(cè)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。

7 結(jié)語(yǔ)

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(shí)松軟的地基，延長(zhǎng)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(shí)際情況，有效運(yùn)用土樁擠密技術(shù)，夯實(shí)地基，加固松軟土層，全面掌握每個(gè)環(huán)節(jié)的要點(diǎn)，使公路質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。