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公路软基处理干拌碎石桩应用

2020-09-10林承洲何龙飞

交通科技与管理 2020年9期
关键词:软基处理技术应用公路工程

林承洲 何龙飞

摘 要:本文立足实际对公路软基干拌碎石桩的应用要点进行分析。首先详细的探讨了干拌水泥碎石桩的特点,其次依托某项目工程实例,分别从干拌水泥碎石桩材料准备、桩体布置、测量放样施工、试桩以及钻孔施工等方面,详细的探讨了该技术的应用过程,希望论述之后能够将公路软土路基的稳定性提高,推进路基工程的发展。

关键词:公路工程;软基处理;干拌碎石桩;技术应用

中图分类号:U416.1 文献标识码:A

0 引言

软土路基是公路施工过程中常遇到的软土类型路基,软土路基含水量高存在施工的过程中,若没有采取有效的方法对其进行处理就会导致路基的强度承载力达不到实际要求,影响到工程的开展。而在公路软路基处理的过程中,应用干拌碎石桩能够提高路基的承载力,对促进项目的开展有着积极的作用。

1 干拌水泥碎石桩的特点

第一,置换挤密作用。在具体的实施环节可以应用水泥碎石置换,然后根据要求进行捣实处理,较之原有土体结构会产生较高的挤密效果,可以提升桩体周边结构土体的密实度。

第二,复合路基、复合地基作用。该机构的桩体在施工完成之后,就会形成复合路基、复合地基的结构,保证路基强度满足要求。

第三,排水作用。从路基性质方面进行分析,水的影响作用是比较大的,特别是黏土性质的路基材料,含水量的高低会给路基强度造成很大的影响。干拌水泥碎石桩可以将施工位置上的水分充分吸收,保证路基填料内含水量处于最佳的范围内。在施工结束之后,对于路基来说,碎石桩结构就组合成为排水通道,能够有效的减少孔隙水平均渗透的途径,起到排水固结的效果。

2 工程概况

某公路项目的施工位置上地质条件为湿陷性黄土路段,为次生黄土,厚度为2 m~5 m,总湿陷量为23 mm~265 mm,在该项目的一期工程中,地基结构部分的处理选择应用的是冲击碾压的施工作业方式,3年运营时间中,二期工程做好全面检查,发现有些位置上的路基狀态比较差,沉降量超出预定的标准,达到20 cm~30 cm,并且还在持续的下沉,给当前道路交通运行安全性、舒适性产生不利的影响。因此,设计人员确定在该工程中通过干拌水泥碎石桩进行路基的加固施工。在软土地质条件之下,进行路基施工应用干拌水泥碎石桩的效果好,且使用范围较大,加固性能可以满足工程的要求。本次工程结合国家标准与行业规范,考虑到目前的实际情况,选择最佳的设计方案。先进行旧路面的弯沉值检测,计算出回弹模量数据,与设计回弹模量对比分析,发现干拌水泥碎石桩的复合路基形式与设计回弹模量是一致的。根据需要确定干拌水泥碎石桩面积置换率,然后按照要求进行布桩作业。

3 干拌水泥碎石桩软基处理施工准备

3.1 材料准备

碎石:级配为5 mm~20 mm,含泥量不能超过5%,压碎值为35%。石屑的粒径不足5 mm,且含泥量不会超过7%。

水泥材料为P.O42.5普通硅酸盐水泥,根据标准确定配合比参数,即:碎石:石屑:水泥=3.3:2.6:1,经过试验该材料的性能完全满足本次工程的施工需要。

3.2 其他准备

(1)桩体直径。结合施工机械,考虑到现场的实际情况,确定选择使用合适的干拌水泥碎石桩钻孔直径,该项目的成孔直径确定为15 cm,经过夯实回填等作业施工之后,可以达到22 cm。

(2)加固深度。按照旧路的实际情况做出分析,了解湿陷性黄土等级、厚度等参数,且和填土高度方面的参数进行综合分析,确保桩体可以深入到湿陷性黄土最底层约3 m左右,然后确定桩体的高度。

(3)根据工程的要求计算出复合地基的回弹模量参数,需要保证该工程的结构强度与稳定性合格。

3.3 桩体布设

桩体的形式主要是正方形、等边三角形,这是我国比较常见的形式。从国内的群桩实施情况分析发现,挤密叠加之后的综合性能最好形式为等边三角形。因此,本次工程最终选择等边三角形作为干拌水泥碎石桩的结构形式。经过数据计算和分析,桩体的间隔距离最终确定为1 m。

4 公路软基处理中干拌碎石桩施工技术

在干拌碎石桩技术应用的过程中,需要根据路基工程的实际要求对施工过程进行全面的控制,从而保证整体工程的质量达到设计方案要求。

4.1 测量放样

在干拌水泥碎石桩施工前进行必要的测量放样,明确具体的施工范围,详细的测量场地标高的参数,然后是进行场地的平整处理,严格按照设计方案标注桩体施工的位置,然后进行记录。桩体的间隔距离必须要控制在1 m以内,以三角形的方式进行设置,经过监理工程师检验合格后才进行下一施工工序,如果发现不合格,需要及时整改。

4.2 试桩

在本次公路工程中,实施前进行试桩,数量在5根以上,且需要采取梅花形的方式进行设施,利用试桩可以保证本次工程中的干拌水泥碎石桩桩径、桩长等都能够达到工程的技术标准。

4.3 钻孔

在钻孔实施前,需要进行桩基位置的检测,并且做好各个方面的技术参数记录,保证钻孔的孔位不会出现严重的偏差问题,且钻孔杆的垂直度符合工程的要求。综合分析地质资料,如果发现与设计之前地质勘查有着明显差异的情况,要立即上报相关单位,设计、监理等单位进行详细检查,没有任何问题后才能开始钻孔作业。如果不得不进行工程变更,需要根据变更后的方案进行钻孔施工。

4.4 拌和水泥碎石混合料

应用安全性、稳定性合格的混凝土拌和机进行拌和作业,严格控制混凝土材料的配合比,保证材料达到充分混合的要求,确保材料质量合格再运输到施工现场,并且做好防护处理措施,不会因为运输导致材料性能下降。

4.5 投料成桩及夯实

选择人工联合机械的方式进行干拌水泥碎石桩施工,通过夯锤机进行必要的夯实处理。在桩孔投料作业施工前开始底部的夯击处理,为3~4遍,并且把水泥碎石全部都倒入到孔内,厚度尺寸为25 cm以下。进行夯实施工,选择应用的是重锤夯实的方式,最终结果以达到密实度为合格标准。

4.6 桩套管拔出

重复上述工序,桩管进行上下的运动,并且技术进行碎石材料的补充处理,桩体长度逐步的增加,直到最终套管可以直接拔出地面,碎石桩施工结束。

4.7 质量检测

在施工开始前,需要进行各项技术参数的确定,比如桩长、桩径、碎石灌入量等等方面,保障桩体结构的性能合格。起重设备安装要达到稳定性的要求,导向与地面是垂直布置的,并且垂直偏角控制在1.5%以内。干拌水泥碎石桩在施工完成后,经过21天的使用再进行质量检查,主要是通过动力触探试验的方式,桩间土也需要全面的检测,保证其符合工程的要求。检测数量需要严格控制,不能少于总体数量的2%,并且数量不能少于3根。干拌水泥碎石桩地基承载性能检测使用应用复合地基静荷载试验进行,保证承载性能不能少于170 kPa。

5 施工质量控制要点分析

5.1 安全控制要点

在公路项目的营业过程中,需要做好质量检查,严格按照如下的制度标准进行:

(1)根据线路的运行实际情况,组织相关单位进行检查,严格按照施工方案进行施工质量管理,保证设备的各项功能达到标准的要求。

(2)施工开始前需要做好管线、设备的检查,确定不会给其他建筑物产生任何影响才能开始施工,各个岗位人员需要经过培训合格才能进入到工作岗位。

(3)施工区域范围内需要预留通道,并且设置看管房,设置专职岗位人员进行管理,非作业期间内禁止任何人员、设备进入到现场。

(4)严格执行施工计划,未经批准的人员禁止开展项目施工。

(5)根据线路的运营标准,落实安全管理措施,根据组织方案开展施工,同时还需要设置防护人员与防护标准,确保和工作人员保持良好的沟通,设备性能处于最佳状态中。

(6)在施工中需要严格按照劳动制度、规范进行,做好现场管理和控制,防止出现设备损坏或者人员伤亡。

5.2 质量控制要點

5.2.1 做好垂直度和平面位置的控制

垂直度偏差不能超过1/300,质检人员进行检查确认,达到标准后才能投入施工。

5.2.2 做好成孔质量控制

孔位检查环节,应该做好钢护筒套管垂直度技术参数的质量检查,尤其是首节套管进行钻进施工中,主要是通过全站仪等设备进行控制,保证其偏差不能超过1/300。成孔环节偏差不能超过标准要求,如果有不符合技术要求的情况,应该做好纠偏处理,防止在后续施工中产生严重的质量问题和不足。

6 结语

综上所述,经济与社会的全面发展之下,公路项目建设规模加大、数量增多,而干拌水泥碎石桩的施工质量水平比较高,应用范围也在扩大,只有积极和工程实际情况完美结合,确定最佳的碎石桩设计方案,最终可以提升施工的效果。本文以实际案例进行分析,保证桩基质量达到标准要求,各个环节都在质量控制的范围内,最终可以提升桩基的总体水平,满足桥梁的运行需要。

参考文献:

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