周亚辉

摘 要：在軟土路基段，不均匀沉降、裂缝等都是常见病害，不仅会影响行车舒适性，甚至会引发交通事故，已成为公路工程建设亟待解决的难题。为保证软土路基工程建设质量，确保车辆行驶安全，必须及时采取措施有效处治。PPRC劲性体是一种先张法预应力高强度混凝土管桩，具有施工简单、成本低、适用性强等优势，将其用于软土路基加固施工具有十分重要的现实意义。为此，本文在全面了解软土路基加固常用方法的前提下，依托某改建工程，提出了PPRC劲性体复合地基软基加固方案，以期有效提升路基承载力，延长工程使用寿命。

关键词：软土路基;PPRC劲性体;加固方法

中图分类号：U416.1 文献标识码：A

0 引言

近年来，我国经济发展迅速，公路运输需求不断提升，大量公路不得不建造于不良地基之上。软土在我国分布较广，受地理条件等因素限制，很多公路工程不得不建造在深厚的软土地基之上。在上部荷载作用下，软土地基工后具有较大沉降，会对行车舒适性和安全造成严重影响。为了有效解决软土路基病害问题，必须采取切实可行的加固方法。常见的桩型加固方法包括PHC管桩、水泥搅拌桩、灰土挤密桩等。PPRC劲性体是一种新型的软基加固技术，相比普通软基加固方法，其具有施工简单、速度快、接桩方便、成本等优势，为此，在国家大力推广预制混凝土构件的政策当中，PPRC劲性体复合地基软基加固工艺的应用，更安全、更环保、更具经济性。

1 软土路基加固常用方法

伴随公路建设里程的持续增长，越来越多公路不得不修建的不良地基之上，尤其是软弱地基。所谓软土是指强度低、压缩性较高的软弱土层。尤其软土地基自身的特性，若处理不当，很可能造成路基失稳，危害行车安全。为此，在软土路基施工前，必须采取切实可行的加固方法，常见的加固方式有PHC管桩、水泥搅拌桩、灰土挤密桩等。各类加固方法的特点如下：

1.1 PHC管桩

PHC管桩即预应力高强度混凝土管桩，其特点为：（1）单桩承载力高。相比其他管桩，PHC管桩桩身混凝土具有较高强度，可直接打入密实的砂层、强风化岩层。在挤压作用下，相比原状土质，桩端承载力可提升80%左右，桩侧摩阻力也可提升40%左右。因此，相比沉管灌注桩、钻孔灌注桩等，同直径的PHC 管桩的承载力设计值更高。（2）应用范围广。针对上部荷载PHC 管桩可通过侧阻力和端阻力共同承担。因此，PHC 管桩的持力层，可以是强风化岩层，可以是坚硬的粘土层等，适应性较强。（3）沉桩质量可靠。PHC管桩的机械化程度更高，可通过工厂化、专业化、标准化生产，桩身质量可靠。（4）成本低。在众多桩型当中，相比沉管灌注桩、钻孔灌注桩等，PHC管桩的成本更低。

1.2 水泥搅拌桩

作为一种有效的软基处理形式，水泥搅拌桩应用已久，技术较为成熟。水泥搅拌桩是一种以水泥为固化剂，通过专门的搅拌设备向土体内均匀喷入水泥的软基处理工艺。当水泥和土接触后，便会发生一系列物理化学反应，进而促使软土硬结，达到提升地基强度的目的。

1.3 灰土挤密桩

灰土挤密桩是指借助于锤击作用，向土体内打入钢管，使其侧向挤密成孔，随后拔出管，将灰土填筑于桩孔内，利用灰土挤密桩和桩间土的共同作用形成承载力较好的复合地基。相比其他地基处理方法，灰土挤密桩的特点为：灰土挤密桩成桩时属于横向挤密，密实度良好，可消除地基土的湿陷性，提升承载力。相比换土垫层法，灰土挤密桩开挖及回填量较小，可就地取材，节约资源，成本低。此外，灰土挤密桩具有较高强度。

1.4 PPRC劲性体

相比上述软基处理方法，PPRC劲性体是一种典型的刚性桩复合地基，可以通过桩土共同作用承担上部荷载，能够充分发挥土的承载作用，且具有单桩承载力高、适用范围广、成本低、经济性高等特点。相比其他普通预制桩型，PPRC劲性体的优势如下：

（1）工程造价低。在相同项目地基处理当中，相比钻孔灌注桩、水泥搅拌桩等，PPRC劲性体的单位承载力造价更低。

（2）运输吊装方便，接桩迅速。一般来讲，PPRC劲性体节长长度较短，这个有利于施工操作，接桩更便捷。

（3）成桩长度灵活。针对成桩长度方面，PPRC劲性体不受施工机械的制约，可通过工厂制定不同桩长，并结合工程实际自由配置使用。

（4）耐久性好。主要承载构件可通过工厂化制作，处治后体系均匀性好及承载能力高、沉降小、耐久性较好。

2 工程概况

某公路改建工程分布有深厚软土，软土层厚度超过10 m，下伏地层主要为全新统冲积粉质黏土、粉土及全风化泥质粉砂岩。为解决软土路基问题，根据上述软基加固施工方法，本文特以PPRC劲性体复合地基软基处理法为例进行分析与探讨。

3 软土路基加固施工技术要点

PPRC劲性体软土路基处治方案主要应用于本项目软土厚度大于5 m路段，采取锤击沉桩法，具体施工要点如下：

3.1 测量定位

施工前，按照桩基施工图准确测定桩位，并完成桩基就位和桩位复核工作，保证配桩方案设计合理，管桩进场前，需做好质量检测，包括混凝土强度等级、粗细骨料性能、钢筋性能等，确保质量合格的情况下才能用于施工。

3.2 起吊

进入施工现场后，要严格按照施工规定堆放PPRC预制混凝土劲性体，确保堆放场地平整，作业面充足。同时，根据现场条件选择是单层堆放，还是叠层堆放，若为叠层堆放，堆放层数不得超过3层。堆放过程中，将两道垫木设于距桩段1/5桩长位置，起到支撑效果。放置方向需垂直桩长度，并用木楔塞紧底层最外缘桩的垫木处。起吊时，可选择一点吊法，或者2点吊法。保证整个过程平稳，速度不宜过快，要缓慢、平稳起吊，也可将衬垫设于吊索和PPRC劲性体之间，保护桩身不被损坏。

在PPRC勁性体打入土体时，桩的垂直度很难修正，因此，在前期施工时，就必须保证桩身安放位置准确。在地基内打入第一节桩时，应确保其位置准确无误，不得出现偏差。随后轻轻打入，随时核对位置的准确性，若存在较大偏差，需及时拔出，再次进行打入，保证垂直度偏差控制在0.5%以内。

3.3 锤击沉桩

锤击沉桩前，要先将一些弹性衬垫设于锤和桩帽、桩帽和桩之间，比如麻袋、硬木、草垫等。打桩过程中，要做锚桩，并对桩的垂直度进行随时调整。待打入土体一定深度后，桩尖活动难度时，便可按照正常速度和力度进行打桩，若在此环节出现了桩位偏差，需及时调整。具体流程如下：

第一，开始沉桩后，前期要做好桩锤冲击能控制，保证锤击力度适中，不宜过大。

第二，当桩打入土体一定深度，且桩身垂直度满足规定要求，可继续按照设定好的落距、频率进行锤击，保证施工顺利。

第三，根据本工程施工情况，可采取重锤低击施工方案，在锤击时，若出现桩顶部分变形，需马上处理。

第四，沉桩施工中，要确保锤、桩帽、桩三者在同一轴线上，一旦发生偏差，需及时处理，但严禁通过顶、拉桩头或桩身的方式进行处治。

第五，沉入群桩后，需由此为中心，逐个向周围施工。在软弱土基当中，每结束一个基桩下沉施工，都要对其桩顶标高进行测量，待完成所有基桩下沉施工后，需再次进行标高测量，避免出现桩顶隆起情况。

3.4 接桩

接桩前期要按照相关施工规定，先将表面的杂物清理干净，保证上节桩和下节桩的对接端板表面洁净、平整。同时，新接桩节和原桩节的轴线要保持统一。当下节桩的桩头和地面之间的距离为1 m左右时，便可焊接接桩。接桩时，要先将导向箍安装到原桩节的桩头，保证新接桩节位置正确。待找准上节桩位后，可及时调整方向，并进行点焊，固定桩节。随后，将导向箍拆除。焊接时，要焊接2层以上，完成第一层焊接后，及时清理干净表面的焊渣，待保证清理干净的情况下，才能焊接第二层。若遇特殊天气，比如降雨，需做好防护措施。桩接头焊接完毕后，需进行正常冷却处理，时间不得少于8 min，随后进行下一步施工。

3.5 送桩

在施工过程中，若遇到无法达到设计顶标高的情况，基于经济性原则，可通过送桩器向设计顶标高打入管桩，保证满足规定要求。在送桩施工中，需做到以下几点：

第一，送装器一般可采用圆筒形状，保证其强度、刚度均满足规定要求，且具有相应的耐打性。

第二，保证送桩器的上顶、下底平行，表面平整，为送桩提供方便。

第三，为确保PPRC劲性体空心桩筒可以和外界连接，可在下端面开设孔。

第四，搭配使用PPRC劲性体和送桩器。若采取套筒式送桩器的情况下，可在250 mm～300 mm之间控制套筒深度，相比桩外径，其内径可多出20 mm～30 mm。

3.6 停锤

待满足设计停锤标准后，便可停止锤击施工。当桩端满足普通土质条件的情况下，应以控制桩端的设计标高为主，以贯入度为辅进行判定。当桩端落在坚硬、硬塑的黏性土等土质时，则反之，主要以贯入度，其次为桩端标高。因此，应根据桩端落于何种土质上来具体确定。一般来讲，当贯入度满足规定要求但桩端标高未达到设计值，需再次进行3阵锤击处理，确保满足规定要求。

4 结束语

综上所述，目前，我国经济持续高速发展，公路工程数量和规模不断增加，尤其是近年来，随着公路网络的基本完善，公路建设极大地带动了区域经济发展，充分发挥了公路交通的优势作用。然而，在公路建设规模持续扩大的同时，大量问题不断涌现，尤其是软基路段病害频发。为了有效控制软基病害，减少路基沉降，提高行车安全。必须根据工程实际情况，采取合理的加固方案，本文提出了PPRC劲性体复合地基处治法，通过该技术的应用，可有效解决软基问题，提高行车舒适性和安全。

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