公路工程软基施工技术的应用

2015-10-31刘志高

建材与装饰 2015年29期

关键词：管桩水泥浆垫层

刘志高

（龙岩市恒达工程有限公司）

公路工程软基施工技术的应用

刘志高

（龙岩市恒达工程有限公司）

随着公路建设的不断发展，工程质量受到广泛关注。在公路工程的施工中，软基处理是一项重要的工作，软基处理施工质量关系到公路工程的整体质量，关系到国家建筑行业的发展。本文主要对公路软基施工中最常用的两种方法进行了介绍，以期为公路软基施工质量的提高提供理论依据。

水泥搅拌桩；预制管桩；换填垫层法

随着运输业的不断发展，我国正在大规模扩建公路工程项目，在公路工程的施工过程中，软土路基的施工问题成为影响施工质量的关键因素，软土路基的施工质量关系到公路的使用寿命和运输安全，如果软土路基出现质量问题，将造成巨大的财产损失或人员伤亡，造成不良的社会影响，一定程度上阻碍公路运输产业的发展。公路软基的施工方法较多，有水泥搅拌桩、预制管桩、振冲加固、挤密加固等方法，本文只重点介绍最常用的水泥搅拌桩和预制管桩在公路软基施工中的应用，这两种方法可以有效提高公路软基的施工质量，降低事故的发生率，都是工程施工中的好方法。

1　公路软基施工技术的意义

随着公路工程建设的不断发展，施工企业之间的竞争逐渐发生变化，不断向扩区域模式发展。公路软基的施工质量是公路工程中的重点关注对象，如果软基施工出现质量问题，整体工程的质量将受到严重的影响。因此，为了提高公路施工的质量，必须先着手研究软基工程的施工方法，从根本上保证软基施工的质量。

2　水泥搅拌桩在软基施工中的应用

2.1水泥搅拌桩基本介绍

水泥搅拌桩施工技术是利用水泥搅拌机将是你喷洒到土中，使水泥与土产生物理或化学反应进而提高软土的硬度的方法。水泥搅拌桩分喷浆、喷粉两种，喷浆桩适合含水率小于30％的饱和性粘土和粉土，以及素填土、粉砂、中粗砂、沙砾等地层；喷粉桩适用于淤泥、饱和粘土、亚粘土等地基加固。软基深度在1m左右。

公路工程中对水泥搅拌桩的应用必须严格遵守相关的技术规定，按照施工设计图的要求对水泥搅拌桩进行准确定位。施工中参照相关技术标准，将水泥搅拌桩的偏差值控制在15mm内。施工中先做好调研工作，调研工作的主要内容是调查施工现场的水文和土质情况，对水文和土质进行详细的分析后再制定水泥搅拌桩的施工方案[2]。

施工材料的配合比设计中，必须聘请有经验的工程师进行设计配比，确定施工材料的搅拌时间和搅拌速度，在确定搅拌时间和搅拌速度时可以借助其它工程材料的施工方法和相关数据，对施工材料的配比方案及时进行总结探讨，待监理部门检验合格后再进行整体施工。在工程施工的过程中，为了提高质量，必须合理分配施工工作，例如合理分配送灰和搅拌施工人员的工作，将两者的工作进行合理安排，确保水泥浆输送的上升和下降速度满足规定的要求，通常将速度定位在0.8～1.2m/min之间。

经水泥搅拌桩处理过的公路软基，具有良好的加固效果。水泥搅拌桩技术主要应用于淤泥和淤泥土质的地基中，还可以应用于泥炭土和粉土地质中。值得注意的是，在泥炭土施工路段中，必须先进行相关的技术实验，确保水泥浆的实用性，因为从化学的角度讲，泥炭土土质具有一定的侵蚀性，技术实验的目的是验证水泥浆材料是否会受到排斥和腐蚀，便于施工的下一步进行。在寒冷环境下，还要考虑温度对施工材料的影响，寒冷环境导致水泥浆发生硬化，降低材料的使性能，所以必要时可采取热水搅拌。在公路软基的处理中，当水泥浆减少或增多时，施工人员必须及时进行检查分析，确定地基下方是否有孔洞，根据具体的施工情况选择合适的处理方式。

公路工程软基施工中，对搅拌的技术要求较高，搅拌的技术难度较大，搅拌过程中为了保证水泥浆的均匀性，必须进行多次搅拌，确保水泥浆的轻度负荷施工的技术要求。在搅拌次数增多的时候，势必降低了工程的施工效率，使工期延长。因此在施工过程中必须进行科学的试桩作业，在确定最佳施工方案后，再进行施工，确保软基处理质量[3]。

2.2水泥搅拌桩施工工艺

（1）施工准备：施工前通过工艺性试桩，掌握施工场地的基本情况，对施工方案进行完善。

（2）桩机就位：用吊机悬吊深层单搅拌轴机到指定位置，对准桩机位，保持起吊架垂直，安装到位。

（3）安装桩机：将深层单搅拌轴机机架放到底座轨道上，通过底座支垫调节调整水平，安装塔身和钻杆，调整钻杆的垂直度，用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，垂直度允许偏差大于1％。

（4）预搅下沉：待深层单搅拌轴机冷却水循环正常后，对周边环境进行检查，保证良好的施工环境，启动搅拌机，放松起吊钢绳，施工中使钻杆沿导向架边搅拌边切土下沉，下沉速度由电机电流监控表控制，保证工作电流不大于额定电流。

（5）配制水泥浆：水泥浆配置由专人进行，施工过程中及时监督，保证浆液不产生离析，记录固化剂、外掺剂、泵送浆液时间。

（6）喷浆搅拌：按照设计深度，将搅拌机下沉至标准位置，开启灰浆泵将水泥浆压入地基。当深层单搅拌轴机提升至地面以下1m时，应慢速提升和旋转，即将提出地面时，应停止提升，喷浆搅拌10～20s，以保证桩头密实。

3　预制管桩在软基施工中的应用

3.1预制管桩基本介绍

预制管桩是一种采用预应力技术，在离心成型和蒸汽养护的作用下形成的空心钢筋混凝土管桩，是一种新型的管桩施工技术，这种软土地基的处理技术具有施工便捷、成本低廉、抗震性强等显著的优点，广泛地应用于公路工程的软基处理中。预制管桩一般应用于基岩埋藏较深（约10～30m）、且基岩风化严重、含有风华残积土的地质环境中。

公路工程建设中，软土地基影响整体结构的稳定性，在软基处理的施工过程中，如果采用的施工方法不正确将会导致地基失稳或者沉降，严重威胁整体工程的施工质量，带来不利的社会影响。

在预制管桩的利用过程中，需要严格按照施工技术标注进行施工，确保管桩的垂直度，预制管桩的垂直度是预制管桩施工的关键内容。在软基施工过程中，在地下插入预制管桩的第一节，确定方向的准确性，保证垂直度的偏差值小于0.5％，预制管桩插入地下时，保证偏差值尽可能的小，施工人员需要集中注意力，保证施工一次成功[4]。

施工企业应加强预制管桩的施工管理，为了保证预制管桩的质量，还要进行必要的信息资料的收集和整理。在施工过程中，施工企业必须重视施工技术实践经验，施工人员也必须具备丰富的实践经验和较高的实践能力，对工程施工具有良好的预见性，及时在施工过程中发现问题，采取有效的解决办法。

路基开挖过程中，为了保障第三者安全，施工人员必须对基坑进行有效防护，基坑的周围也不得出现大量的杂物。在公路工程施工之前，必须结合工程施工的实际情况进行试桩，降低工程损失，提高公路工程的施工质量。

3.2预制管桩施工工艺

预制管桩的施工工艺流程图如图1。

图1　

（1）放样：采用极坐标放样，按照平面坐标图上的轴线，放出建筑物各条主轴线，以基准线放出。

（2）吊桩：确保锤机对准桩位，保证桩架的垂直度，桩体运输应确保桩体质量，防止移桩断裂[5]。

（3）沉桩：沉桩时，锤机档位由小到大，控制沉桩速度。

（4）接桩：采用焊接法接桩，接桩前清除端板坡口处表面的锈蚀，保证焊缝高度大于12mm，接桩处自然冷却1min。

（5）截桩：基坑开挖后，如果有高出设计标高的桩头，必须经过测量后截取，保证各项尺寸满足工艺要求。

（6）验收控制：施工完成后及时对各项工艺参数和性能进行检查，保证满足质量要求。

4　换填垫层法在软基施工中的应用

垫层换填法适用于公路工程的浅层地基处理，它是将填充材料填入软土地基中的一种施工方法，工程中常用的材料有泥土、碎石，提高地基的抗压能力和整体稳固性，在垫层换填时，先将软基中的泥土抽取出来，在往其中填充碎石。换填垫层法多见于土层不均匀的地基中，该方法可以有效改善地基条件，对膨胀土、淤泥土和季节性冻土地基有较好的改善效果。软基深度在10m左右。施工控制要点如下：

（1）在基坑开挖前，先进行定位放线工作，再合理布置排水等措施，为了保证边坡稳定，必须使地下水降至垫层0.5m下。

（2）人工配制垫层材料，填料的配合比和含水量进行严格控制，在雨季或冬季施工中要及时采取相应的防范措施避免填料出现质量问题。

（3）垫层铺筑前，严格检查槽沟的清洁状况和其它工艺尺寸，保证垫层的土质、尺寸和标高等满足工艺要求，根据施工材料选择合适的施工机械。在施工过程中，进行分层铺填，分层铺填的厚度保证在0.2～0.3m，为了提高施工质量，必须严格控制碾压速度和流畅性。