软土路基的施工技术

刘 静

(遵义市公路工程质量检测中心)

1 工程概况

K30+663.5段处于软土路基地段需要对路基进行加固处理。该段线路基底地质为:淤泥质黏土，厚0～4.4m，粉质黏土，软塑、硬塑、粉砂、中密、饱和。K30+663.5盖板暗涵地基采用沉管碎石桩加固软土地基，桩间距为1.3m，按正方形布置。碎石桩施工完成，检验合格后，在桩顶分层填筑0.3m厚砂砾石垫层，碾压密实满足基床以下路堤的压实标准。

2 沉管碎石桩加固原理

在振动锤的振动作用下，沉管碎石桩是把套管下沉到指定的设计深度，沉管碎石桩套管入土后，周围土体套管被挤密，然后施工人员可以投入碎石在管内，分段振捣密实，使碎石排入土中，成了一个很大直径的碎石桩，然后再进一步挤密桩间土体，重复以上循环，就可以完成一个碎石桩。沉管碎石桩加固软土地基，从而提高了地基的承载力，同时桩与桩间能够形成复合地基，同时防止砂土液化。

图1 碎石桩施工工艺流程图

3 施工工艺

3.1 施工准备

(1)技术准备

根据设计，本工程碎石桩桩体原材料选用不易风化的具有一定级配的碎石或砾石，含泥量不得大于6％，粒径宜为15～45mm。按照规范及设计要求，在每工点施工前实施成桩工艺性试验，满足工艺试验桩经检验质量要求以及设计要求后，就可以进行大面积施工。

绘制碎石桩布桩图，根据设计资料，并注明施工说明以及桩位编号。现场桩位放样可以采用全站仪或经纬仪进行，确定施打顺序，做好标志桩。施工顺序采用跳打形式，并由外缘向中心进行，相邻两根桩必须采用跳跃间打。

(2)场地准备

清理地面清理，整平地面，然后再进行放样桩位。

(3)机具设备准备

应经检查、维修发电机、卷扬机、碎石桩机等设备，保证成桩过程的顺利进行。做好照明准备工作，检查线路、电源。

(4)人员准备

配齐所有施工人员和管理人员，同时对所有人员进行安全交底以及技术交底。

3.2 轴线放样

根据业主提供的设计图纸和控制点，拟建物控制点和轴线由专业测量人员测放出，为了打桩时能够引测、复核、控制桩位，需要妥善保护。在施工期中，打桩容易造成挤土，对控制点可能造成影响，因此需要每周两次复测控制点，及时调整临时坐标值和标高值，发现位移及高程变化，以免引起较大误差。

3.3 测放桩位

放线定位严格遵守《工程测量规范》中有关桩基施工的规定。要求放样误差≤5cm，由专业测量人员采用钢卷尺和经纬仪复核场地轴线及控制点无误后，钢卷尺，测放桩位，埋设桩尖。施工过程中，在打桩和定位之间的时间间隔不超过24h，同时要注意防止破坏标识，随时复核，避免引起桩位不准。

3.4 桩机就位

必须水平稳固机架，桩机就位时，垂直对中沉管，目测吊垂，确保沉管垂直度、桩管底板中心与桩位误差在规定的数值之内，同时随时跟踪检查桩管在打桩过程中的垂直度。

3.5 钻孔作业

在施工准备完成后，按照放样桩位，由钻机操作手将钻机安装正确就位。就位后，对准桩管和桩尖的桩位，闭合桩靴。在钻进过程中，启动振动器，做好土层变化情况原始施工记录。按技术交底要求，由钻机操作手负责桩机正确操作，并对钻至设计标高。

3.6 投料成桩作业

把桩管压入到设计深度，通过料斗向桩管内投入规定数量的砂(或碎石)料;边振动边拔管，拔至设计或试验所确定的高度，同时向套管内压缩空气使砂(或碎石)料从套管内排出;边振动边下压沉管至设计或试验确定的高度，将砂(或碎石)料挤压密实;停止拔管后应继续振动，一般停拔悬振时间为10～20s;再一次向桩管内规定数量的砂(或碎石)料，重复循环施工至桩顶。碎石桩形成后，必须大于中密状态;根据施工前试桩试验，套管下压高度如图2。

图2 分段制桩压、拔管高度示意

按照设计用量要求，如果实际灌注碎石量没有达标，应补充重复灌碎石后打一次，即在原位将套管打入，在施工中保持桩体密实、连续。

3.7 反插

停振灌料至满，振动成孔后，边振边拔，反插深度0.2～0.4m，每次拔管高度0.8～1.5m，并停拔振动5～10s。反插数次至桩管内碎石全部投出，第一次投料成桩长度应小于桩管长度的1/2。用料斗从空中进行第二次投料直至灌满，振动拔管，进行数次反插，直至管内碎石全部投出。

3.8 加压成桩

做好桩顶标高控制，将料补满至地面，反插结束后，沉管至桩顶下下沉，加压钢丝绳收紧，加压成桩。

3.9 施工记录

随时观测桩顶和地面有无水平位移和隆起;在施工过程中，每根桩必须做好原始数据记录。

4 碎石桩的施工质量控制

4.1 质量控制要求

为了能够掌握各种操作技术参数以及现场的制桩经验，根据工艺要求设计，在施工前进行不少于3根的工艺性试桩。在套管上画上设计深度线，根据设计桩底高程和地面高程的关系，确保套管的入土深度能够直观的观察到。为了保证桩身的连续性以及挤密均匀，正式施工时，严格按照施工参数进行施工，包括试验确定的电机工作、挤密次数和留振时间以及电流桩管提升高度等以及碎石灌入量设计桩长、桩间距、桩径等。

应根据锤击的能量，控制分段的双管法挤密成桩的长度和填石量。为了保证周围土层挤密后的均匀性以及桩身的密实性和连续性，按贯入度控制进行。没有达到设计用量要求时，在原位实际灌入量应将桩管打入，在旁边补桩一根或者补充复打一次。在施工中，桩体必须确保密实、连接。加料控制数量，按按少吃多餐、分批加料原则进行，确保每段桩体在没有达到规定的密实度。

4.2 桩身质量控制措施

振动法施工应根据试验确定的工艺参数，施工中应选用适宜的桩尖结构，保证桩体均匀、连续以及密实，严格控制拔管速度、拔管高度、压管次数和时间、惦记工作电流以及填碎石量。砂性土地基在黏性土地基时候宜采用平底型，当选用活瓣桩靴时宜采用尖锤形。当没有达到设计要求时，在原位实际碎石量应将桩管打入，在旁边补桩或者补充复打一次。

在施工结束后，桩身质量检测应间隔一定时间进行，一般土壤间隔时间为21～35d，饱和黏性土宜为14～21d。应检验碎石桩处理软弱土地基成桩质量，按设计要求，其复合地基的承载力也必须达标。

5 结束语

软基处理已在公路建设质量和周期以及成本和运行安全中起着决定性的作用，应给予高度的重视。在设计阶段，应选择有代表性的典型路段软土的试验，为选定的方案设计，包括软土路基的填筑速度的确定率，以提供参考。在施工阶段应制定合理的组织计划，建设尽快安排软基路段的设施，为了保证质量创造良好的条件和时间。实践证明，对软土含水量高，高压缩性而言，最经济合理的处理方法是沉管碎石桩施工方法。同时在浅层处理的各种方案中采用沉管碎石桩施工方法，有助于减少沉降量，是一种值得大力推广的方法。

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