灰土挤密桩技术在公路工程建设中的应用

万永飞

摘 要：公路工程已成为我国基础建设中的一项重要建设项目，灰土挤密桩施工作为公路工程施工中的重要内容，其施工技术水平的高低直接关系着工程的整体质量。为此，本文主要对公路工程施工中灰土挤密桩的施工准备、施工流程及质量控制进行了分析与探究。

关键词：灰土挤密桩技术；公路工程；应用；准备工作；质量控制

挤密桩作为公路工程软基处理中的重要方式，一般情况下，广泛应用于湿陷性黄土地区，其操作原理为选用冲击或振动的方式，向原地基内打入圆柱形钢质桩，随后拔出，确保桩孔形成，并进行回填与夯实施工，通常选用的回填材料包括：素土、灰土、石灰土、水泥土等，确保桩体直径增大，与原地基共同形成复合地基。从力学性能方面看，灰土桩主要起到挤密地基的作用，在地基承载力提升的同时，还可以将其湿陷性消除，进而减少沉降量。

一、灰土挤密桩技术在公路工程施工中的准备工作

1、技术准备

由项目部路基工程师提供对每个队拟施工段落提供桩位施工平面布置图，明确处理范围。桩位施工范围交底及现场放样，由项目部路基工程师负责，各灰土挤密桩队配合放线，报监理工程师复核。项目部路基工程师对灰土挤密桩施工向各施工队进行技术交底。

2、施工现场主要机具准备

成孔设备：采用锤击式柴油打桩机成孔，打桩机型号为DD- 32，锤重为桩管重量的2倍。

夯实机具：夯实机具使用偏心轮夹杆式夯实机，配合冲击锤。夯锤用铸钢制成，重量一般选用200 kg，其竖向投影面积的静压力不小于20 kPa，夯锤最大部分直径较桩孔直径小100 mm，以便填料顺利通过夯锤四周，夯锤形状下端为抛物线形锥体或尖锥形锥体，上段成弧形。

3、夯击设备及技术参数

偏心轮夹杆式夯实机，夯锤重100 kg～150 kg，落距2 m，夯击40次/min～50次/min，同时严格控制填料速度，30 cm～40 cm为一层，夯实到发出清脆回声为止，进行下一层填料。要求夯锤重1.5 t，落距2 m，夯击8次。

二、公路工程施工中灰土挤密桩施工流程

灰土挤密桩技术作为公路工程施工的重要方式，其施工效果是否良好直接影响着公路工程的整体质量，为此，施工单位必须重视灰土挤密桩技术的应用，在规范施工工艺的同时，不断改进技术，提高公路建设的整体质量，推动交通经济的高速发展，为国民经济增长提供一份力量。

1、测量放样

场地清理工作与整平工作应在施工前进行，如施工场地存在松软路段时，为有利于机械作业，应及时进行处理。在施工前应对基础中线、边线进行测量放样，并准确定位桩孔，同时进行标注。桩孔中心定点施工时可选用钢钎（直径20毫米）向土内插入20厘米的深度，随后将钢钎拔出并进行石灰灌注，以此确定其位置。当地基土质含水量较低时，应将其进行浸水湿润，确保其含水量符合施工要求。

2、灰土拌和

分别过筛土与消解后的石灰，随后遵循灰土体积进行配料拌和施工，一般情况下配合比为2：8，在拌料场进行3遍拌和后，将其运输到孔位附近，夯填施工前应在进行一次拌和作业。

3、成孔施工

按照由外向内的顺序进行成孔施工，相同排桩之间应间隔一个孔进行施工，这样可以防止因振动挤压产生相邻孔缩孔与塌孔。平整场地后，应遵循设计桩位图确定孔位。沉管机就位后，确保沉管尖与桩位相对，将扩桩机架调平，确保桩管的垂直度。因施工现场土质不同其成孔次数也不尽相同，在土质硬度较高又均匀的情况，一次就能符合设计深度，当土质层内存在软弱层时，则需要多次进行施工。当地基具有较大含水量时，拔出桩管后，极易产生缩孔情况，进而导致桩孔深度及孔径不足等问题的出现。应选用超深成孔法对深度不足进行处理，应选用洛阳铲扩孔方式进行孔径不足施工，扩孔后应及时进行石灰土夯填施工。

成孔作业完成后必须对桩孔质量进行及时检查，并对缩颈、回淤及渗水等状况进行随时观察，并做好记录。为避免孔内落入土块与杂物，应及时回填夯实成桩孔。

4、桩孔回填与夯实

一般采取就地挖取的纯净黄土与粘性土作为桩孔回填材料，这种材料不能应用于有机质含量8%以上的表层耕土或淤泥质土与杂填土内，这种土质中回填此类材料应进行过筛作业。一般情况下高速公路工程施工中，都会选用偏心轮夹杆式夯实机械作为灰土挤密桩施工的桩孔夯实机械，其夯锤重量为340千克，落距为45厘米，夯击次数为一分钟35到40次，夯锤提升主要依靠摩擦力。通过夯实试验，对每次填料数量与夯击次数进行合理确定。夯实机就位后必须确保其平稳性，夯锤应与桩孔位置对准，并确保其能自由落入孔底。夯填施工前，必须对孔径、孔深等位置进行详细检查，确保符合施工要求进行施工。填料施工前应对孔底夯实，夯击次数一般孔在8到10次以上，确保其深度在30厘米到50厘米以下时，其含水量符合施工要求后，进行分层夯填。遵循相关规定数量指定专人进行均匀填料，不能把送料车向倒料入孔直接倒入。交替进行填料与夯击作业，夯击时应确保其均匀度，当夯击到高于设计标高20到30厘米位置时，停止夯击作业。选用素土轻击方式处理桩顶到地面空档位置，做好桩上灰土垫层后，应及时挖除多出设计桩顶的桩头与松动土层。

三、公路工程灰土挤密桩技术的质量控制

作为社会稳定与经济发展的基础条件，公路工程自改革开放以来，取得了不错的成绩。灰土挤密桩作为高速公路工程建设的重要组成部分，其施工技术水平的高低直接关系着交通运输事业的发展，为此，必须加强本工程灰土挤密桩施工过程控制，确保灰土挤密桩施工质量。

首先，灰土桩桩体回填前，各作业队根据配备的夯实机具形式、锤重进行压实度的试验，确定虚填厚度、夯击次数。试验由各工区负责人负责、试验室配合采集数据，此数据只作为各施工队内部控制压实度的依据，项目部不以施工过程中的夯击次数作为合格依据，项目最终以检测的压实度为合格依据。

其次，人工回填时，装载机将灰土堆放在孔口的距离必须大于1m，这样可以保证人工从铲灰土到填入孔内有一定的时间差（通过距离保证时间差），同时可避免人工一次性将大量灰土直接推入孔内。

最后，在夯实过程中操作人员必须随时观察夯实机的运转情况（夯实机就位是否平稳、夯锤是否在孔中心、夯锤提升高度是否正常、夯锤是否处于自由落体状态、且每次夯击是否夯实、自动回机灰土流量是否正常），保证夯实效果。

四、结束语

综上所述，随着国民经济发展速度的不断提升，在公路工程施工中，只有根據工程施工的具体要求，选择与之相适应的技术，才能更好地提升工程的质量，这也是施工的重点内容。将灰土挤密桩技术应用到高速公路工程施工中，不仅可以缩短施工工期，还可以提高工程质量，并能为高速公路工程经济效益与社会效益的实现提供可靠的保障。

参考文献

[1] 张嘉辉. 湿陷性黄土地基处理技术在张石高速公路应用研究[D]. 天津大学 2008.

[2] 黄闯. 灰土挤密桩在陇西湿陷性黄土敏感地区高速公路地基处理中的应用[J]. 公路与汽运. 2012（04）.

[3] 刘可，赵国志，李春满，王喆. 灰土挤密桩在阜朝高速公路路基工程湿陷性黄土地基处理中的应用[J]. 北方交通. 2008（05）.

[4] 王雪浪，朱彦鹏. 灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基理论分析及试验[J]. 西安建筑科技大学学报（自然科学版）. 2010（02）.

[5] 杨文江. 灰土挤密桩处理黄土湿陷性在高速公路路基设计中的应用[J]. 山西交通科技. 2008（05）.