河北建设集团股份有限公司 河北省保定市 071000
摘要：随着我国现代化进程的推进，路桥工程建设行业得到了突飞猛进的进步，在施工技术与施工工艺方面实现了不断进步和创新。受不同地区地质环境差异性影响，针对软土地基应在全面调查和研究施工现场自然环境的基础上合理选择编制施工方案，科学确定施工技术与施工工艺，确保经过处理后的软土地基承载力可得到大幅提升，以满足实际需求。因此，本文结合京德高速实例，针对软土路基特殊处理中夯实水泥土桩施工技术应用进行介绍。
关键词：公路桥梁工程、软土路基、特殊处理、夯实水泥土桩、施工技术
引言
一般情况下，软土是指天然孔隙比≥1.0、液限小于天然含水量的软塑流塑状灰色细粒土，如杂填土、淤泥、淤泥质土与部分冲填土等，多形成于谷地、湖泊、河滩以及滨海等地区，此类土质具有压缩性高、孔隙比大、含水量高、渗透性差、承载力低、固结系数小、抗剪强度低等工程特性，如果超过临界高度，地基要失去稳定。对于软土地基，我国公路行业将其统一界定为压缩量高、承载力低且多含有有机物质的软弱土层，施工过程中需要对其进行特殊处理，以此提升公路路基稳定性和承载力。
1工程简介
京德高速是雄安新区使用北京大兴国际机场主要的高速公路，路线全长87.256公里。其中ZT2标位于河北省廊坊市境内，施工段落为K19+000-K26+100全长7.1公里，标段内涉及软土路基特殊处理中夯实水泥土桩197171延米，单根桩长6～8米。
2软土路基夯实水泥土桩主要特点
夯实水泥土桩成孔采用螺旋钻机，其原理是将土质（多适用于单一土质）与水泥按一定比例拌合均匀后，将水泥土向孔内分层回填并夯实，以此形成水泥土桩，在与桩周土及桩顶垫层的共同作用下，最终形成复合地基，达到地基加固的目的。
夯实水泥土桩是通过孔内夯实挤密桩周土，使其强度得到提升，同时桩体具有一定的水硬性，可形成较高强度，在与桩顶垫层结合后，共同承担了上部荷载，从而在复合地基受力体系下，使软弱地基的承载力和抗变形能力得到显著提升。
3软土路基夯实水泥土施工要点
1、采用PO•42.5及以上等级水泥；土质以粉土、粉细砂或粘性土为宜，严禁使用膨胀土或冻土，土料使用前须过10mm筛，且其有机质含量应≤5%。在工程实际中，水泥与土（实方）的拌合比例按1：6（体积比）控制，并且必须采用机械搅拌机拌合均匀。
2、水泥土应搅拌均匀，其含水量偏差应控制在最佳含水量的±2%之间。为保证搅拌均匀性，混合料机械搅拌时间应≥1min；若受条件限制不得已采用人工拌合时，拌合次数不少于3遍。对于拌合好的混混合料，应在2h成桩。
3、采用机械夯实法进行桩孔夯填，以梨形或锤底为盘形夯锤为首选。对于夯锤参数，其质量应不小于0.35t，直径与桩孔设计直径之比取值0.8，落锤高度≥2.5m。
4、钻机必须设置标明深度的反光贴等物品。施工现场必须设置视频监控，摄像头必须能够清晰看到钻孔深度，施工过程采用硬盘储存，留存保管，保证孔内填料前孔底夯实，及回填夯实过程中规范施工，确保工程施工质量。
5、对于成桩质量控制，孔位偏差应≤100mm，孔径偏差在±20mm之间，垂直度偏差≤1.5%，压实系数≥0.95，孔深不小于设计深度，夯填厚度结合夯锤质量试验确定。
4工程施工前期准备
4.1技术准备
组织人员熟悉设计图纸，进行技术交底和安全交底，明确自检流程、资料整理流程，施工队伍必须自备相机，配合项目施工人员完成影像资料存档。
按正三角形布桩，桩径0.4m，桩间距d1=120cm、d2=140cm、d3=150cm，按等边三角形布置，处治宽度至坡脚外50cm，采用PO•42.5水泥，实方比1：6，桩体28天无侧限抗压强度不低于1.5MPa，90天单桩承载力不小于150kN，单位复合地基承载力不小于150KPa。夯实水泥土桩顶设置30cm厚垫层。
4.2设备准备
施工车辆和各类机械设备（如螺旋钻机、夯实机、发电机等）按相关要求组织进场，并按照项目部要求统一编号，规范标识。定期对施工机械设备进行检查维修和保养清洗，严禁带病作业。设备停放合理规划，分区布置，摆放整齐。
4.3场地准备
4.3.1场地整平。施工现场“四通一平”，保证施工机具进出顺利、钻机运行平稳。
4.3.2进场原材料已进行严格检查，并取样报试验室进行相关的试验。进场机械设备已进行各项安全检查，施工人员进行安全培训。
4.3.3现场配备GTS332N型全站仪一台，DZS3-1型水准仪一台，对现场场地平整和桩位进行精确放线，桩位用白石灰画圈，桩位点订小木桩，以便于现场施工确定桩位。
4.3.4钻机及配套设施必须进行试运转，已保证桩基施工一次连续完成。
5夯实水泥土施工技术的具体应用
5.1钻孔
5.1.1成孔过程及方法。将螺旋钻机架立好后，调整钻头导向架使之竖直，然后调整钻杆位置，使钻头中心对准桩位中心。钻进过程中要注意观察土层变化，并做好钻孔记录。钻孔过程中土质不合格的土料不能用于成桩并及时清理出现场。桩位验收后开始钻孔，钻孔时先调整钻机中心与桩位吻合，然后稳步自由下落。钻孔过程中随时调整钻机垂直度，钻至设计孔深后停钻。土方堆放整齐、合理，便于下一步工序施工。
5.2水泥土搅拌
水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，厂家提供水泥出厂合格证，现场抽取水泥样品做复检，复检合格。水泥在储存和使用过程中做好防潮，不使用受潮、结块、变质的水泥。土料选用粉土、粉质粘土或粘土，有机质含量不大于5%，含水量及土粒粒径符合设计及施工规范要求。水泥和土按体积比1：6比例拌合均匀，混合料拌合后均在2小时内用于成桩，为保证拌合均匀性，土料过筛后按照设计要求的比例，将水泥和土拌合在一起，采用厂制式碎土拌和机拌和。
5.3夯实成桩
成桩：桩孔验收合格后夯实机就位，开始成桩。水泥与土按比例拌和均匀。开动夯实机，先夯实孔底，然后边填料边夯实，每击填料不大于10cm，为使桩身在夯实的同时能与周围土体产生挤密效果，夯锤锤重350kg，夯锤落距不小于2.5m，夯至桩顶后将夯实机移至下一孔位。
5.4桩体夯实质量的检查
由现场技术人员随机抽取，采用轻便触探检测桩体夯实质量时，成桩1h内击数（N10）均不低于40击。桩体质量的抽检量不应小于桩体总数的2%，且不少于6根。
5.5复合地基检测
由第三方对我单位施工的夯实水泥土桩复合地基进行单桩复合地基载荷试验；试验在桩施工结束后15天进行，检测数量不小于桩数的0.5％且不少于3根。
结束语
随着我国交通运输行业的快速发展和完善，在不同地质环境下路基施工工艺和施工技术不断的完善与改进，在公路工程建设中软土路基是一种常见施工地质，由于其天然含水量较大、渗透性差、天然强度低、压缩性较高、呈软塑状态的黏性土和承载力较低等特征，如果超过临界高度，地基要失去稳定。因此在道路施工中首先应必须对软土路基进行特殊处理，从根本上提高软土路基段的承载力和稳定性，有效防止在公路工程当中出现软土路基病害，切实保障道桥工程的施工质量和施工安全，是确保工程建设质量的前提条件，是确保并尽可能的延长公路使用寿命的必要条件。
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