祝湘秦
中国葛洲坝集团路桥工程有限公司 湖北宜昌443000
摘要：在我国交通运输事业蓬勃发展的背景下，路桥工程项目不断增多，同时施工质量标准和要求也越来越高，增加了路桥工程施工企业的施工难度。特别是路基作为路桥工程施工中最为基础的组成部分，直接决定着公路工程结构的稳定性与耐久性。但是路桥工程的施工条件一般比较复杂，非常容易面对软弱路基等一些施工问题，如果没有及时开展施工处理，那么就容易造成路桥工程结构塌陷与变形等质量问题。在这样的背景下，本文将根据碎石桩技术的工作原理，对公路工程软弱地基的碎石桩施工方法进行探讨，以期能够降低公路工程成本，提高公路工程整体的施工质量。
关键词：路桥工程；软弱路基；施工技术
前言
在公路施工过程中，经常会遇到软弱地基，由于其土质含水量较高，土质松软，承载能力低，具有很大的不稳定性，因此必须采取相应的处理方法，提高地基的承载力，保证公路的正常使用，在软弱地基施工中，各个施工单位对此的处理方法也是多种多样，其中碎石桩技术是运用最为广泛的技术之一，但此施工方法对操作人员技术水平要求较高，在采用碎石桩技术进行软弱地基施工过程中，需要充分考虑影响施工效果的因素和施工地基的地质特点，采用科学合理的碎石机技术施工方案，从而保证公路的施工技术和效果，促进城市交通的进一步发展。
1路桥工程中软弱路基的危害性
软弱路基是影响路桥工程施工质量中最为重要的一个因素，甚至可能会诱发重大的安全事故。归结起来，软弱路基给路桥工程带来的危害主要表现在如下几个方面：第一，造成路基沉降变形。软弱路基的承载力不足，在行车荷载等外力荷载作用下容易使路基路面出现比较严重的沉降变形问题，且相应的沉降变形呈现为不均匀分布情况。如果没有及时对这些沉降变形问题进行处理，那么就会发展成路面开裂以及沉降等质量问题，影响了路桥路面外观的美观性以及行车的安全性与舒适性。第二，降低路基强度，容易出现路基结构失稳问题。在长时间承受行车荷载等外力荷载时，如果路基承载力不足，那么就非常容易造成局部裂缝或塌陷等问题。第三，危及行车安全性。软弱路基的稳定性比较差，对车辆的承载力不足，此时如果没有采取恰当的软土路基施工处理技术，那么就容易在行车荷载以及自然因素等的综合影响下而出现路面坍塌等问题，严重危及了行车的安全性。由此可见，为了确保路桥路基工程施工质量，就必须及时处理施工现场中存在的软弱路基问题。
2软弱地基施工中碎石桩技术的加固原理
通过特定的施工机具使用振动、冲击或水冲等方法在软弱地基中破土成孔后，添加碎石骨料振动密实后形成的碎石桩体就称之为碎石桩。碎石桩能够快速加固地基土，使地基承载力加强，使地基安全稳定的承受建筑物的或其他物体的或静或动的荷载，并使地基的变形也符合使用的要求。除此之外，碎石桩提高了地基土的密实度并改良土质，土的剪切波束、剪切模量、土体的抗震性能、防震陷等能力也一并获得的显著的加强和提高。
振冲挤密法、振动沉管法、锤击沉管法、干振法等这类碎石桩是依据施工工艺来区分的，不同施工工艺的碎石桩的适用范围也是不同的，挤密松散的砂性土地基最好是使用振冲挤密法，对于松散的砂性土、粉土、非饱和的黏性土等来说振动沉管法是比较适合的施工方法。碎石桩技术在软弱地基中使用主要分为沙土类地基和黏土类地基两种施工方法
1.1沙土类地基加固原理
沙土类地基主要是由疏松的沙土形成，其孔隙大，沙土颗粒的位置也不稳定，碎石桩技术的加固原理主要是通过振动和静力作用使颗粒之间的空隙变小加密，将土粒移位至稳定的位置，然后在碎石桩成桩之后将桩套管挤入地基，沙土被挤向四周而变得紧密，从而达到加固地基稳定性的目的。碎石桩技术在沙土类地基的施工效果主要体现在以下几个方面。第一，加密松沙地基至临界孔隙比之下，避免沙土振动液化；第二，高强度挤密碎石桩的形成有效提高了地基的承载力和强度；第三，地基通过碎石桩加固后减少了沉降量；最后，碎石桩技术促进地基状态的均匀。
1.2黏性土地基加固原理
在黏土性地基的施工中，由于粘土性地基的土质含水量较大，碎石桩主要利用其本身的强度和排水效果来达到加固地基的作用。
碎石桩技术在黏土性地基的施工中的效果主要体现在以下几个方面。
首先，由于密实的碎石桩体在黏性土地基中的置换，使黏性土和碎石桩形成紧密稳定的复合地基，大幅度提高了地基的承载力和稳定性。
其次，通过碎石桩处理之后，地基上的荷载对碎石桩产生应力集中，减轻了黏性土的应力，大大减少了黏性土地基的沉降量。最后，碎石桩能够在粘性地基中起到排水固结的作用。
3碎石桩技术在软弱地基中的施工方法
3.1桩机准备到位
桩机进入施工现场前，必须先做好准备工作，即用钢筋、竹签或短木棍等把桩孔的中心位置标志出来，然后撒上白灰标志出桩位，这样做可以确保桩尖与桩位用较短的时间就可以对位。然后移动桩机，桩尖对准桩位的位置，对应好之后把桩管慢慢往下放。为了防止成孔倾斜，还需要施工方的质检员和现场监理人员共同检查是否准确对位，用经纬仪或吊锤检查桩管的垂直度，桩管的垂直度偏差小于或等于1%时才符合施工要求。同时为了控制成孔深度，需要测量人员及时的测出地面高程，保存好数据以方便后期的使用。
3.2成孔
螺旋桩机是用来取土成孔的施工机械，在成孔过程中，成孔孔径为500mm，成孔桩径为550mm，然后将桩机对准桩位进行垂直下落，下落过程中不能倾斜，以避免出现杠件和片尾损坏的现象。桩机对准桩位之后，需要再次检查电源的正常情况，接下来再开启螺旋钻桩机，将螺旋转进行不断下放，同时严格控制下放的速度，采用专用运输车运出桩内的软土。成完成取土成孔后，质量检测人员要对其进行详细检测，并保证桩点与桩位中心的位置重合，桩位偏差不得超过3cm，竖向偏差低于1%，将详细过程数据准确的记录下来便于以后参考。
3.3成桩
按照要求把适量碎石投入到桩管内，填料按设计高度进行，切不可多填或少填。但是为了提高工作效率，在实际施工中也可以根据施工试验的经验，可在桩管下到便于装料的位置装碎石。把桩管抬高到一定的高度（通常不超过1-2米）时打开桩尖，把碎石料填入桩管内，然后反插和加料即可。
3.4降落沉管
碎石的密实度是由振动及桩尖的挤压作用共同作用的结果。沉管采用边振动边把振动器机桩管上拔的方法进行施工，（需要注意的是，在拔管的过程中如果有下料不足的情况，需要及时反插进行补救），上拔速度应保持2.0m/min的速度。桩管拔出地面后，需要检查成桩是否满足设计要求，沉管符合设计要求后方可进行下一根桩的施工。
3.5施工质量的管控
将以上施工过程的具体内容进行详细记录，为以后工程施工提供有效的参考依据，在施工记录中，要根据桩管下沉的时间状况来分析地基土层松软度的变化情况，分析碎石料的投放量。此外，在碎石桩施工过程中，上覆压力的减少容易产生桩顶顶部松散层的现象，因此，在施工过程中，要对其实施适当的挖除和压实工作，避免此种情况的发生，将复合地基的施工效果充分地发挥出来，提高软弱地基的施工质量和效果。
结语
综上所述，软弱路基是路桥工程建设中常见的一种质量问题，容易降低路基强度，造成路基沉降变形，危及行车安全性，所以必须要在施工中及时处理软弱路基问题。在实际的软弱路基处理中，可以结合实际的情况，灵活地运用碎石桩技术，确保可以最大程度提升软弱路基处理质量。
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