【摘 要】随着科技的高速发展，我国的国民经济水平也在不断的提升，人们对于生活质量的要求也在不断提高。而想要拥有高质量的生活，出行是必不可少的，便利的交通为出行创造了条件。打好路基是建好公路的关键，而灌注桩的应用也是打好路基的关键。在过去，由于技术、材料的局限，人们对于一些特殊的路基，如软土、黄土、膨胀土、盐渍土、冻土所构成的路基束手无策，即使在这些路基上建好了公路，公路质量也存在很大的问题。本文将针对几种灌注桩如何在特殊路基中应用进行分析。
【关键词】:特殊地基；公路建设；灌注桩；应用
引言
灌注桩在公路建设中的应用十分广泛，它能够有效地提高工程实施中路基的承载力，从而保证工程的施工质量。对应不同的路基，只有选择适合的灌注方式，才能得到高的施工质量。而在施工过程中，不正确的灌注方式，或不严谨的灌注设计都会影响路基的负载能力，造成断桩事故，从而造成经济损失，甚至形成安全隐患。灌注桩按其成孔方法的不同，可以分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等，它们在特殊路基工程中都有广泛的应用。
一、钻孔灌注桩
钻孔灌注桩的施工设备简单、易于操作，桩的直径也由冲锤的直径大小而掌握，这使得人们能够灵活的掌握施工过程。（见图一）而且钻孔灌注桩不受地下水位高低、环境、气候的影响，承载力较高，能适用于特殊的路基。如后注浆钻孔灌注桩技术在软土路基中的应用就有很好的效果。软土路基的透水性差、稳定性差、抗压强度低，很容易发生路面沉降。某地的浅部路基土为软弱粘性土，且其工程性质差，承载能力低，天然路基承载力远不能满足公路承载标准。
分析得到，本工程的筒仓结构负荷大，荷载大，对单桩的承载力要求很高，由此可知控制基础的沉降十分重要。这里，就需要采用后注浆钻孔灌注桩技术。柱桩直径为1-1.2米，桩长为46-54米，单桩的竖向承载力不能低于15000帕。桩基沉降计算参数：当有效桩长为46-54时，桩端持力层为5粉土，桩基压缩层为5层及以下各土层。桩基承载力计算参数:由土的物理力学性质指标，标准贯入试验结果，静力触探实验结果，依据相关文献确定桩基参数见图二。单桩竖向极限承载力标准值估算:以表二提供的桩的极限侧阻力标准值，和极限端阻力标准值，依据相关文献，计算出桩基方案的单桩竖向承载力值。、
钻孔灌注桩的后注浆技术是成桩时在它的桩底或者它的桩侧预制注浆管路和注浆装置，待桩身达到一定强度后通过注浆管路，利用高压注浆泵压注以水泥为主剂的浆液，对孔底和桩侧进行固化。首先要制作压浆管，经过详细的材质检查，焊管以2.54厘米为标准进行验收，然后在工地集中加工成压浆管。要将其钻孔，钻孔完毕后将孔内铁屑清理干净，空的端口，用橡皮包裹两层，它的最底部的一根压浆管下端口用四毫米厚，直径40到50毫米的圆形钢板将其焊接封闭。随后进行压浆管试水压水实验，压水试验，一般在灌注桩成桩后的24小时内进行。它的工序一般为，进行施工准备后确定钻孔器的安装和它的定位，将护筒埋入土中，进行泥浆的制备，然后开始钻孔清孔，利用后注浆技术在地下灌注混凝土。其中钻孔是一道关键工序，在施工中必须严格按照要求进行，才能够有效地保证成孔质量。尽量，是误差值缩小，根据设计的方案进行施工。钻好的孔应及时清孔，钻孔的顺序也不能随便改变。完成清孔后，就可将预制的钢筋笼吊放到孔内，定位后进行固定。然后采用后注浆技术灌注混凝土，灌注时混凝土不要中断。运用此技术完成公路的施工，即使是在软土路基上进行的工程，也能高质完成。
一、沉管灌注桩
沉管灌注桩采用与桩的设计尺寸相适应的钢管，在钢管的端部套上桩尖后沉入土中，然后在套管内吊放钢筋骨架，一边浇筑混凝土，一边振动或者锤击拔管，利用拔罐时的振动捣实混凝土而形成所需要的灌注桩。它分为锤击沉管灌注桩和振动沉管灌注桩两种，前者利用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩，后者利用振动器成桩。与一般的灌注桩相比，沉管灌注桩避免了灌注桩的桩尖浮土造成的桩身下沉，持力不足等问题。该工艺不仅能够节省材料，而且有效的改善了桩身的浮浆现象。这种工艺非常适合土质疏松，有水等复杂的地区。现在还发展出了一种Y形沉管灌注桩，在处理软路基上很有成效。具体的，沉管灌注桩要先进行施工场地的准备，特别是对软土要进行一些必要的措施。先将地表树木草皮等杂物进行清除，地表15到30厘米的腐殖土，要将它们挖除。然后将地面整平，用宕渣进行回填。选择合适的施工机械设备，如采用DZ-90型电动振动沉管机。接下来进行试桩施工，进行沉管，灌注桩的施工。先设置桩尖和桩管，再进行沉管施工，灌注混凝土。拔管工序是其中重要一环，应先进行五到十秒的振动后实施拔管，控制拔罐速度小于0.8米每分钟。应注意的是，打桩完毕开挖基坑时，要制定合理的施工顺序和技术措施，防止桩的移位、断裂和倾斜。完成施工后，就可以提升软土路基的承载力，大大降低了路面塌陷的可能性。
二、人工挖孔灌注桩
某地地层岩性自上而下依次为:人工填土-粘土-石灰岩，且地表有积水。根据其概况设计用人工挖孔灌注桩，桩径为800-1200毫米，桩身砼强度等级为c30，平均厚度约175毫米，实力层是石灰岩。施工的组织设计应当结合本工程的特点、有针对性的制定其质量管理措施，以及施工方案。其具体的措施为：（一）进行施工准备，确保好的作业条件。根据该区的突出特点，地下水分布情况，编制可行的施工方案，进行计算和设计。按照要求分段制作好钢筋笼，准备好砼配合比。（二）材料。水泥、砂、石子、水、钢筋、垫块、火烧丝、掺合料。（三）施工。主要的施工工艺为：场地整平、清表→放线、定桩位→架设钢筋笼→挖第一节桩孔土石方→绑扎护壁钢筋→支模进行浇灌。具体施工过程为：放线定桩位和高程，开挖第一节桩孔土方，支护壁模板附加钢筋，浇筑护壁砼，检查桩位轴线及标高，假设垂直的运输架，安装卷扬机，安装吊桶照明活动盖板和通风机。逐层往下循环作业，清除虚土，最后开挖矿底部分。应该采取有效的降水措施，减少水分对灌注桩的影响，在浇筑桩身混凝土时，要保证混凝土经过溜槽，然后进行封底和浇筑桩身混凝土。一段时间后，进行成品保护。此工艺手法，能够有效地针对粘土等复杂的路基，建设高稳定性的公路。
三、爆扩灌注桩
爆扩灌注桩，又称爆扩桩，是一种利用炸药爆炸后体积急剧膨胀的原理，来压缩周围土体形成的桩孔。同时，桩孔壁的密实度增大，从而增大桩的承载力。虽然不适宜在软土和新填土中使用，但却能适用于其它特殊路基，如没有地下水的粘性土，黄土。需要注意的是，施工过程中使用的炸药应符合国家使用条件标准，不能用过期或结块的炸药。首先要采用钻机成孔，钻机的就位应垂直平稳，钻头对准柱位中心,然后钻孔，清孔。结束后放入事先计算好的定量的炸药，炸药用量和爆扩大头尺寸和土质有关，可以通过就地实验来决定。成孔后检查桩孔直径及垂直度是否符合要求，符合要求后即可浇筑混凝土。扩大头药包用药量有既成的标准，称量的误差不能超过1%。为了防止缩颈情况的出现，可以快速成孔，快速浇灌混凝土，抢在缩颈之前完成全部工作。爆扩灌注桩性能良好，可以承受中心、偏心、抗压、抗拔、抗推等荷载，能够有效地提高桩的承载力，即使是在黄土，粘性土中，也可以作为独立的基础使用。并且其成桩工艺简单，与一般的独立基础相比较，可以减少石方量，也可以节省劳动力，节省工程造价，是一种，很实用很经济的灌注桩技术。
四、结论
在特殊路基工程的实施过程中，面对不同地域的地质、水文、岩体、岩层，要根据实际情况综合考虑其地质组成，采用不同的灌注桩技术，确保工程的有效性，人力财力物力都发挥最大的功效。既保证路基的坚固耐久，给行人提供安全保障，又能物尽其用。经过不断的积累经验，公路路基及成桩技术将会愈发完善，在特殊路基上修建公路也将变得简单。
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论文作者:黄顶明
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期
论文发表时间:2016/11/17
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