試析公路地基褥墊層施工技術(shù)

劉小培　周小飛

【摘 要】褥墊層屬于目前處理軟土地基中最為核心的技術(shù)之一。人們常把褥墊層和CFG樁結(jié)合在一起所形成的構(gòu)造物叫作復(fù)合地基。本文主要根據(jù)某工程案例分析了褥墊層施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用以及其所發(fā)揮的作用。

【關(guān)鍵詞】褥墊層；復(fù)合地基；CFG樁

0.前言

隨著公路建設(shè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，軟土地基的處理成了當(dāng)前工程施工過程中不容忽視的一個重要問題，近幾年該類地基的處理技術(shù)越來越成熟，使得工程項(xiàng)目的質(zhì)量有了很大的改觀。在公路工程的軟土地基施工處理中，應(yīng)該熟悉掌握褥墊層施工技術(shù)的施工工藝以及施工流程，只有這樣才能將其更好的應(yīng)用到工程項(xiàng)目的施工過程中去，也才能解決好軟土地基問題。

1.公路地基褥墊層施工流程以及施工方法

1.1做好前期準(zhǔn)備工作

在正式開始施工前，施工人員應(yīng)該采取小型挖機(jī)將CFG樁的樁間土清除干凈，CFG樁在經(jīng)小應(yīng)變檢查合格后就需要對小的褥墊層進(jìn)行施工。

1.1.1施工材料的要求

施工時所采用的砂、碎石要按時運(yùn)到施工現(xiàn)場指定的地點(diǎn)，砂墊層需要選擇級配非常好的中、粗砂，不允許這類砂里面含有草根和垃圾等各種雜質(zhì)，它們的含泥量不能超過5%。一般碎石墊層需要采用沒有風(fēng)化的干凈礫石或者碎石，這些碎石的最大粒徑不能超過50毫米，含泥量不能大于5%。碎石墊層的顆粒級配常需按照5到31.5 毫米的連續(xù)級配碎石進(jìn)行配制。

土工格柵的規(guī)格和性能要滿足施工設(shè)計(jì)要求，當(dāng)把他們運(yùn)到工地后需要分批整齊堆放到料棚里面，以免受到日曬雨淋，切忌要保持料棚的通風(fēng)干燥，不允許長時間暴露在陽光里。

施工人員應(yīng)該在CFG樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上的位置采用級配碎石下承層進(jìn)行填筑，碎石墊層施工期間需要采取自卸汽車將材料運(yùn)到施工現(xiàn)場指定的地點(diǎn)，并采用裝載機(jī)和平地機(jī)將其整平，然后再用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，其壓實(shí)厚度一般需控制20厘米左右，碎石的上面需要鋪設(shè)雙層的土工格柵，但是不能把土工格柵直接與碎石墊層進(jìn)行接觸，另外土工格柵上下層以及兩層土工格柵之間還要鋪設(shè)一層10厘米厚的中粗砂保護(hù)層，而且中粗砂保護(hù)層還需采取壓路機(jī)進(jìn)行靜壓壓實(shí)，一般中粗砂保護(hù)層上面還需填筑30厘米厚的碎石墊層。

1.1.2開展測量放線工作

測量工作需要按照線路的中心線、地面的高程以及路基的橫斷面每隔50米對線路兩邊及其中線進(jìn)行放樣，并且還要采用白灰將褥墊層鋪墊的區(qū)域范圍撒出來。測量時所允許的誤差應(yīng)該滿足公路地基施工規(guī)范所規(guī)定的有關(guān)測量的范圍，不允許測量太大，否則需要重新進(jìn)行測量。

1.2第一層碎石墊層要攤鋪整平

施工人員要結(jié)合每車碎石的方量，采取劃格布料以及掛線定高的方法，派遣專人指揮卸料，每輛車需要對應(yīng)一個方格。填料攤鋪應(yīng)該采用裝載機(jī)進(jìn)行初平，這樣才能確保每車料都能及時攤平，隨后才需采用平地機(jī)對其終平，而攤平的厚度應(yīng)該采用掛線進(jìn)行控制，而虛鋪的厚度則需控制在24 到25 厘米，以便確保唐鋪面能在縱向與橫向都保持平順均勻。

褥墊層施工時常需分層開展施工作業(yè)，在選擇壓路機(jī)開展碾壓工作時，應(yīng)當(dāng)確保壓實(shí)可以滿足施工設(shè)計(jì)所需，壓實(shí)要按照從兩邊到中間的順序，一般需先慢后快，先對其靜壓然后再弱振動的施工程序開展碾壓工作，但是不能強(qiáng)振，不然很容易將CFG的樁頭破壞掉。在采取半輪碾壓法進(jìn)行碾壓時，壓路機(jī)碾壓速度要控制在4km/h以內(nèi)，碾壓的次數(shù)要控制在6遍左右，這樣才能滿足施工規(guī)范的要求。

1.3第一層砂墊層的攤鋪整平工作

在確保砂石墊層的施工質(zhì)量合格后，才可對第一層砂墊層進(jìn)行鋪設(shè)。卸料前要把每一車砂方量計(jì)算好，然后采取畫格布料以及掛線定高的施工措施，派遣專人進(jìn)行指揮卸料，也需確保每一車對準(zhǔn)1個方格。填料攤鋪平整后還要采用裝載機(jī)對其進(jìn)行初平，每車料都需及時進(jìn)行攤平，然后采用平地機(jī)對其進(jìn)行終平，最后采取掛線的方法來對其攤平厚度進(jìn)行控制，一般虛鋪厚度要控制在13厘米。攤鋪面的縱向與橫向之間要保持平順均勻。

另外按照施工規(guī)范的要求，要采用壓路機(jī)開展碾壓工作，以確保壓實(shí)可以滿足施工設(shè)計(jì)所需。如果砂墊層的厚度為13厘米，那么壓路機(jī)很難在其上面運(yùn)行，這時就可以采用18t的壓路機(jī)開展靜壓，每次壓實(shí)1遍。最后還要采取人工自制的工具將部分拱起的區(qū)域刮平。

2.公路地基鋪設(shè)褥墊層的作用

2.1促使樁、土可以共同發(fā)揮作用

假如路基的基底下面不鋪設(shè)褥墊層，那么路基就會直接跟樁與土進(jìn)行接觸，加上垂直荷載的作用，樁會承受比較多的荷載，這時隨著時間的流逝，樁就會出現(xiàn)一定的沉降現(xiàn)象，這時荷載就會慢慢的轉(zhuǎn)向軟土地帶，而樁基所能承擔(dān)的荷載也會隨著時間的增加而逐漸的減少。

就CFG樁的復(fù)合地基而言，如果基礎(chǔ)承受了垂直荷載，就會促使樁與樁間土之間出現(xiàn)變形，而樁模量本身就會比土大，這時樁的變形就會小于土，加上基礎(chǔ)下面設(shè)置了厚度為0.8米的褥墊層，就可以向上刺入樁，隨著這一過程的不斷變化發(fā)展，褥墊層下面的材料就會不斷的補(bǔ)充到樁間土上面，憑借褥墊層本身所具有的調(diào)整作用，就會促使樁和土來共同承擔(dān)垂直荷載的作用力。

2.2有利于樁和土的應(yīng)力比的調(diào)整

CFG樁自身樁模量就比樁間土大，樁土的應(yīng)力也非常大，然而由于褥墊層的作用，便可以把應(yīng)力比減小，這樣便可以把CFG樁的作用充分發(fā)揮出來，伴隨著褥墊層厚度的不斷增大，樁以及土本身的應(yīng)力就會不斷減小，直到最后趨向于一個比較固定的值，也就可以充分的發(fā)揮樁與土之間的承載力可以把工程造價(jià)降低的目的。

2.3有利于改善路基基底部位的受力狀態(tài)

因?yàn)镃FG樁本身便屬于半剛性以及剛性的樁不設(shè)計(jì)褥墊層，樁在基礎(chǔ)上的應(yīng)力集中表現(xiàn)的就比較明顯，如果不采取有效措施進(jìn)行處理，樁很容易沖切破壞到路基的基礎(chǔ)。一般褥墊層厚度處于0.8 米左右時，樁本身對路基基礎(chǔ)說形成的應(yīng)力集中就會減小的很明顯，這時樁和樁間土就可以實(shí)現(xiàn)共同受力。

2.4有利于地基變形的調(diào)整

調(diào)整好褥墊層的厚度有利于樁土荷載的合理分配，結(jié)合這一原理，CFG樁復(fù)合地基應(yīng)用在公路工程中時，可以借助對褥墊層厚度的調(diào)整把地基本身的不均勻性消除，這樣樁和樁間土之間的變形就可以得到很好的協(xié)調(diào)。褥墊層的存在不僅可以把樁體里面的應(yīng)力減少，還可以保護(hù)到低強(qiáng)度的CFG樁。這是因?yàn)閺?qiáng)度低的樁在荷載作用下，樁體本身的剪切常會出現(xiàn)在淺部，它使得樁體被破壞的可能性降低，進(jìn)而使得整個復(fù)合地基可以充分的將承載能力發(fā)揮出來。

3.公路褥墊層施工時的注意事項(xiàng)

施工人員應(yīng)該在CFG樁體的施工結(jié)束后才對褥墊層進(jìn)行鋪設(shè)，對于樁間土以及樁頭到樁頂?shù)倪@段設(shè)計(jì)標(biāo)高，CFG樁的靜載荷試驗(yàn)以及低應(yīng)變檢測的在確?？梢皂樌瓿刹⒛軡M足施工設(shè)計(jì)所需時，才能開展施工作業(yè)，然而整個施工過程中不允許把樁頭埋到褥墊層里面。

褥墊層施工時所采用的材料常為粗砂、中砂以及碎石，然而不允許采用卵石，由于卵石本身的咬合力比較弱，一旦受到施工擾動就會導(dǎo)致褥墊層的厚度分布不均勻，這時虛鋪結(jié)束后的褥墊層要結(jié)合其厚度以及分布的面積采取靜力壓實(shí)直到設(shè)計(jì)所需的厚度，當(dāng)施工機(jī)械在進(jìn)行碾壓施工時要避免 “橡膠土”以及“翻漿”現(xiàn)象的出現(xiàn)，一旦有出現(xiàn)就需要挖掉褥墊層和受擾動的土層，并采取有效措施重新進(jìn)行處理。

4.結(jié)語

綜上可知，褥墊層施工技術(shù)對于處理CFG樁復(fù)合地基有著不可忽視的作用，施工人員要結(jié)合具體的工程案例，制定合理的褥墊層施工方案，以便處理好CFG樁復(fù)合地基的施工問題。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]符英杰，孫寧.CFG樁復(fù)合地基的作用機(jī)理研究[J].建筑，2013（01）.

[2]高峰，劉賀，劉欣.CFG樁在鑫榮家園2號工程中的應(yīng)用[J].山西建筑，2012（03）.