CN108330764B

CN108330764B - 浅层固化桩承式路堤及施工方法

Info

Publication number: CN108330764B
Application number: CN201810325006.4A
Authority: CN
Inventors: 王新泉; 梁建锋; 李肖; 洪东平; 崔允亮; 张世民
Original assignee: Zhejiang University City College ZUCC
Current assignee: Hangzhou City University
Priority date: 2018-04-12
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2023-09-26
Anticipated expiration: 2038-04-12
Also published as: CN108330764A

Abstract

本发明涉及浅层固化桩承式路堤，包括：固化硬壳层、预应力管桩、加筋垫层、路堤、加劲预应力水泥土墙和生态石笼护脚，所述加劲预应力水泥土墙顶部通过预埋螺栓连接盖板；所述加劲预应力水泥土墙设于就地固化范围边界处，加劲预应力水泥土墙进入粉土粉砂层不少于4m；加劲预应力水泥土墙顶部有连接凹槽，与盖板通过预埋螺栓连接，连接凹槽内填充细石混凝土封板；所述固化硬壳层范围为路基以下以及坡脚向外延伸10～15m范围内。本发明的有益效果是：本发明能够解决泥浆池范围内路堤的加固问题，有效减少路堤的不均匀沉降及侧向变形；完善了软土淤泥路堤结构，尤其是浅层固化形成完整的承载体系，改进了施工方法。

Description

浅层固化桩承式路堤及施工方法

技术领域

本发明涉及基础工程施工技术领域，具体涉及浅层固化桩承式路堤及施工方法。

背景技术

由于软土淤泥层的特性，使得软土地区路堤存在沉降、失稳等问题，严重影响了公路的质量与寿命，加大了公路的维护成本。通过软土淤泥换填处理，即在一定范围内，把影响路基稳定性的淤泥软土用挖掘机挖除，用稳定性好的土、石回填并压实或夯实，形成良好的人工地基。但换填处理工作量较大，耗费较多材料，且换填出淤泥的堆放影响市政形象。

为此，通过浅层固化形成硬壳层，形成力学强度更好的土层，解决了换填法带来的弊端。但是，通过单一的浅层固化处理，尚不能形成完整的承载体系，路堤结构依旧不够完善。若在浅层固化区打设预应力管桩，形成浅层固化桩承式路堤，容易出现固化层硬度太大，打设难度大的问题

因此，完善软土淤泥路堤结构，尤其是浅层固化形成完整的承载体系，改进施工方法，具有重要的工程意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种浅层固化桩承式路堤及施工方法。

这种浅层固化桩承式路堤，包括：固化硬壳层、预应力管桩、加筋垫层、路堤、加劲预应力水泥土墙和生态石笼护脚，所述加劲预应力水泥土墙顶部通过预埋螺栓连接盖板；所述加劲预应力水泥土墙设于就地固化范围边界处，加劲预应力水泥土墙进入粉土粉砂层不少于4m；加劲预应力水泥土墙顶部有连接凹槽，与盖板通过预埋螺栓连接，连接凹槽内填充细石混凝土封板。

作为优选：所述固化硬壳层范围为路基以下以及坡脚向外延伸10～15m范围内。

作为优选：所述预应力管桩桩长14～16m，预应力管桩进入粉土粉砂层不少于4m，桩间距路基以下0.25～0.35m，正三角形布置；路基以外15m范围内的桩，桩间距0.35～0.4m，正三角形布置。

作为优选：所述加筋垫层位于固化硬壳层以上、路堤以下，所述加筋垫层厚0.5～0.7m。

作为优选：所述生态石笼护脚设于加劲预应力水泥土墙外侧，深0.4～0.6m，顶宽0.2～0.4m，坡比1：2；生态石笼护脚由石笼网箱固定件固定。

这种浅层固化桩承式路堤的施工方法，包括以下步骤：

1)填土围堰：在就地固化边界处设置围堰；

2)排水：将围堰范围涌出淤泥吹填至围堰外侧，围堰形成后对围堰内排水；

3)两侧坡脚固化：在路基两侧10m～15m保护区范围就地固化之前先填土，厚度1.5～2m，填土高度至高出水位0.2～0.3m，再对保护区进行固化；

4)加劲预应力水泥土墙施工：紧贴固化层边界处打设一排加劲预应力水泥土墙；

5)路基范围抽水、固化：就地固化厚度至泥浆池底部，固化宽度为路堤坡脚向外延伸2～4m，形成固化硬壳层；

6)安放留置模具：固化完成后，在管桩位置打入留置模具作为管桩孔，采用整体式带刃口切孔模具钻设桩帽；

7)固化范围整平压实：当固结土的含水率较低时，固结阶段施工完成后整平压实；

8)吊出留置模具；在固化区完全硬化前，吊出带尖头留孔钢管；

9)固化区养护：固化区洒水养护至设计强度；

10)预应力管桩施工：在管桩留置孔处打设预应力管桩，采用锤击式管桩机；

11)生态石笼护脚施工：加劲预应力水泥土墙外侧施工生态石笼护脚，深0.4～0.6m，顶宽0.2～0.4m，坡比1：2；

12)加筋垫层施工：铺设0.2～0.3m厚碎石作为第一层土工格室，铺设0.3～0.4m厚清砼渣作为第二层土工格室；

13)路堤施工：采用超载预压，超载高度1～1.2m，预压期5～7个月；

14)路基保护区绿化：路基保护区植被绿化。

作为优选：步骤6)中留置模具由带尖头留孔钢管、钢管顶封板、夹板、夹板上的夹板拔管孔、带丝双套筒及后装带丝定位杆组成；夹板拔管孔用于吊装留置模具，带丝双套筒上安装后装带丝定位杆，后装带丝定位杆用于调整打设角度。

作为优选：步骤6)中整体式带刃口切孔模具由带槽口模具骨架、槽口、旋柄、固定式带刃口切孔板及分离式带刃口切孔板组成；槽口用于安装分离式带刃口切孔板，旋柄用于调整打设角度。

本发明的有益效果是：

(1)本发明能够解决泥浆池范围内路堤的加固问题，有效减少路堤的不均匀沉降及侧向变形。

(2)完善了软土淤泥路堤结构，尤其是浅层固化形成完整的承载体系，改进了施工方法。

(3)该施工方法安全、工期短，施工过程对周边环境影响小，可实现零清淤零换填，具有节能、环保、造价低的优势，适于推广应用。

附图说明

图1是浅层固化桩承式路堤结构示意图；

图2是留置模具构件示意图；

图3是整体式带刃口切孔模具示意图；

图4是施工工艺流程图；

附图标记说明：1.泥浆；2.粉土层；3.粉砂层；4.淤泥质黏土；5.固化硬壳层；6.加劲预应力水泥土墙；7.预应力管桩；8.桩帽；9.连接凹槽；10.预埋螺栓；11.细石混凝土封板；12.钢垫板；13.盖板；14.生态石笼护脚；15.石笼网箱固定件；16.雨水管；17.加筋垫层；18.路堤；19.路基保护区；20.带尖头留孔钢管；21.钢管顶封板；22.夹板；23.夹板拔管孔；24.带丝双套筒；25.后装带丝定位杆；26.整体式带刃口切孔模具；27.带槽口模具骨架；28.槽口；29.旋柄；30.固定式带刃口切孔板；31.分离式带刃口切孔板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

如图1至图3所示，所示浅层固化桩承式路堤包括固化硬壳层5、预应力管桩7、加筋垫层17、路堤18、加劲预应力水泥土墙6和生态石笼护脚14，所述加劲预应力水泥土墙6顶部通过预埋螺栓10连接盖板13；所述加劲预应力水泥土墙6设于就地固化范围边界处，加劲预应力水泥土墙6进入粉土粉砂层不少于4m；加劲预应力水泥土墙6顶部有连接凹槽9，与盖板13通过预埋螺栓10连接，连接凹槽9内填充细石混凝土封板11。

所述固化硬壳层5范围为路基以下以及坡脚向外延伸10～15m范围内。

所述预应力管桩7桩长14～16m，预应力管桩7进入粉土粉砂层不少于4m，桩间距路基以下0.25～0.35m，正三角形布置；路基以外15m范围内的桩，桩间距0.35～0.4m，正三角形布置。

所述加筋垫层17位于固化硬壳层5以上、路堤18以下，所述加筋垫层17厚0.5～0.7m。

所述生态石笼护脚14设于加劲预应力水泥土墙6外侧，深0.4～0.6m，顶宽0.2～0.4m，坡比1：2；生态石笼护脚14由石笼网箱固定件15固定。

所述浅层固化桩承式路堤的施工方法，包括以下步骤：

1)填土围堰：在就地固化边界处设置围堰；

4)加劲预应力水泥土墙6施工：紧贴固化层边界处打设一排加劲预应力水泥土墙6；

5)路基范围抽水、固化：就地固化厚度至泥浆池底部，固化宽度为路堤坡脚向外延伸2～4m，形成固化硬壳层5；

6)安放留置模具：固化完成后，在管桩位置打入留置模具作为管桩孔，采用整体式带刃口切孔模具26钻设桩帽8；

8)吊出留置模具；在固化区完全硬化前，吊出带尖头留孔钢管20；

9)固化区养护：固化区洒水养护至设计强度；

10)预应力管桩7施工：在管桩留置孔处打设预应力管桩7，采用锤击式管桩机；

11)生态石笼护脚14施工：加劲预应力水泥土墙6外侧施工生态石笼护脚14，深0.4～0.6m，顶宽0.2～0.4m，坡比1：2；

12)加筋垫层17施工：铺设0.2～0.3m厚碎石作为第一层土工格室，铺设0.3～0.4m厚清砼渣作为第二层土工格室；

13)路堤18施工：采用超载预压，超载高度1～1.2m，预压期5～7个月；

14)路基保护区19绿化：路基保护区19植被绿化。

留置模具由带尖头留孔钢管20、钢管顶封板21、夹板22、夹板22上的夹板拔管孔23、带丝双套筒24及后装带丝定位杆25组成；夹板拔管孔23用于吊装留置模具，带丝双套筒24上安装后装带丝定位杆25，后装带丝定位杆25用于调整打设角度。

整体式带刃口切孔模具26由带槽口模具骨架27、槽口28、旋柄29、固定式带刃口切孔板30及分离式带刃口切孔板31组成；槽口28用于安装分离式带刃口切孔板31，旋柄29用于调整打设角度。

Claims

1.一种浅层固化桩承式路堤的施工方法，其特征在于浅层固化桩承式路堤包括固化硬壳层（5）、预应力管桩（7）、加筋垫层（17）、路堤（18）、加劲预应力水泥土墙（6）和生态石笼护脚（14），所述加劲预应力水泥土墙（6）顶部通过预埋螺栓（10）连接盖板（13）；所述加劲预应力水泥土墙（6）设于就地固化范围边界处，加劲预应力水泥土墙（6）进入粉土粉砂层不少于4m；加劲预应力水泥土墙（6）顶部有连接凹槽（9），与盖板（13）通过预埋螺栓（10）连接，连接凹槽（9）内填充细石混凝土封板（11）；包括以下步骤：

1）填土围堰：在就地固化边界处设置围堰；

2）排水：将围堰范围涌出淤泥吹填至围堰外侧，围堰形成后对围堰内排水；

3）两侧坡脚固化：在路基两侧10m～15m保护区范围就地固化之前先填土，厚度1.5～2m，填土高度至高出水位0.2～0.3m，再对保护区进行固化；

4）加劲预应力水泥土墙（6）施工：紧贴固化层边界处打设一排加劲预应力水泥土墙（6）；

5）路基范围抽水、固化：就地固化厚度至泥浆池底部，固化宽度为路堤坡脚向外延伸2～4m，形成固化硬壳层（5）；

6）安放留置模具：固化完成后，在管桩位置打入留置模具作为管桩孔，采用整体式带刃口切孔模具（26）钻设桩帽（8）；步骤6）中留置模具由带尖头留孔钢管（20）、钢管顶封板（21）、夹板（22）、夹板（22）上的夹板拔管孔（23）、带丝双套筒（24）及后装带丝定位杆（25）组成；夹板拔管孔（23）用于吊装留置模具，带丝双套筒（24）上安装后装带丝定位杆（25），后装带丝定位杆（25）用于调整打设角度；整体式带刃口切孔模具（26）由带槽口模具骨架（27）、槽口（28）、旋柄（29）、固定式带刃口切孔板（30）及分离式带刃口切孔板（31）组成；槽口（28）用于安装分离式带刃口切孔板（31），旋柄（29）用于调整打设角度；

7）固化范围整平压实：当固结土的含水率较低时，固结阶段施工完成后整平压实；

8）吊出留置模具；在固化区完全硬化前，吊出带尖头留孔钢管（20）；

9）固化区养护：固化区洒水养护至设计强度；

10）预应力管桩（7）施工：在管桩留置孔处打设预应力管桩（7），采用锤击式管桩机；

11）生态石笼护脚（14）施工：加劲预应力水泥土墙（6）外侧施工生态石笼护脚（14），深0.4～0.6m，顶宽0.2～0.4m，坡比1：2；

12）加筋垫层（17）施工：铺设0.2～0.3m厚碎石作为第一层土工格室，铺设0.3～0.4m厚清砼渣作为第二层土工格室；

13）路堤（18）施工：采用超载预压，超载高度1～1.2m，预压期5～7个月；

14）路基保护区（19）绿化：路基保护区（19）植被绿化。