施奇愛(ài) 杜國(guó)海
摘要:在經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷發(fā)展的過(guò)程中,高速公路建設(shè)取得了較大的進(jìn)步,公路建設(shè)也成為國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)中的核心部分。在高速公路建設(shè)中,軟土路基施工是非常重要的環(huán)節(jié),為了提高高速公路的安全性,必須做好軟土路基施工。文章結(jié)合高速公路軟土路基的發(fā)展概況,提出了主要的軟土路基施工技術(shù)。
關(guān)鍵詞:高速公路;軟土路基;施工技術(shù);公路建設(shè);交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)
中圖分類(lèi)號(hào):U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674—3024(2016)11—92—02
前言
交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的同時(shí),高速公路中的軟土路基施工技術(shù)成為研究的重點(diǎn),軟土路基施工直接關(guān)系著整體施工質(zhì)量,關(guān)系著高速公路的使用壽命和運(yùn)輸安全。現(xiàn)階段在高速公路建設(shè)中應(yīng)用的軟土路基施工方法較多,例如CFG樁施工法、水泥攪拌樁施工法、預(yù)制管樁施工法、換填墊層法等,這些方法的應(yīng)用大大提高了高速公路軟土路基的施工質(zhì)量,加快了公路建設(shè)進(jìn)度。
1軟土路基的發(fā)展概況
軟土路基施工在高速公路建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用,與高速公路的安全性有著極大的關(guān)系,因此軟土路基施工成為高速公路建設(shè)中的重點(diǎn),與工程質(zhì)量有著緊密的聯(lián)系。
在高速公路建設(shè)不斷發(fā)展的過(guò)程中,軟土路基施工技術(shù)也不斷完善,常見(jiàn)的施工方法有CFG樁、水泥攪拌樁、預(yù)制管樁、換填墊層等,結(jié)合實(shí)際工程的特點(diǎn)合理選用施工手段,可以獲得更高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際應(yīng)用中需要針對(duì)具體情況,對(duì)工程建設(shè)的地質(zhì)條件進(jìn)行分析,科學(xué)選用施工材料,提高軟土路基施工技術(shù)的應(yīng)用效益。高速公路軟土路基施工在發(fā)展過(guò)程中也面臨著一些問(wèn)題,例如施工結(jié)束后的路基沉降、軟土路基的滑坡等,這些問(wèn)題在很大程度上威脅著軟土路基的施工質(zhì)量,必須在施工過(guò)程中進(jìn)行控制。
2 CFG樁在軟土路基施工中的應(yīng)用
江西省昌栗高速公路A3合同段海平互通立交工程E匝道EK0+282~EK0+322、FK0+567.8~FK0+588.25,流塑狀淤泥質(zhì)粘土,厚約1.6~3.6m;可塑狀粉質(zhì)黏土層,松散狀中砂;下臥南園組J3n凝灰熔巖及其風(fēng)化層,設(shè)計(jì)采用CFG樁處理該處軟土地基,樁長(zhǎng)為14~16m,CFG樁直徑為0.5m,樁間距為1 5m,等邊三角形梅花型布設(shè)。墊層厚度為0.5m,褥墊層材料采用碎石砂,其中碎石占70%,直徑為19~37.5mm,砂30%,含泥量不大于5%。根據(jù)地質(zhì)情況、周邊環(huán)境,經(jīng)研究決定CFG樁采用長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料灌注施工。
2.1施工準(zhǔn)備
施工準(zhǔn)備工作對(duì)于整項(xiàng)工程來(lái)說(shuō)極其重要,施工前必須結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù),根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)地質(zhì)資料進(jìn)行仔細(xì)精確的檢查,按照科學(xué)的工藝資料選定合理的施工機(jī)械,制定科學(xué)的施工計(jì)劃。為整項(xiàng)工程配備足夠的技術(shù)人員,作業(yè)指導(dǎo)書(shū)和技術(shù)資料必須在所有人員探討確認(rèn)后確立,作業(yè)指導(dǎo)書(shū)制定過(guò)程中澄清有關(guān)技術(shù)問(wèn)題,保證每一位施工人員都能正確無(wú)誤地參與作業(yè)。施工前做好技術(shù)交底工作,對(duì)施工人員進(jìn)行明確的技術(shù)交底。平整場(chǎng)地,清除障礙物,提供良好的施工環(huán)境,確保水電等能源正常供應(yīng)。測(cè)量放樣過(guò)程中做好放樣工作,并在同時(shí)準(zhǔn)備好所有施工工具和施工原材料,保證施工能順利進(jìn)行。在施工計(jì)劃的制定的同時(shí),必須考慮由于外界環(huán)境的影響導(dǎo)致工期的延誤問(wèn)題。施工前選擇合適的地段以便進(jìn)行成樁的工藝性試驗(yàn),在試驗(yàn)的過(guò)程中,工程師確定科學(xué)的原料配合比、坍落度和攪拌時(shí)間。
2.2施工工藝流程
CFG樁施工工藝流程如下:施工準(zhǔn)備→樁機(jī)就位、調(diào)平→鉆孔至設(shè)計(jì)高程→泵送混合料→拔管、灌注混合料至設(shè)計(jì)高程→移機(jī)→樁頂混凝土達(dá)到一定齡期后,清理樁間土,并鑿除樁頭→驗(yàn)收合格,鋪設(shè)褥墊層。
2.3施工方法及控制要點(diǎn)
(1)鉆機(jī)就位:鉆機(jī)就位后,鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心,確保垂直度滿足要求;(2)鉆進(jìn)成孔:鉆頭閥門(mén)關(guān)閉的條件下,向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面,保證鉆桿垂直于地面,啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn)。鉆孔過(guò)程中先慢后快,及時(shí)檢查鉆孔的垂直度,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正;(3)混合料攪拌:在混合料攪拌的過(guò)程中,需要注意的問(wèn)題是原材料要進(jìn)行集中拌和,保證科學(xué)可行的配合比,在監(jiān)理工程師的監(jiān)督下進(jìn)行攪拌;
3水泥攪拌樁的應(yīng)用
水泥攪拌樁施工中,將水泥注入基層,水泥與土層產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)后增強(qiáng)硬度。常用的水泥攪拌樁中有噴漿和噴粉兩種方法,其中噴漿裝適用于含水率在30%以下的土層中,噴粉樁適用于淤泥和黏土基層中,同時(shí)在泥炭土和粉土地質(zhì)中也有廣泛的應(yīng)用。水泥攪拌樁的應(yīng)用很大程度上提高了軟土路基的加固效果。水泥攪拌樁施工流程如下:
3.1施工準(zhǔn)備
在準(zhǔn)備工作中及時(shí)做好工藝性試樁,明確施工現(xiàn)場(chǎng)的基本概況,對(duì)現(xiàn)有的施工計(jì)劃進(jìn)行完善。
3.2裝機(jī)就位
裝機(jī)就位過(guò)程中應(yīng)用選調(diào)深層攪拌機(jī)定位,找準(zhǔn)樁基位置,在安裝過(guò)程中保證其吊架垂直。
3.3安裝樁機(jī)
將深層攪拌機(jī)定位在底座的軌道上,在底座支墊的幫助下完成樁基的水平調(diào)整,之后安裝塔身和鉆桿,保證鉆桿垂直,之后校正位置,保證鉆桿對(duì)準(zhǔn)樁位的中心,將垂直度偏差控制在1%以內(nèi)。
3.4預(yù)攪下沉
先保證深層攪拌機(jī)有充足的冷卻水供應(yīng),工作人員及時(shí)檢查周邊施工環(huán)境,啟動(dòng)攪拌機(jī)后放松起吊鋼繩,施工過(guò)程中鉆桿沿導(dǎo)向架下沉,利用電流監(jiān)控表控制下沉速度,同時(shí)避免工作電流超標(biāo)。
3.5配制水泥漿
水泥將配置過(guò)程中,避免漿液出現(xiàn)離析問(wèn)題,準(zhǔn)確記錄固化劑、外摻劑和泵送漿液的時(shí)間。
3.6噴漿攪拌
以設(shè)計(jì)深度為依據(jù),攪拌機(jī)下沉到標(biāo)準(zhǔn)位置后,打開(kāi)灰漿泵,將泥漿壓入地基中,攪拌機(jī)提升到地面以下1m位置后,減緩提升速度,即將提出地面時(shí),停止提升,噴漿攪拌15s。
4預(yù)制管樁的應(yīng)用
預(yù)制管樁應(yīng)用預(yù)應(yīng)力技術(shù),結(jié)合混凝土管樁增加地基強(qiáng)度,該施工方法簡(jiǎn)便快捷、成本低廉,具有較強(qiáng)的抗震性,目前被廣泛應(yīng)用于公路的軟土路基處理中、適用于基巖較深、風(fēng)化程度較重的地質(zhì)環(huán)境中。預(yù)制管樁施工步驟如下:
4.1放樣
放樣過(guò)程中借助極坐標(biāo),結(jié)合平面坐標(biāo)圖上的軸線,先放出主結(jié)構(gòu)的軸線,再以基準(zhǔn)線放出。
4.2吊樁
吊裝過(guò)程中保證錘機(jī)對(duì)準(zhǔn)樁位,樁架保持垂直,樁體運(yùn)輸過(guò)程中避免受損,防治移樁斷裂。沉樁過(guò)程中保證錘機(jī)檔位由小到大,對(duì)沉樁速度進(jìn)行控制。
4.3接樁
接樁過(guò)程中一般應(yīng)用焊接法,接樁前清除端板坡口位置的銹蝕,提高焊接質(zhì)量,接樁位置的自然冷卻時(shí)間在1min以上?;娱_(kāi)挖后,如果有高出設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁頭,必須經(jīng)過(guò)測(cè)量后截取,保證各項(xiàng)尺寸滿足工藝要求。施工完成后及時(shí)對(duì)各項(xiàng)工藝參數(shù)和性能進(jìn)行檢查,保證滿足質(zhì)量要求。
5換填墊層法的應(yīng)用
墊層換填法主要應(yīng)用于高速公路淺層地基處理中,在軟土地里加入填充材料,提高路基的強(qiáng)度和抗壓能力。常用的填充材料有泥土、碎石。施工過(guò)程中需要重視以下問(wèn)題:(1)在基坑開(kāi)挖前,先進(jìn)行定位放線工作,再合理布置排水等措施,為了保證邊坡穩(wěn)定,必須使地下水降至墊層0.5m以下。人工配制墊層材料,填料的配合比和含水量進(jìn)行嚴(yán)格控制,在雨季或冬季施工中要及時(shí)采取相應(yīng)的防范措施避免填料出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題;(2)墊層鋪筑前,嚴(yán)格檢查槽溝的清潔狀況和其他工藝尺寸,保證墊層的土質(zhì)、尺寸和標(biāo)高等滿足工藝要求.根據(jù)施工材料選擇合適的施工機(jī)械。在施工過(guò)程中,進(jìn)行分層鋪填,分層鋪填的厚度保證在0.2~0.3m,為了提高施工質(zhì)量,必須嚴(yán)格控制碾壓速度和流暢性。
6結(jié)語(yǔ)
在運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中,高速公路的建設(shè)取得了較大的進(jìn)步,同時(shí)工程項(xiàng)目規(guī)模逐漸擴(kuò)大,在施工過(guò)程中面臨著軟土地基的施工問(wèn)題。為了提高施工質(zhì)量,必須結(jié)合現(xiàn)代施工工藝,采用科學(xué)有效的方法進(jìn)行軟基處理。在施工方法應(yīng)用的過(guò)程中,需要結(jié)合實(shí)際工程特點(diǎn)和地質(zhì)環(huán)境,選用科學(xué)的施工材料和施工工藝,并加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。