郝志湘
(河北正實(shí)城建開發(fā)有限公司,河北張家口 075000)
隨著我國城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快,市政道路橋梁工程的數(shù)量不斷增多,工程規(guī)模逐漸擴(kuò)大。軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用頻率逐漸增加。由于在軟土地基施工中存在的能耗過高、作業(yè)時(shí)間長等方面的問題,導(dǎo)致軟土地基的處理技術(shù)仍不是十分完善。鑒于此,施工單位及相關(guān)技術(shù)人員必須對(duì)市政道路橋梁施工中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用方面進(jìn)行進(jìn)一步探究。
換填法在公路工程的施工過程中是比較特殊的一種施工方法,其主要施工流程如下:首先,將施工路段的軟土路基徹底清除;其次,用其他材料將該施工路段填滿,例如砂石、水泥、石灰、瀝青等;再者,使用排水法或強(qiáng)夯法對(duì)回填后的路基進(jìn)行處理[1]??傊瑩Q填法主要是將施工路段內(nèi)的軟性黏土進(jìn)行清除,再選用比較堅(jiān)硬、穩(wěn)定性強(qiáng)的碎石等材料,將該路段的路基進(jìn)行夯實(shí)。這種施工方法通常是施工最后環(huán)節(jié)采用的軟土地基處理方法,一般不在施工過程中選用。
深層攪拌樁技術(shù)主要是在軟土路基中添加水泥或其他填料,并利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行深層的攪拌,并在軟土路基中添加適量的固結(jié)劑,使其凝固成為固定的土體,使其具有穩(wěn)定性、強(qiáng)度高及透水性等方面的特點(diǎn)[2]。隨著時(shí)間的推移,這種固型土體能夠與軟土路基慢慢結(jié)合,并形成一種強(qiáng)度更高的復(fù)合型地基,其自身的承載力也有所提升。此外,深層攪拌樁技術(shù)還具有操作簡(jiǎn)單、效率高及成本低等方面的優(yōu)點(diǎn)。
高壓旋噴樁施工技術(shù)主要是利用鉆機(jī)在土壤中使用高壓噴射的方式,完成水泥漿液的灌注。這種作業(yè)方式主要是利用相關(guān)的機(jī)械設(shè)備形成噴射流,將原本施工場(chǎng)地的土壤破壞,并在施工位置上利用離子交換軟土或附聚物而產(chǎn)生的物理、化學(xué)反應(yīng),這種作業(yè)方式下筑成的樁體,其強(qiáng)度一般較高,并能夠提升地基的承載力,具有不易變形等方面的優(yōu)點(diǎn)[3]。一般在公路地基工程的施工中,常見的高壓旋噴樁施工技術(shù)主要包括旋噴、定噴及擺噴這三種。
在地基的施工處理中,遇到相對(duì)較軟的地基可以采用粉噴法,利用化學(xué)的原理將水泥砂漿灌注到地基的縫隙當(dāng)中,能夠有效的改善土層的性質(zhì),加強(qiáng)其硬度。在進(jìn)行噴粉施工技術(shù)時(shí),做好鉆機(jī)的選擇工作,對(duì)其位置要按照要求進(jìn)行合理的固定,按照相關(guān)程序嚴(yán)格進(jìn)行控制,根據(jù)具體情況實(shí)施相應(yīng)的措施,保障施工技術(shù)的順利進(jìn)行。
在市政道路施工中,對(duì)軟土地基進(jìn)行處理采用強(qiáng)夯法進(jìn)行施工應(yīng)用是非常廣泛的。強(qiáng)夯法施工在設(shè)備使用方面非常簡(jiǎn)單,在效果方面非常顯著,同時(shí)在施工過程中速度非???,在經(jīng)濟(jì)性上也非常好,這樣就使得這種處理技術(shù)得到了廣泛推廣。近年來,強(qiáng)夯置換方法在很多市政道路工程中都得到了應(yīng)用,強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法在加固機(jī)理上存在著一定的不同,這樣使得其應(yīng)用范圍也出現(xiàn)了一定變化,強(qiáng)夯置換法在黏性比較高的地基中應(yīng)用效果非常好。
某市政公路工程,其建設(shè)的總長度為4km,地基處理過程中主要是采用高壓旋噴樁法進(jìn)行施工。該工程軟土地基的總長度為70m;樁徑大小為0.5m;樁徑之間的間隔為1.5m左右;單樁的長度控制在10m左右。同時(shí),在該路段的施工作業(yè)完成28天后,其固結(jié)體單軸抗壓強(qiáng)度應(yīng)能夠達(dá)到2MPa以上,其單個(gè)樁的承載力應(yīng)達(dá)到155kN以上。
在該公路工程的施工過程中,主要是采用單管法高壓旋噴樁施工技術(shù)進(jìn)行施工,其施工中需要的工藝設(shè)備主要包括旋噴樁機(jī)、空壓機(jī)等。施工中的主要材料為水泥。其中,旋噴樁機(jī)應(yīng)選用三腳架式樁機(jī),選擇地質(zhì)鉆機(jī)型號(hào)為XY-100的人工移動(dòng)鉆機(jī)、一臺(tái)鉆桿主軸電機(jī),其運(yùn)行功率為5.5kW。高壓泥漿泵應(yīng)選擇功率為90kW,作業(yè)壓力大于20MPa的泵體,其作業(yè)負(fù)荷比較輕[4]。高壓管應(yīng)選擇三層高壓管,其自身需要能夠承受20MPa以上的壓力。鉆桿應(yīng)選取直徑為114mm、一個(gè)噴嘴、截面直徑為3mm的鉆桿;其選擇標(biāo)準(zhǔn)為在保證其質(zhì)量合格的條件下,成本低、消耗小。而對(duì)于水泥的用量,應(yīng)控制在每米225kg的用量上。
施工人員在施工作業(yè)前,應(yīng)對(duì)施工場(chǎng)地的實(shí)際情況進(jìn)行全面的勘查,并參照工程地質(zhì)狀況與施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),在不同的施工地點(diǎn)完成試樁作業(yè)。試樁作業(yè)完成后,進(jìn)行樁位的挖掘,并通過科學(xué)的計(jì)算,對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行確定。在進(jìn)行成孔作業(yè)的過程中,空樁應(yīng)控制在4擋進(jìn)行下鉆,樁頭最終位置應(yīng)確定在3擋。在進(jìn)行樁底位置的作業(yè)時(shí),脫擋時(shí)間應(yīng)控制在30s左右,當(dāng)進(jìn)行到提鉆噴漿的環(huán)節(jié)時(shí),應(yīng)控制在2擋左右。此外,需要注意的是,清水噴射壓力應(yīng)控制在10MPa左右;泥漿噴射壓力應(yīng)控制在22MPa左右,而這一過程中的水灰比例,應(yīng)控制在4:5左右。
具體的施工流程如下:①清理施工現(xiàn)場(chǎng)。為了避免施工現(xiàn)場(chǎng)存在的雜物或垃圾給施工過程帶來的不良影響,應(yīng)在實(shí)際施工前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)環(huán)境進(jìn)行清理。同時(shí),應(yīng)處理好水溝及渠道的污泥,由于需要在路基的兩側(cè)挖掘土溝,應(yīng)將地表的積水進(jìn)行清理。②測(cè)量與放樣。施工人員應(yīng)按照施工圖紙完成對(duì)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量工作,并對(duì)不同施工環(huán)節(jié)的相關(guān)作業(yè)做好編號(hào)。在這一過程中,可以利用小木樁或是竹簽,將樁位的具體位置標(biāo)記出來,待定位確定后將其拔出,樁位在平面上的實(shí)際定位與施工圖紙中的定位之間存在的誤差應(yīng)控制在5cm之內(nèi)。在定位的過程中,一定要保證鉆頭與樁位在同一個(gè)中心上,并人為對(duì)鉆桿的平衡進(jìn)行調(diào)整,利用水平尺等工具,完成調(diào)平工作,并且確保其存在的誤差在1%以內(nèi)。③旋噴作業(yè)。施工人員應(yīng)在進(jìn)行鉆孔作業(yè)前做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作,對(duì)泵的壓力進(jìn)行設(shè)置,清水噴射壓力應(yīng)控制在10MPa左右;泥漿噴射壓力應(yīng)控制在22MPa左右。同時(shí),對(duì)噴射設(shè)備的提升速度也應(yīng)進(jìn)行事前設(shè)置。
在公路工程軟土路基的施工過程中,應(yīng)對(duì)施工中使用的802根旋噴樁進(jìn)行檢查,檢驗(yàn)其質(zhì)量是否達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)保證每一根旋噴樁的承載力設(shè)計(jì)值都在380~1019MPa的范圍內(nèi),樁之間的距離也應(yīng)與實(shí)際設(shè)計(jì)要求保持一致。同時(shí),業(yè)主應(yīng)委托專業(yè)的檢測(cè)管理機(jī)構(gòu),對(duì)施工中的相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行抽檢,確保每一施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量、樁施工質(zhì)量。通常情況下,樁的長度一般控制在10m以上,單軸抗壓強(qiáng)度應(yīng)能夠控制在8.9~14.8MPa的范圍內(nèi)。在該路段投入使用后,其不會(huì)由于通車而產(chǎn)生沉降的現(xiàn)象,具有較高的使用性能。
綜上所述,在市政道路橋梁工程的施工過程中,軟土地基處理環(huán)節(jié)是非常重要的施工部分。因此,必須加強(qiáng)對(duì)軟土地基施工環(huán)節(jié)的重視程度,利用各種手段及方法確保施工質(zhì)量能夠達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。希望通過各方的不斷努力,能夠提高施工過程中軟土地基的施工水平,為促進(jìn)我國路橋工程的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。