韓建孝 馬宏
中交第四公路工程局有限公司 重慶 400000
隨著我國(guó)公路橋梁施工建設(shè)的不斷發(fā)展,對(duì)道路橋梁施工質(zhì)量的要求越來(lái)越高。針對(duì)公路橋梁施工中的軟土地基,應(yīng)積極地采取相應(yīng)措施進(jìn)行軟土地基的施工處理,保證公路橋梁的穩(wěn)定。在針對(duì)軟土地基進(jìn)行施工過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)具體實(shí)際情況采取相應(yīng)施工技術(shù),制定施工方案。施工人員可以采取表面處理方法,利用粉噴樁,使用添加劑增強(qiáng)土壤強(qiáng)度,利用堆載物使地基提前下沉達(dá)到相應(yīng)要求后再進(jìn)行施工,及時(shí)排除軟土地基中所存在的水分,保證公路橋梁施工的順利完成,推動(dòng)我國(guó)公路橋梁事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
第一,含水量高。軟土地基最為經(jīng)典的也行就是含水量特別的高,在一般情況下可以達(dá)到15%以上,而在軟土地基內(nèi)部含水量甚至能夠達(dá)到70%,正因?yàn)槿绱耍率雇寥懒鲃?dòng)性較大,進(jìn)一步給公路橋梁建設(shè)帶來(lái)了極大的困難,為了確保公路橋梁的建設(shè),相關(guān)的施工單位一定要做好施工之前的勘察工作,了解與掌握軟土地基相關(guān)的參數(shù),并規(guī)劃與制定出相應(yīng)的處理、解決方案,為后期施工的實(shí)施做好鋪墊。第二,滲透能力不強(qiáng)。相較于其他土壤,軟土固結(jié)能力較弱,同時(shí)滲透能力也不強(qiáng)。再加上軟土地基內(nèi)部擁有較多的有機(jī)物,會(huì)造成氣泡的產(chǎn)生,影響地基的堅(jiān)固度。第三,抗剪性較差。由于軟土地抗剪性較差,致使會(huì)阻礙路基的排水系統(tǒng),從而在最大限度上導(dǎo)致不均勻沉降的狀況發(fā)生。
在公路橋梁施工過(guò)程中,由于軟土地基自身的壓縮量較大以及受到環(huán)境的影響,容易出現(xiàn)地基塌陷問(wèn)題,如果沒(méi)有采取相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行施工處理,將無(wú)法保證公路橋梁的施工質(zhì)量。
在公路橋梁軟土地基施工過(guò)程中,如果軟土地基的含水量較大,會(huì)影響公路橋梁的正常滲水,導(dǎo)致在進(jìn)行混凝土施工時(shí),混凝土不能夠及時(shí)凝結(jié),影響公路橋梁的穩(wěn)定。施工過(guò)程中,如果沒(méi)有及時(shí)的排除軟土地基中的水分,會(huì)容易出現(xiàn)塌陷,增加成本投入,給施工人員帶來(lái)安全問(wèn)題。
在正常情況下,軟土地基由黏土、粉土等所組成,施工過(guò)程中存在一定的不穩(wěn)定性,軟土地基的含水量較高,在30%~70%之間。如果施工人員在施工過(guò)程中沒(méi)有及時(shí)做好相應(yīng)的處理,會(huì)直接影響整個(gè)公路橋梁的正常施工,引發(fā)相應(yīng)質(zhì)量問(wèn)題。
因軟土地基的強(qiáng)度和剛度很低,所以公路橋梁工程所面臨的施工難度很大。為了提升地基的強(qiáng)度,應(yīng)用軟土表層處理技術(shù)就是對(duì)土質(zhì)進(jìn)行排水操作,在地基中加入砂墊層,隨后鋪設(shè)其他材料,確保施工質(zhì)量。
對(duì)此,以下幾點(diǎn)建議可供參考:①加強(qiáng)排水處理。對(duì)于含水量較高的軟土地基,應(yīng)在排水處理前在土地表層挖溝槽,排除地表水,隨后使用具有吸水性能的砂礫填充地基,提升土地剛度。②科學(xué)處理砂墊層。該方法適合用在土層薄且含水量大的地基中,通過(guò)填充砂礫是地基表層增加1.2m厚度的砂墊層,增強(qiáng)地基堅(jiān)硬程度。③做好材料鋪設(shè)工作。將材料均勻的鋪設(shè)在軟土地基中,結(jié)合工程施工造價(jià)選擇鋪設(shè)材料,根據(jù)地基下沉情況和側(cè)向變形狀態(tài)完成填土操作,從而保證地基穩(wěn)定。對(duì)于軟土地基處理過(guò)程中的常用材料,主要有砂礫材料、碎石材料以及土工合成材料集中。砂礫材料主要用來(lái)制作墊層,要求材料必須具有較強(qiáng)的透水性,且材料中不能含有任何有機(jī)質(zhì)或者黏土塊,砂礫的粒徑不能超過(guò)53mm,含泥量不能超過(guò)5%。碎石材料主要是經(jīng)過(guò)巖石與礫石的軋制而生成,在施工時(shí)應(yīng)保證碎石材料干燥整潔,且具有一定的強(qiáng)度,碎石材料外表有棱角,其中不能摻入軟質(zhì)石。碎石的粒徑應(yīng)保持在20mm左右,最大不宜超過(guò)50mm,碎石的含泥量應(yīng)保持在10%以內(nèi)。土工合成材料在應(yīng)用時(shí),應(yīng)檢查其是否具有足夠的抗拉強(qiáng)度和握持強(qiáng)度,并按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇適宜軟土地基施工的土工合成材料。
軟土地基若擁有較好的塑性指標(biāo)就可以運(yùn)用深層攪拌樁技術(shù)進(jìn)行施工,將石灰作為固化劑,通過(guò)攪拌石灰和軟土的方式產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng),達(dá)到塑化穩(wěn)定的作用。通過(guò)這一技術(shù)的運(yùn)用能較好的發(fā)揮技術(shù)成效,將地基的強(qiáng)度提高,增強(qiáng)地基的承載能力,有效的避免地基在公路橋梁工程施工過(guò)程中出現(xiàn)垮塌和下陷的現(xiàn)象。同時(shí)在公路橋梁施工過(guò)程中實(shí)施深層石灰攪拌樁技術(shù)還能減少公路橋梁的施工成本,確保施工工程的經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn),加上這一技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn),在配備了大型的施工設(shè)備、對(duì)公路橋梁施工過(guò)程中的軟土地基添鋪砂石材料、對(duì)摻灰量進(jìn)行有效控制后能最大程度上保證公路橋梁的施工質(zhì)量,減少工程施工過(guò)程中。
該技術(shù)就是借助水泥或者石灰等材料,以此作為固化劑提升軟土地基的強(qiáng)度。將固化劑和軟土混合,應(yīng)用攪拌機(jī)將混合物攪拌在一起,將二者黏合在一起,從而形成擁有一定強(qiáng)度的地基。在淤泥與黏土質(zhì)的地基中適合應(yīng)用粉噴樁加固技術(shù),該施工技術(shù)的造價(jià)成本較低,可普遍用于地基加固施工。某公路工程在施工時(shí)基坑的開(kāi)挖深度達(dá)到了3.46m,施工場(chǎng)地處于坡腳和海盆地邊緣地緣,巖性變化大,土層中包含人工填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土等土壤,采用粉細(xì)砂加固土質(zhì),地下水位埋深為0.8m。施工過(guò)程中,施工人員應(yīng)用粉噴樁地基處理技術(shù)和基坑臨時(shí)護(hù)壁方法,將地基下的工程樁按照梅花形科學(xué)布置,樁與樁保持著1.5m的距離,置換率可達(dá)20%。復(fù)合地基承載力超過(guò)120KPa,施工人員對(duì)柱下樁采用了加強(qiáng)措施,使軟土地基的承載力提升到140KPa,此時(shí)樁徑為0.5m。因?yàn)榉蹏姌秲?nèi)沒(méi)有鋼筋,樁無(wú)法抵御過(guò)大的水平推力,而基坑單排支護(hù)工作無(wú)法滿足支護(hù)設(shè)計(jì)要求。于是施工人員將支護(hù)樁設(shè)計(jì)成雙排加勁的形式,樁徑和排樁間距分別為0.5m和1.6m,在其中假設(shè)加勁樁與加固樁,應(yīng)用水泥材料提升支護(hù)樁的水平支撐能力。
施工之前,要求施工人員先對(duì)地基中的水分超負(fù)荷預(yù)壓,盡可能的排出水分,從而達(dá)到初步加固地基的效果。超負(fù)荷加壓排水的關(guān)鍵在于設(shè)置垂直排水柱。施工時(shí)人們經(jīng)常采用設(shè)置砂井的方式達(dá)到排水目的,比如袋裝砂漿和塑料排水帶等方式。在應(yīng)用排水固結(jié)法進(jìn)行軟土地基的施工時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)砂井直徑和最大排水范圍有所掌握,科學(xué)分析施工工藝與排水距離,分析當(dāng)前公路與橋梁工程的軟土地基情況,及時(shí)調(diào)整砂井,使其能夠與施工工藝相適應(yīng)。在軟土地基的表層位置鋪設(shè)一層砂層,由于砂土層透水性能好,排水功能比黏土層強(qiáng),砂土層的鋪設(shè)可以將一部分積水轉(zhuǎn)化為地下水,從而有效控制地下水位。
在軟土地基施工中有一種置換技術(shù),就是根據(jù)工程施工標(biāo)準(zhǔn),選用合適的土壤代替軟土土質(zhì)。通常情況下,施工單位會(huì)采用爆炸的方法大范圍施工,或使用人工挖掘的方式進(jìn)行小范圍施工。對(duì)于換填施工技術(shù)的應(yīng)用,可利用自卸運(yùn)輸車,將片石材料運(yùn)輸?shù)焦窐蛄汗こ痰氖┕がF(xiàn)場(chǎng),根據(jù)填筑部位使用挖掘機(jī)完成攤鋪施工。清理表層土后鋪設(shè)片石材料,鋪設(shè)的寬度控制在60cm左右,隨后在片石材料上部鋪設(shè)厚度為30cm的碎石,最后攤鋪土工格柵即可。完成以上操作后應(yīng)使用碎石土將下面幾層材料壓穩(wěn),在此基礎(chǔ)上重復(fù)鋪設(shè)三層土工格柵。對(duì)于施工用的換填材料,要求砂礫材料中的含泥量不能多于5%,砂礫的粒徑應(yīng)保持在5cm之內(nèi),強(qiáng)度必須超過(guò)4級(jí)。填筑片石材料時(shí)應(yīng)大面朝下,采用人工配合機(jī)械的方式施工,并在片石縫隙之內(nèi)填入碎石,用壓路機(jī)將路面壓穩(wěn)。墊層的厚度應(yīng)比路基邊角厚度寬50cm。地基加固之后,需要對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。針對(duì)換填層的寬度,應(yīng)在規(guī)定值基礎(chǔ)上加寬一部分,檢測(cè)頻率是40m/點(diǎn),應(yīng)用鋼尺測(cè)量即可。如果換填層寬度低于9m,建議按照200m/2點(diǎn)的頻率進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè);如果換填層寬度在9-15m之內(nèi),可以按照200m/4點(diǎn)的頻率進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè);如果寬度超過(guò)了15m,建議按照200m/6點(diǎn)的頻率進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),統(tǒng)一使用鋼尺完成測(cè)量工作。
我國(guó)在公路橋梁的建設(shè)規(guī)模上不斷提升,同時(shí)對(duì)軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用非常先進(jìn),技術(shù)體系的優(yōu)化能夠采取不同的思路、不同的方法來(lái)完成,很多不足的彌補(bǔ)都可以產(chǎn)生較好的效果。未來(lái),應(yīng)繼續(xù)對(duì)軟土地基施工技術(shù)的可靠性、可行性做出合理的評(píng)估,在技術(shù)方案的設(shè)計(jì)、完善上按照多元化的思路來(lái)創(chuàng)新,掌握好未來(lái)的發(fā)展走向,針對(duì)不同的軟土地基做出科學(xué)的測(cè)試,確保在日后的工程建設(shè)上取得更好地成果。