王曉琨

寧波交通工程建設(shè)集團(tuán)有限公司，中國(guó)·浙江 寧波 315000

1 引言

在軟土路基施工的過(guò)程中，最容易出現(xiàn)剪強(qiáng)度低、塑性體積應(yīng)變以及滲水性能較差等問(wèn)題，如果不能對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行妥善的處理，整個(gè)橋梁工程的施工質(zhì)量與施工安全都會(huì)受到嚴(yán)重的影響。為了提高橋梁工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，保證橋梁運(yùn)行的安全性，必須對(duì)軟土路基的處理予以高度的重視，在相應(yīng)原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和施工需求，選擇使用科學(xué)合理的應(yīng)對(duì)處理方法。

2 橋梁工程軟土路基施工過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題

2.1 抗剪強(qiáng)度低

軟土路基的土質(zhì)非常松散，且擁有較強(qiáng)的流動(dòng)性。如果施工人員不對(duì)其進(jìn)行特殊處理，就直接進(jìn)行橋梁施工，必然會(huì)引起路基的急劇沉降，影響施工進(jìn)度的正常推進(jìn)。并且，在整個(gè)橋梁工程竣工投入運(yùn)行后，如果軟土路基問(wèn)題沒(méi)有得到徹底的解決，那么還會(huì)在不久的將來(lái)出現(xiàn)道路開(kāi)裂、道路形變等問(wèn)題。鑒于此，施工單位必須在施工準(zhǔn)備階段，對(duì)軟土路基進(jìn)行妥善的處理，強(qiáng)化橋梁路基的性質(zhì)，增加軟土路基的抗剪強(qiáng)度。只有這樣，才能夠減少各種橋梁病害問(wèn)題的出現(xiàn)，延長(zhǎng)橋梁工程的使用壽命。

2.2 塑性體積應(yīng)變

軟土路基有著較強(qiáng)的孔隙率和可塑性。在橋梁施工中，施工單位只有借助科學(xué)合理的技術(shù)手段，對(duì)軟土路基的性質(zhì)進(jìn)行改變，通過(guò)施壓的方式加快軟土顆粒的移動(dòng)，改變軟土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚至使其形成新的土層結(jié)構(gòu)，才能夠?qū)崿F(xiàn)路基抗壓能力的提高。另外，在橋梁施工中，軟土路基主要集中在地表下，復(fù)雜的施工環(huán)境，更是提高了施工過(guò)程的難度。如果施工人員采用的施工技術(shù)不合理，或者沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工技術(shù)的應(yīng)用，出現(xiàn)了不規(guī)范施工行為或不合理施工管理行為，那么也會(huì)引起橋墩不穩(wěn)定、橋梁不均勻沉降等問(wèn)題。

2.3 滲水性能較差

在橋梁工程投入運(yùn)行之后，軟土路基的存在，會(huì)對(duì)橋梁路面的滲水性能產(chǎn)生影響。軟土的含水量本身就比較高，容易儲(chǔ)存較多的水分。如果軟土路基段儲(chǔ)存的水分過(guò)多，甚至達(dá)到飽和狀態(tài)，那么橋梁路面表層的水分就不能滲透到軟土層。另外，在橋梁施工過(guò)程中，混凝土的澆筑施工也是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。但是，混凝土材料在凝固階段會(huì)因?yàn)樗療岱磻?yīng)而產(chǎn)生大量的水分。如果這些水分不能被軟土順利吸收，混凝土就無(wú)法順利固結(jié)，并出現(xiàn)混凝土凝固時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、混凝土凝固效果不好等問(wèn)題，對(duì)整個(gè)橋梁工程的施工進(jìn)度推進(jìn)與施工質(zhì)量控制產(chǎn)生不利影響。同時(shí)，軟土地基內(nèi)的水分不能在短時(shí)間內(nèi)排出地面，還有可能對(duì)路基產(chǎn)生腐蝕，引起路面沉降、路面裂縫等病害問(wèn)題。

3 橋梁施工中軟土路基的應(yīng)對(duì)處理原則

3.1 經(jīng)濟(jì)性原則

在橋梁工程的施工過(guò)程中，必然會(huì)遇到各種各樣的地形地貌與地質(zhì)環(huán)境。只有遵循經(jīng)濟(jì)性原則，選擇成本最低且最符合施工要求的施工技術(shù)與施工方案，并加強(qiáng)軟土路基性質(zhì)、面積、深度等因素的研究，才能夠?qū)κ┕こ杀具M(jìn)行合理的控制，提高橋梁工程的經(jīng)濟(jì)效益。而且，在處理軟土路基的時(shí)候，以經(jīng)濟(jì)性原則為指導(dǎo)，施工人員還可以對(duì)多種應(yīng)對(duì)處理方法應(yīng)用需要花費(fèi)的時(shí)間、物料以及資金進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而從中選擇出最合適的應(yīng)對(duì)處理方法，強(qiáng)化路基的穩(wěn)定性，為后續(xù)橋梁工程的順利施工提供保證。在施工過(guò)程中，為了保證施工過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性，還需要對(duì)施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理的應(yīng)用，加強(qiáng)施工材料的供應(yīng)管理，確保不會(huì)因?yàn)槭┕げ牧瞎?yīng)不足而影響施工進(jìn)度的正常推進(jìn)。另外，還要做好各類(lèi)工程項(xiàng)目的協(xié)調(diào)，以免因?yàn)榻徊媸┕そ档褪┕ぐ踩浴?/p>

3.2 因地制宜原則

在橋梁施工過(guò)程中，施工單位在處理軟土路基方面，還需要遵循因地制宜的原則。即對(duì)軟土路基的形態(tài)進(jìn)行考察，并通過(guò)就地取材的方式對(duì)路基問(wèn)題進(jìn)行處理。這樣，既可以提高軟土路基的承載能力，保障橋梁工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，又可以突出軟土路基處理的經(jīng)濟(jì)性。結(jié)合以往的橋梁施工經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)施工人員最常遇到的是軟土路基和凍土路基[1]。針對(duì)路基的處理質(zhì)量，對(duì)于整個(gè)橋梁的施工質(zhì)量、運(yùn)行質(zhì)量和使用壽命有著直接的影響。另外，橋梁路基的穩(wěn)定性，還受到軟土路基的范圍、深度、施工方案等因素的影響。施工人員只有對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行深入的分析，并明確橋梁施工中對(duì)于路基強(qiáng)度的具體要求，才能夠?qū)浲谅坊扇】茖W(xué)合理的處理措施，借助最適合的施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)軟土路基處理效果的最大化。

4 橋梁施工中軟土路基的應(yīng)對(duì)處理方法

4.1 強(qiáng)夯處理技術(shù)

在軟土路基的應(yīng)對(duì)處理過(guò)程中，強(qiáng)夯處理技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)出了施工速度快、施工成本低、施工設(shè)備簡(jiǎn)單、施工效果好等優(yōu)勢(shì)。所謂強(qiáng)夯處理技術(shù)，其本質(zhì)就是一種形式的物理擠壓，即技術(shù)人員使用一個(gè)夯錘，讓其從一定高度自由下落，借助夯錘的重力對(duì)軟土路基進(jìn)行捶打，直至軟土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，土粒之間的孔隙發(fā)生改變，如圖1所示。這樣，就可以明顯提高土壤的緊實(shí)度與堅(jiān)固度，使其形成符合要求的路基形態(tài)。一般情況下，強(qiáng)夯處理技術(shù)在濕陷性土、碎石土以及粘性土中有著廣泛的應(yīng)用。

圖1 強(qiáng)夯法處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍圖

在應(yīng)用強(qiáng)夯處理技術(shù)進(jìn)行軟土路基進(jìn)行處理的時(shí)候，施工人員需要先對(duì)路基的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，將穩(wěn)定性、堅(jiān)固性好的材料摻入到軟土當(dāng)中，并借助夯錘對(duì)軟土路基進(jìn)行夯實(shí)處理，強(qiáng)化路基強(qiáng)度。如果軟土層的厚度在6m以下，那么施工人員還可以利用強(qiáng)夯置換法進(jìn)一步降低施工成本，即施工人員需要利用堅(jiān)實(shí)度較高的材料，將原有的土層置換出來(lái)，并通過(guò)夯錘夯實(shí)的方式對(duì)路基的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化。這樣，就可以從整體上提高路基的穩(wěn)定性與承載能力。另外，在橋梁施工中，如果遇到砂土或者松軟黃土地基，使用強(qiáng)夯置換法，還可以對(duì)土壤的性質(zhì)進(jìn)行改變，實(shí)現(xiàn)地基強(qiáng)度的提高。需要注意的是，強(qiáng)夯置換法的應(yīng)用，涉及的施工工序比較繁瑣，所以施工過(guò)程花費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)。如果橋梁施工工期比較緊張，則不建議使用這種方法。

4.2 碎石樁處理技術(shù)

在橋梁軟土路基的應(yīng)對(duì)處理中，碎石樁處理技術(shù)也是一種常用的施工方法。在應(yīng)用這種處理技術(shù)的時(shí)候，需要對(duì)管狀設(shè)備進(jìn)行充分的應(yīng)用，借助設(shè)備的水平振動(dòng)力，對(duì)軟土路基進(jìn)行振動(dòng)和沖刷，使軟土路基表面形成大量孔徑，然后再將碎石料填入孔徑，借助粘結(jié)劑形成碎石樁。這樣一來(lái)，就可以利用這些碎石樁，提高路基的承載能力和穩(wěn)定性。

需要注意的是，在應(yīng)用這種處理技術(shù)的時(shí)候，需要做到具體問(wèn)題具體分析。即施工人員需要準(zhǔn)確判斷軟土路基的性質(zhì)，并對(duì)軟土路段的面積大小和大小進(jìn)行測(cè)量，然后以此為基礎(chǔ)對(duì)碎石樁的鋪設(shè)密度和鋪設(shè)位置進(jìn)行確定。只有這樣，才能夠?qū)⑺槭瘶兜膽?yīng)有作用充分發(fā)揮出來(lái)，實(shí)現(xiàn)路基承載能力的提升。另外，碎石樁還具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，應(yīng)用到軟土路基中，可以明顯提高路基的承載能力，延長(zhǎng)路基的使用壽命。

4.3 換填處理技術(shù)

在橋梁軟土路基的處理過(guò)程中，換填處理技術(shù)的應(yīng)用原理為，將原有的路基材料進(jìn)行徹底替換，徹底避免軟土對(duì)橋梁路基的影響。這種軟土路基處理方式的應(yīng)用，表現(xiàn)出了成本低、操作簡(jiǎn)單、效果好等特點(diǎn)。在應(yīng)用這種處理技術(shù)的時(shí)候，需要對(duì)施工路段路基的承重能力進(jìn)行明確，然后根據(jù)施工目標(biāo)，完成軟土路基的置換。一方面，施工人員要對(duì)大型挖掘設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，借助設(shè)備的有害將軟土路段的軟土路基進(jìn)行挖除[2]。另一方面，選擇使用強(qiáng)度與硬度較高的回填材料，并通過(guò)分層次回填的方式，將其填入軟土挖除路段，并對(duì)回填材料進(jìn)行抗腐蝕處理，如碎石、煤渣等就是最常使用的回填材料。在回填過(guò)程中，路基最底層的鋪設(shè)材料，應(yīng)當(dāng)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性與堅(jiān)固性，且符合橋梁工程的施工標(biāo)準(zhǔn)。在分層鋪設(shè)的時(shí)候，施工人員需要對(duì)相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，借助設(shè)備對(duì)填充物進(jìn)行反復(fù)多次的壓實(shí)處理。目前，換填處理技術(shù)在軟土深度較大的路段處理中，有著較為廣泛的應(yīng)用，對(duì)于軟土路基問(wèn)題的處理也比較徹底。

4.4 排水固結(jié)處理技術(shù)

在橋梁施工中，如果不對(duì)軟土路基進(jìn)行合理的處理，那么將會(huì)因此儲(chǔ)存太多的水分，而對(duì)后期橋梁的正常使用產(chǎn)生影響。鑒于此，施工人員在對(duì)軟土路基進(jìn)行處理的時(shí)候，必須做好相應(yīng)的排水工作，即利用排水固結(jié)處理技術(shù)，從整體上對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí)沉降處理，加快土壤固結(jié)，借此提高路基的承載能力和強(qiáng)度。

需要注意的是，在應(yīng)用排水固結(jié)處理技術(shù)的時(shí)候，不僅要進(jìn)行排水體的鋪設(shè)。因?yàn)槭艿脚潘當(dāng)D壓力的影響，軟土路基會(huì)將其中包含的水分排出來(lái)，進(jìn)而減少路基中的水分含量，提高路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。一般情況下，如果施工人員在橋梁施工中，遇到粘性軟土，就會(huì)優(yōu)先使用排水固接處理技術(shù)先將軟土中的含水量進(jìn)行控制，然后再結(jié)合黏土的特點(diǎn)，強(qiáng)化路基穩(wěn)定性。

4.5 高壓噴射注漿技術(shù)

這也是一種能夠有效改變軟土地基結(jié)構(gòu)的處理技術(shù)。在應(yīng)用這種處理技術(shù)的時(shí)候，施工人員需要使用專(zhuān)門(mén)的機(jī)械設(shè)備。借助設(shè)備的高壓射流，對(duì)原有的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞。待排出細(xì)小土料之后，再將剩余土體與漿液混合在一起，通過(guò)快速攪拌、重新排列以及重新組合的方式，形成全新的復(fù)合地基結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的軟土路基樣態(tài)被改變，路基的加固效果也就越好[3]。另外，施工人員還需要利用鉆機(jī)設(shè)備，在軟土路基表面鉆孔，并將注漿管插入空內(nèi)，通過(guò)砂漿注入的方式進(jìn)行路基承載能力的進(jìn)一步提高。

4.6 表層處理技術(shù)

在橋梁軟土路基的處理過(guò)程中，表層處理技術(shù)的應(yīng)用，也表現(xiàn)出了施工速度快、施工效果好的優(yōu)勢(shì)。但是，由于這種處理技術(shù)的應(yīng)用成本相對(duì)較高，所以并不適合大范圍使用。一般情況下，在對(duì)某一路段進(jìn)行搶修的時(shí)候，施工人員需要在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)軟土地基的穩(wěn)定性進(jìn)行改變，就可以使用這種處理技術(shù)。在應(yīng)用這種處理技術(shù)的時(shí)候，施工人員還可以將排水措施和材料添加措施作為輔助，以此來(lái)強(qiáng)化地表的強(qiáng)度。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在橋梁施工中，軟土路基是難以徹底避免的問(wèn)題。只有遵循經(jīng)濟(jì)性原則與因地制宜選擇，選擇科學(xué)合理的應(yīng)對(duì)處理方法，才能夠從整體上改善軟土路基的穩(wěn)定性，為整個(gè)橋梁工程的施工質(zhì)量提供保證。另外，在對(duì)軟土路基進(jìn)行處理的過(guò)程中，還需要對(duì)借助現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)和施工實(shí)踐，對(duì)現(xiàn)有的軟土地基應(yīng)對(duì)處理方法進(jìn)行創(chuàng)新，探索出全新的、技術(shù)含量更高的軟土地基應(yīng)對(duì)處理技術(shù)。