公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)

■易文龍 ■中交一公局橋隧工程有限公司，河北 保定 074000

道路橋梁作為一種重要的道路交通存在形式，已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)支撐力量。同時(shí)由于其施工質(zhì)量直接關(guān)系到我國人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，在施工中要不斷提高技術(shù)水平以保障施工質(zhì)量。但是由于橋梁施工的復(fù)雜性，其質(zhì)量也是受到多種因素影響的，尤其是地質(zhì)因素直接影響到道路橋梁的施工及安全。在道路橋梁施工過程中，軟土地基的施工是其施工過程中較大的難點(diǎn)。由于軟土地基的土層黏度較低且穩(wěn)定程度也較差，因此，在施工過程中，需要利用創(chuàng)新技術(shù)對其進(jìn)行科學(xué)處理。

1 軟土地基的特征及危害

軟土地基一般是指壓縮性低及土層強(qiáng)度低的地基。軟土地基的主要特征包括:土層的含水量較多、孔隙大、孔隙比一般在1 到1.9 之間、含水量在百分之34 到百分之72 之間、塑限指數(shù)在13 到30 之間、飽和度一般大于百分之95。軟土地基包含我們熟知的濕陷性黃土、淤泥、軟粘性土及淤泥質(zhì)地質(zhì)。

在對軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，若未科學(xué)處理，就會造成建筑物地基不穩(wěn)或者是對樁基礎(chǔ)、橋臺產(chǎn)生縱向推擠向河中方向和負(fù)摩擦力的作用，這會導(dǎo)致橋臺下沉，甚至是損壞橋臺，進(jìn)而導(dǎo)致公路被破壞，危及到人們的通行安全。

2 我國軟土地基施工現(xiàn)狀

衡量公路橋梁質(zhì)量及使用情況的一個(gè)指標(biāo)是壓實(shí)度。壓實(shí)度可以判斷軟土地基其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定。但是，在我國，很多承包單位沒有充分了解過壓實(shí)度，對軟土地基的實(shí)用性也缺乏專業(yè)化的分析，進(jìn)而導(dǎo)致在施工過程中產(chǎn)生了很多問題。同時(shí)，大部分承包單位會簡單處理甚至忽視這些問題，進(jìn)而導(dǎo)致很多新修建完成并投入使用的公路橋梁還未通行多久就需要加固橋梁路面或者是地基。目前，很多承包單位的軟土地基處理技術(shù)是單一且缺乏創(chuàng)新性的，其不能結(jié)合實(shí)際的施工環(huán)境分析處理軟土地基的施工情況。舉個(gè)例子來說，如果施工區(qū)域的降水較多，其橋梁地基會因?yàn)橛晁治g而導(dǎo)致填料流失，而很多施工單位并未考慮到天氣因素，就會導(dǎo)致公路橋梁發(fā)生沉降。

3 橋梁施工中軟土地基的施工技術(shù)

3.1 表層排水法

通過上文分析可知，含水量較高是軟土地基的重要特征。因此，可以通過表層排水的方式降低軟土地基結(jié)構(gòu)中的含水量，以提高軟土地基的抗破壞的能力，同時(shí)還可以提高軟土地基的滲透力，保障軟土地基的穩(wěn)定程度。如果軟土地基結(jié)構(gòu)的含水量高且地質(zhì)條件較好，可以通過表層排水法挖掘排水溝，并用砂石或者是石塊填埋水溝，以保持軟土地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度。同時(shí)需要注意的是在軟土地基中埋設(shè)孔管時(shí)，需要使用質(zhì)量較好的過濾材料以保護(hù)孔管。另外，公路橋梁施工可以利用可墊材料以提高軟土地基的表層土層的強(qiáng)度。

3.2 水泥攪拌樁法

水泥攪拌樁法主要是將水泥和石灰作為固化劑，利用攪拌機(jī)械，將漿液狀或者是粉體與軟土的固化劑于地基基底進(jìn)行攪拌，在固化劑經(jīng)過化學(xué)或者物理反應(yīng)后，形成的地基就具有穩(wěn)定性好、強(qiáng)度較高的地基了。一般情況下，加固松散砂土、粉狀的砂土的地基采用的都是水泥攪拌樁法。因?yàn)槠鋵β返痰挠绊戄^小，所以其被廣泛應(yīng)用于擴(kuò)建工程當(dāng)中。在用水泥攪拌樁法進(jìn)行施工前，必須要先平整場地，其中包括填平低洼的區(qū)域和清理場地垃圾等。

3.3 粉噴樁路基固結(jié)法

目前，粉噴樁路基固結(jié)法廣泛應(yīng)用于我國的公路橋梁工程的施工中。粉噴樁路基固結(jié)法的施工流程為:由于施工的機(jī)械設(shè)備不能于地面不平的區(qū)域進(jìn)行施工，所以在施工之前，要平整、清理好施工區(qū)域，保障地基的穩(wěn)定及平整，如果地基不平的話，可以采用加墊砂石的方式進(jìn)行填平。在地面不平的地方加墊一些砂石一方面可以平整地基表面，便于施工，另一方面可以提高軟土地基的穩(wěn)定程度。在軟土地基的施工過程中，需要嚴(yán)格控制并管理粉噴樁的原材料，尤其是水泥的質(zhì)量，從而保障粉噴樁的施工質(zhì)量。另外，在施工過程當(dāng)中，還需要提前對施工區(qū)域進(jìn)行試樁，并根據(jù)實(shí)際的情況確定施工參數(shù)，使其符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。為了確保粉噴樁的施工質(zhì)量，還需要在施工過程中嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作。

3.4 加載法

加載法主要是避免由于填土路面發(fā)生沉降而對地基產(chǎn)生破壞性，同時(shí)這種方式可以有效的增強(qiáng)地基的抗壓性及強(qiáng)度。目前，我國通常使用的加載法包括降低地下水及填土加載法。降低地下水位法適用范圍較小，一般只適用于中間和上層部位含有砂層的地基。降低水位法會在施工范圍內(nèi)釘入鋼板以防止破壞周圍環(huán)境。填土加載法主要是通過填土的方式增加地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)壓力，以控制地基路面的沉降量。填土加載法需要注意的是在進(jìn)行施工過程中要全面而綜合的監(jiān)控沉降量，使其維持在可沉降的范圍內(nèi)。

3.5 擠密法

擠密樁法主要適用于我國有大量濕陷性黃土分布的中部及西部地區(qū)的公路橋梁軟土地基的施工當(dāng)中。擠密法的工作流程為:一是于軟土地基上打樁孔。二是在樁孔中填入石灰、砂石或者是素土。三是分層進(jìn)行密實(shí)夯填。這種方式可直接在原地進(jìn)行所有施工，不需要使用大型設(shè)備機(jī)械進(jìn)行施工，同時(shí)，擠密法可直接利用廢棄材料作為樁孔填充物，有效地節(jié)省了材料成本。其中，擠密法主要是通過石灰土樁法達(dá)到基土密實(shí)的效果。石灰土樁法主要是按照科學(xué)的比例調(diào)和爐渣、粉煤灰、石灰塊等材料，在利用調(diào)和物進(jìn)行基土回填、夯實(shí)。由于生石灰具有氣、水硬性的特點(diǎn)，因此當(dāng)生石灰與其他材料進(jìn)行攪拌時(shí)，其體積會發(fā)生膨脹，進(jìn)而達(dá)到擠密地基的目的。另外，擠密法中還有一種方法，即砂石樁法，其工作原理是合理處理砂石、碎石、卵石等材料，再將其填入到樁孔中，以提高軟土地基的固結(jié)性及結(jié)構(gòu)的承載力。

3.6 排水固結(jié)法

所謂排水固結(jié)法就是預(yù)加載荷碾壓軟土地基，以排出軟土地基中所含的水分。由于水分的排除，軟土地基的粘土?xí)l(fā)生固結(jié)，進(jìn)而提高了公路橋梁軟土地基的荷載力及強(qiáng)度。排水固結(jié)法一般都是于軟土地基上設(shè)立垂直排水柱以提高排水固結(jié)效率和地基的抗剪程度。

3.7 敷墊材料法

敷墊材料法主要適用于地基局部不均勻沉降或者是其土層不均勻的軟土地基，由于敷墊材料具有抗拉力和抗剪力，所以利用其進(jìn)行軟土地基施工可以提高地基荷載力，減少局部地基發(fā)生沉降或者是側(cè)向變位的現(xiàn)象，同時(shí)也提高了機(jī)械設(shè)備的通行能力。目前，廣泛應(yīng)用的敷墊材料包括土工布、化纖無紡布等材料。

3.8 添加劑法

添加劑法的工作原理是利用石灰或者是水泥等增加粘度的混合劑混合到軟土當(dāng)中，以增加軟土結(jié)構(gòu)的密度，增強(qiáng)軟土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及抗壓能力，進(jìn)而提高軟土地基的穩(wěn)定程度。

4 結(jié)語

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用到公路橋梁中軟土地基的施工中，以提高公路橋梁的使用年限及安全度。本文主要論述了軟土地基的特征及其在我國的發(fā)展現(xiàn)狀，并由此分析了軟土地基施工的相關(guān)技術(shù)，以供參考。

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