市政道路施工中的軟基加固技術(shù)分析

文/魏建發(fā)

1 前言

在市政道路施工建設(shè)過(guò)程中，路橋是極易出現(xiàn)問題的位置，由于橋涵結(jié)構(gòu)物剛性比較大，而路堤柔性較強(qiáng)，導(dǎo)致該位置進(jìn)行連接時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)較大的沉降差。沉降差問題會(huì)造成橋頭跳車，這將會(huì)直接影響道橋通車的安全。另外，軟土地基固態(tài)凝結(jié)能力相對(duì)較弱，若已產(chǎn)生固態(tài)路基路面，容易出現(xiàn)不可逆形變，當(dāng)橋梁承受巨大荷載時(shí)，容易導(dǎo)致局部崩塌。

2 市政道路施工中軟基加固問題存在的主要原因

2.1 設(shè)計(jì)橋頭結(jié)構(gòu)時(shí)考慮不全面

在市政道路實(shí)際施工建設(shè)中，由于設(shè)計(jì)人員未能全面考慮橋頭結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致施工人員難以根據(jù)圖紙清楚地了解軟土地基的具體情況，故在實(shí)際施工時(shí)難以結(jié)合工程具體特征進(jìn)行較為合理的施工建設(shè)，這將會(huì)直接影響市政道路工程的施工質(zhì)量。

2.2 路堤壓實(shí)不足

在市政道路施工的過(guò)程中，雖然已經(jīng)廣泛應(yīng)用了路堤壓實(shí)技術(shù)，但在實(shí)際進(jìn)行路堤壓實(shí)操作時(shí)，通常會(huì)受到施工原材料、施工順序、施工經(jīng)驗(yàn)、機(jī)械設(shè)備等多種因素的影響，使得該環(huán)節(jié)的施工建設(shè)難以切實(shí)滿足施工標(biāo)準(zhǔn)，甚至?xí)斐陕坊霈F(xiàn)沉降現(xiàn)象，直接影響市政道路工程的后續(xù)施工。另外，在市政道路正式使用后，經(jīng)常受到通行車輛的碾壓和外部客觀環(huán)境影響，極易造成路基出現(xiàn)變形問題，時(shí)間累積，也會(huì)造成路基沉降現(xiàn)象[1]。

2.3 施工質(zhì)量不合格

在市政道路工程中，路基路面施工建設(shè)的質(zhì)量不佳，也是造成道路橋頭跳車現(xiàn)象的原因之一。若是在施工建設(shè)期間，施工人員沒有仔細(xì)檢查市政道路的施工流程，且未充分了解路基鉆孔的具體數(shù)量和位置，僅僅按照施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行建設(shè)，也容易出現(xiàn)施工質(zhì)量不合格的問題。

2.4 后臺(tái)填料出現(xiàn)問題

填料本身的性質(zhì)、在橋臺(tái)前后使用的防護(hù)排水方式以及臺(tái)后位置路基施工的具體條件，均是造成后臺(tái)填料出現(xiàn)壓縮沉降問題的重要原因。在市政道路工程后續(xù)使用過(guò)程中，路基本身的重量以及車輛自重，將同時(shí)作用在路基上，使得填石材料的空隙變小，實(shí)際壓實(shí)度增大，在壓縮處理后，容易出現(xiàn)路基沉降問題。在市政道路施工建設(shè)的過(guò)程中，使用壓實(shí)機(jī)械設(shè)備，導(dǎo)致緊靠橋臺(tái)邊緣搭接位置的填石材料壓實(shí)度不足，也容易造成路基沉降問題。

2.5 路基路面的滲透性比較差

在市政道路進(jìn)行軟土路基施工建設(shè)的過(guò)程中，建設(shè)材料容易受到降雨等惡劣環(huán)境的影響以導(dǎo)致出現(xiàn)形變問題。在路基路面完成施工處理后，容易出現(xiàn)滲透性比較差的問題，或直接增加了軟土材料的物理距離，提升了水分子進(jìn)入軟土地基建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的可能性，在一定程度上將會(huì)影響建筑工程的整體穩(wěn)定性。除此以外，由于軟基路基上使用的建筑材料，通常具備滲透能力不佳、固結(jié)效果不佳的缺點(diǎn)，此外，滲透系數(shù)與路基承載力具有直接關(guān)系，故滲透能力將會(huì)直接影響市政道路路基土壤的凝結(jié)能力。

3 市政道路施工中軟基加固優(yōu)化對(duì)策

3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

由于路橋結(jié)構(gòu)形式存在差異，在將剛度較強(qiáng)的混凝土結(jié)構(gòu)逐漸向柔性填土路基結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)渡的過(guò)程中，強(qiáng)度會(huì)存在變化。為了更好地處理軟土地基，應(yīng)該在不同強(qiáng)度路基之間設(shè)置過(guò)渡段，從而形成順利過(guò)渡的路基路面。為了確保路堤強(qiáng)度可以順利進(jìn)行過(guò)渡，國(guó)家對(duì)施工材料提出了明確的級(jí)配要求：橋臺(tái)和路堤之間的長(zhǎng)度應(yīng)該超出50m，若是不能超出50m，應(yīng)該至少保證長(zhǎng)度不低于30m。若橋頭引道內(nèi)部不是軟土地基，施工單位應(yīng)該將過(guò)渡段差異沉降值控制在5cm 以內(nèi)，且應(yīng)該將出現(xiàn)沉降坡度差控制在0.4%以內(nèi)，并需要將強(qiáng)度漸變段的長(zhǎng)度控制在不小于13m 的范圍內(nèi)。

3.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)路橋的結(jié)構(gòu)形式

建筑單位需要以較為合理的方式，設(shè)計(jì)過(guò)渡段搭板的物理長(zhǎng)度和強(qiáng)度大小，目前國(guó)內(nèi)外并未在搭板設(shè)計(jì)時(shí)形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此在實(shí)際施工建設(shè)過(guò)程中，工作人員可以依照橋臺(tái)和橋頭路堤的實(shí)際沉降量，確定搭板的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。一般情況下，在市政道路進(jìn)行路基施工設(shè)計(jì)時(shí)，可以使用土工格柵技術(shù)進(jìn)行處理。該技術(shù)的應(yīng)用具有如下特征：第一，土工格柵能夠和土壤一同承擔(dān)車輛的實(shí)際荷載和土體本身荷載，充分發(fā)揮出土體抗剪強(qiáng)度的作用，最大程度避免土體出現(xiàn)側(cè)向變形，以防止路基填土存在側(cè)向位移，從而提升整個(gè)路基的穩(wěn)定性。第二，土工格柵還能和路基填土出現(xiàn)摩擦作用，以重新分配路基荷載，能夠有效降低橋臺(tái)臺(tái)背的受力情況，有助于提高路基土體的實(shí)際承載力，從而降低了路基的實(shí)際沉降率。第三，土工格柵呈現(xiàn)出水平攤鋪的狀態(tài)，長(zhǎng)期處于車輛荷載狀態(tài)下，能夠降低路基出現(xiàn)變形疊加的可能性[2]。

3.3 設(shè)置屏障，減少不均勻沉降

為了降低市政道路出現(xiàn)不均勻沉降問題，應(yīng)該對(duì)橋梁路面進(jìn)行多次勘測(cè)，發(fā)現(xiàn)隱患立即處理。為了確?？睖y(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，應(yīng)該至少實(shí)施三次勘測(cè)。施工單位應(yīng)該結(jié)合橋梁路面的具體長(zhǎng)度、寬度大小、高度值，選取搭板長(zhǎng)度，盡量保證橋梁路面坡度與搭板長(zhǎng)度處于正比例關(guān)系。除此以外，還應(yīng)該重視交通荷載情況，避免搭板由于超過(guò)承載力而造成路面坍塌。

3.4 橋臺(tái)軟基的施工處理技術(shù)

據(jù)市政道路工程具體情況而言，使用水泥粉噴樁進(jìn)行復(fù)合地基處理、加固軟土地基是一種行之有效的方式，而且這種加固方法的施工工期比較短，但是其工程造價(jià)比較高。若使用塑料排水管進(jìn)行加固處理，這種加固形式與超載預(yù)壓加固技術(shù)比較施工工期更短，與粉噴樁法比較，塑料排水溝的加固施工工期比較長(zhǎng)。

除此以外，強(qiáng)夯法和爆破法均是應(yīng)用在市政道路加固軟土地基的有效方式，在實(shí)際加固施工過(guò)程中，工作人員應(yīng)該結(jié)合工程具體特征選擇適宜性較高的技術(shù)進(jìn)行加固處理。為了確保軟基排水工程的整體質(zhì)量，應(yīng)該盡量控制軟基路堤出現(xiàn)不均勻沉降，尤其是進(jìn)行橋頭路段施工建設(shè)時(shí)，應(yīng)該預(yù)留充足的預(yù)壓加固時(shí)間，方可最大程度減小軟基路堤存在的不均勻沉降等病害。

在加固處理路基的過(guò)程中，工作人員應(yīng)該根據(jù)市政道路工程軟土地基的具體情況，如土質(zhì)條件、路堤填筑高度，選用比較合理的方式進(jìn)行施工，例如，在加固施工過(guò)程中，是采用塑料排水板方式還是袋裝砂井方式處理，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件來(lái)決定。另外，在橋臺(tái)位置上，應(yīng)該設(shè)一個(gè)攪拌樁的裝置，并在交接位置上設(shè)計(jì)土工織物的砂墊層，這樣能夠降低路基出現(xiàn)變形狀況的概率[3]。

3.5 選取適宜的路堤填土材料

一般情況，在道橋施工前，施工單位應(yīng)該選擇比較適宜的填土材料。由于不同路況位置使用的填料存在差異性，故選取時(shí)應(yīng)該結(jié)合施工位置路基的具體參數(shù)，對(duì)比各類土壤，根據(jù)不同土壤在同一壓實(shí)影響下的使用效果，選取最大壓實(shí)度的填石材料，降低路面出現(xiàn)不均勻沉降問題的概率。

在利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析時(shí)，可以選用適宜的原材料以進(jìn)行填石處理。在選取填料時(shí)，應(yīng)該盡量挑選容重能力比較強(qiáng)的砂類土壤和吸水性能較好的填石材料，從而提升實(shí)際壓實(shí)效果。據(jù)目前施工情況可知，施工單位通常會(huì)為了降低成本，使用一些淤泥材料或者含有草根、水皮等水生垃圾的材料進(jìn)行填石處理，這在一定程度上會(huì)增加路基出現(xiàn)不均勻沉降問題的概率[4]。

3.6 合理處理臺(tái)背排水

在市政道路施工過(guò)程中，如果在排水時(shí)存在處理不當(dāng)?shù)牟僮?，將?huì)導(dǎo)致雨水順著橋臺(tái)路基的連接處逐漸向下滲透，從而使整個(gè)橋梁路面結(jié)構(gòu)層穩(wěn)定性降低，甚至?xí)霈F(xiàn)跳車錯(cuò)臺(tái)等問題。因此在實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)該根據(jù)臺(tái)背的填料種類、滲水情況、降水特點(diǎn)，選取較為適宜的排水形式，能夠有效控制臺(tái)后填料的含水量，進(jìn)而減少不均勻沉降問題的出現(xiàn)。

3.7 有效控制橋臺(tái)混凝土的搭板施工

在進(jìn)行市政道路混凝土搭板施工時(shí)，工作人員應(yīng)該嚴(yán)格依照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施立模處理，需要保證混凝土表面結(jié)構(gòu)坡度和平整度符合標(biāo)準(zhǔn)。由于搭板接近橋頭位置的混凝土頂面和基層頂面位置距離較小，并且基層厚度較小，若壓路機(jī)在此處通行，容易出現(xiàn)壓碎問題。為了預(yù)防該問題，搭板混凝土的頂面位置和基層頂面之間的距離應(yīng)該控制在10cm 以下，在鋪筑下面層之前，及時(shí)去除已經(jīng)完成鋪設(shè)處理的水泥碎石層，并利用瀝青混凝土進(jìn)行填筑處理和找平，從而保證臺(tái)背回填位置的整體強(qiáng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在市政道路工程進(jìn)行軟土地基路面施工建設(shè)過(guò)程中，容易存在地基斷裂、橋頭跳車、不均勻沉降等問題，會(huì)嚴(yán)重影響市政道路的后續(xù)使用。因此施工單位在進(jìn)行施工的過(guò)程中，應(yīng)該提升對(duì)設(shè)計(jì)施工方案的重視程度，積極利用適配性較高的加固技術(shù)，最大限度地降低路基不均勻沉降，從而進(jìn)一步降低道橋在后續(xù)使用過(guò)程中出現(xiàn)交通事故的可能性，以保證市政道路工程的實(shí)效性和安全穩(wěn)定性。