公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)

張志春 山東省濱州公路工程有限公司

1 前言

我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)在快速的發(fā)展中，為我國各行業(yè)帶來了新的發(fā)展道路。而在公路工程的建設(shè)中則更是有大量的新型技術(shù)誕生并應(yīng)用，這些技術(shù)較好地提高了施工效率，為我國交通事業(yè)的發(fā)展提供了更好的技術(shù)支持。

就目前來看，在公路工程中，特別是公路橋梁的建設(shè)中很容易遇到軟土地基的情況，極大地影響到了工程的質(zhì)量，在后續(xù)使用中造成巨大的隱患?；诖?，本文著重對(duì)公路橋梁施工中的軟土地基施工技術(shù)進(jìn)行分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人員提供參考。

2 軟土地基及施工現(xiàn)狀

軟土地基是指壓縮層主要由淤積、淤積質(zhì)土、雜填土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基，承載能力很低，一般不超過50kN/m2，透水性也很小，含水量較大，容易產(chǎn)生形變，在很大程度上影響著公路橋梁工程的壓實(shí)施工。

公路橋梁建設(shè)或多或少存在地基問題，薄厚分布不均勻的軟土層，極易出現(xiàn)地基荷載偏移問題，一旦建筑物中出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，就可能造成地基土剪切破壞，導(dǎo)致整體偏移。

軟土地基處理是公路橋梁施工中非常重要的環(huán)節(jié)，軟土地基處理技術(shù)的好壞直接影響著公路橋梁的穩(wěn)定性和安全性。為了延長公路橋梁的使用壽命，必須根據(jù)軟土地基施工現(xiàn)狀找到公路沉降原因，制訂行之有效的舉措。

調(diào)查顯示，導(dǎo)致公路沉降的原因主要有以下兩點(diǎn)：即來自深層地下水的汲取及來自地面的淺層降水。要加固軟土地基結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)壓實(shí)度。

很多企業(yè)忽視了地基壓實(shí)施工環(huán)節(jié)，沒有及時(shí)處理問題，導(dǎo)致公路橋梁使用壽命縮短。地基穩(wěn)定性還受大氣濕度的影響，當(dāng)遇到刮風(fēng)下雨天氣，橋面會(huì)產(chǎn)生大量積水，致使橋梁受到侵蝕，影響橋梁的耐久性。

3 軟土地基的常見危害分析

對(duì)于軟土地基條件來講，在公路橋涵工程建設(shè)施工當(dāng)中，所產(chǎn)生的最大影響表現(xiàn)在基礎(chǔ)面產(chǎn)生不均勻沉降問題。由于軟土地基結(jié)構(gòu)內(nèi)部的土壤質(zhì)量相對(duì)比較松軟，同時(shí)土壤層相互之間存在的縫隙率較大、含水量較高，如果在公路橋涵建設(shè)施工中，沒有對(duì)軟土地基進(jìn)行針對(duì)性處理，很容易在后續(xù)的施工中出現(xiàn)軟土地基中的水分很難從土壤中大量揮發(fā)，土壤顆粒的密度不斷加大，所形成的沉降問題更加明顯，造成技術(shù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，對(duì)公路橋涵的通車安全造成較大影響。

比如，在公路和橋涵的連接位置經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生沉降差現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)路面跳車以及路面裂縫等現(xiàn)象。在公路橋涵工程正式投入使用之后，由于受到上述車輛以及其他設(shè)施內(nèi)在因素的影響，會(huì)造成地基結(jié)構(gòu)的承載力不斷上升，如果地基部分的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足會(huì)直接造成公路橋涵工程施工的穩(wěn)定性下降，對(duì)行車安全也形成一定的威脅。

4 軟土地基施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 水泥深層攪拌樁

水泥深層攪拌樁是軟土地基施工工藝中一種廣泛使用的技術(shù)，主要應(yīng)用于粉沙土和泥炭土壤這樣的軟土地質(zhì)。原理是將水泥填充作為固化劑，將水泥固化劑和軟土地基充分混合，使軟土固化。水泥固化處理后能夠很大程度地改善軟土的強(qiáng)度和承載力，但需要解決以下幾個(gè)方面的問題。

首先，要對(duì)攪拌樁進(jìn)行科學(xué)的數(shù)據(jù)測試，如混合的時(shí)間、混合的深度，做好施工前的準(zhǔn)備工作。

其次，確保施工環(huán)境的清潔度，在施工前清理施工環(huán)境，并且對(duì)施工材料和設(shè)備進(jìn)行檢查。

最后，拿出具體的施工方案，確定合理的施工順序，施工前對(duì)管道進(jìn)行檢查，保證攪拌樁在施工時(shí)保持垂直。在水泥攪拌前，確定水泥的配比，保證水泥的配比具有良好的養(yǎng)護(hù)效果，滿足軟土地基處理的施工技術(shù)。

4.2 DGR技術(shù)應(yīng)用

采用DGR技術(shù)，以有效提升地基復(fù)合承載能力。此技術(shù)運(yùn)用漿液填充，將特制漿液注入軟土層中，保證漿液在軟土地基中有效初凝，實(shí)現(xiàn)土性改良與地基加固。施工過程中，采用高效附加劑，保證水泥與DGR化學(xué)漿配合比在1∶0.2左右。

具體施工步驟為：展開施工放樣，對(duì)灌漿空位進(jìn)行定點(diǎn)布置加固，給孔位標(biāo)號(hào)。對(duì)施工漿液進(jìn)行灌漿控制，確保漿液地下擴(kuò)散半徑在3.0m內(nèi)，要注意注漿孔與實(shí)際車道距離，滿足軟土地基注漿加固條件。制漿過程中，要對(duì)水泥漿液的水灰比進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整至0.75左右，利用高速剪切專業(yè)制漿設(shè)備進(jìn)行均勻攪拌，確保水泥漿攪拌初凝后養(yǎng)護(hù)到位，避免出現(xiàn)離析問題。水泥與DGR化學(xué)漿液材料比為3∶1，并根據(jù)路堤特征、軟土地基基本情況與氣候等因素進(jìn)行調(diào)整，確保軟土地基達(dá)到最佳加固效果。

4.3 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是工程中最常用到的一類專門針對(duì)軟土地基施工環(huán)境的施工方法。而實(shí)際上其主要就是通過具有一定重量的錘體在一定高度下進(jìn)行自由落體，在不斷地錘擊下可以達(dá)到較好的夯實(shí)效果。

我國引入強(qiáng)夯法的時(shí)間較早，可以追溯到20世紀(jì)70年代，并且在多年來的應(yīng)用和發(fā)展中也已經(jīng)較好地提高了該工藝的安全性能和施工效果，做出了相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

強(qiáng)夯法的具體功效就在于其可以有效地提高軟土地基的抗剪強(qiáng)度，并且能夠有效達(dá)到抗液化和抗震能力。當(dāng)然，強(qiáng)夯法也有其自身的使用條件，例如，對(duì)含有較厚淤泥和淤泥層的土壤來說，使用強(qiáng)夯法是無法達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)的，所以強(qiáng)夯法應(yīng)該根據(jù)具體的土壤含水量、特殊性質(zhì)、粒徑分布、孔隙比等進(jìn)行合理使用。

就目前來說，為提高強(qiáng)夯法的施工效率，在工程上可以采用復(fù)合處理的辦法來進(jìn)行施工，如以強(qiáng)夯加固法、強(qiáng)夯與沙井的結(jié)合等，這些對(duì)于一些特定的土壤結(jié)構(gòu)有著較好的處理效果。

另外，在強(qiáng)夯法的使用過程中，施工人員必須要保證施工過程以先周邊后中間的順序進(jìn)行，并且要對(duì)表面的浮土進(jìn)行嚴(yán)格的清潔，最后還需要加強(qiáng)質(zhì)量的檢驗(yàn)工作，確保施工質(zhì)量。

4.4 換填法

對(duì)于換填法來說，就是對(duì)待處理的軟弱地基范圍內(nèi)土壤進(jìn)行重新?lián)Q填處理，其具體的操作過程如下：首先對(duì)于處理區(qū)域范圍內(nèi)的軟土，采取局部開挖或者是全部開挖的方式，具體的開挖深度以及開挖范圍，需要結(jié)合開挖過程中，土壤的實(shí)際質(zhì)量來進(jìn)行分析判斷，當(dāng)開挖到一定深度和范圍之后，就需要利用強(qiáng)度較好的材料來對(duì)其進(jìn)行分層的回填壓實(shí)處理。

而在分層回填的過程中，為了使回填的質(zhì)量和效果得到可靠的保障，需要利用強(qiáng)夯機(jī)、壓路機(jī)來對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)處理，這樣就能夠使軟弱地基得到有效的改善，并且能滿足后續(xù)施工的各種地基要求。

4.5 排水固結(jié)技術(shù)

在公路橋梁工程項(xiàng)目施工過程中，排水固結(jié)施工法是軟土地基處理工作比較常用的技術(shù)方法。在具體施工過程中需要有效做好地表水和地下水的排放工作，同時(shí)在工作正式開始階段需要增派專業(yè)的地質(zhì)勘查工作人員，對(duì)施工區(qū)域的場地地質(zhì)條件情況進(jìn)行全面勘查和分析，準(zhǔn)確記錄施工區(qū)與地表水和地下水的構(gòu)成情況，然后將所收集到的各項(xiàng)參數(shù)信息直接上報(bào)到公路工程建設(shè)單位，為后續(xù)的工程施工提供有效的參考。

在針對(duì)公路橋涵施工中地表水的處理工作，通常情況下使用的是固化劑處理工作方法。固化劑通常選擇的是水泥材料，在軟土地基的固化處理效果上非常明顯，在具體施工過程中需要從以下幾個(gè)方面來實(shí)施。

從成分方面進(jìn)行分析，固化劑所組成的材料主要分為各種不同類型的無機(jī)材料和有機(jī)材料，同時(shí)可以和水泥材料之間進(jìn)行混合應(yīng)用，可以有效提高軟土地基條件的全面加固處理效果。

在以往的公路橋涵工程項(xiàng)目建設(shè)施工當(dāng)中，由于筑路施工材料主要包含砂礫石、石灰以及粉煤灰等各種材料，這種形式的材料更多需要從自然界當(dāng)中進(jìn)行收集，長此以來會(huì)造成各種資源被過度開發(fā)，對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

軟土地基通過固化劑材料的合理應(yīng)用，固化劑材料可以和軟土地基當(dāng)中的水分形成反應(yīng)凝結(jié)成強(qiáng)度更高的固體材料，可以進(jìn)一步提高軟土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有效替代這種傳統(tǒng)的自然材料，確保自然環(huán)境不受到破壞。

4.6 鋼筋混凝土管樁法

鋼筋混凝土管樁法，是當(dāng)前階段軟土地基處理中一種比較常見的新型處理辦法。在對(duì)公路橋梁的地基進(jìn)行處理時(shí)，需要借助一些特殊的設(shè)備和裝置，對(duì)混凝土的管樁進(jìn)行科學(xué)的澆筑，從而使得整個(gè)樁體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部能夠與土體結(jié)構(gòu)之間密切地結(jié)合在一起，使得樁體與土體之間的摩擦力得到大幅的提升，而結(jié)構(gòu)摩擦力的提升就意味著，整個(gè)地基承載力的強(qiáng)度得到了大幅的提升。

這種處理辦法的實(shí)用性相對(duì)來說比較強(qiáng)，同時(shí)整個(gè)處理的周期相對(duì)來說也比較短，澆筑成型后的樁體質(zhì)量和耐久性相對(duì)來說也比較高，因此整個(gè)技術(shù)的應(yīng)用范圍就顯得非常的廣。

5 結(jié)束語

軟土地基施工在公路橋梁建設(shè)中占有重要地位。軟土地基施工技術(shù)會(huì)受到諸多因素影響，只有充分掌握軟土地基施工的技術(shù)要點(diǎn)，才能保證應(yīng)用效果。