陳政劍(廣東省基礎工程集團有限公司,廣東 廣州 510620)
重視軟土地基加固技術的科學應用,對提升市政道路施工質量,保證道路運行的穩定與安全,延長壽命的延長具有積極意義。在重視建筑工程質量、安全與經濟協調發展的背景下,進行軟土地基加固技術合理應用,已經成為建設單位以及工作人員關注的重點,市政道路施工中軟土地基加固技術應用的研究具有重要研究價值與現實意義。
相對于其他土層結構而言,軟土層中的孔隙又多又大,在一定程度上降低了路基對外界荷載的承載能力。當沒有對其進行針對性加固處理時,路基在施工與使用過程中會出現不均勻沉降、路面塌陷等安全問題,大大降低了市政道路施工質量,給道理養護與維修帶來困難,增加施工建設成本。
由于軟土主要是由天然含水量相對大、承載力相對較低的淤泥沉積物與少量的腐殖質共同組成。因此,在軟土中含有相對較多的水分子,通常情況下天然含水量在50%~70%左右,有的甚至達到了200%,液限通常為40%~60%,這在一定程度上進一步加大了軟土地基中的孔隙[1]。與此同時,軟土地基中的粉土、黏土中存在一定的負電荷,會對空氣中的水分子產生吸力,使其停留在土粒表面進一步加大軟土地基的含水量,為市政道路施工增添了困難。
實際施工經驗總結發現,軟土地基在一定的重力與外力作用下,軟土以其高流變性特征導致路基結構出現變形,降低路基抵抗力與耐久性,易形成道路坍塌故障。如,某市政道路施工中軟土層變形與強度指標如表1所示。
2.1.1 預應力混凝土管樁技術及其應用
預應力混凝土管樁技術是市政道路施工中軟土地基加固較為常用的一種施工技術,通過科學使用先張法預應力管樁或后張法預應力管樁,提升地基穩固性,避免路基松動現象的產生。通常情況下,在市政道路施工過程中,工程施工人員針對地基松動問題,確定地基松動具體范圍的基礎上,對軟土地基實際情況進行綜合分析,并根據實際情況,依據相關規定科學選擇預應力混凝土管樁施工方法,并依據施工技術標準與要求進行操作,如進行靜壓預應力混凝土管樁施工時,在保證預制構件質量合格的基礎上,應依據“樁位定位—管樁起吊—裝機就位—壓樁—接樁—焊縫檢查—再壓樁—送樁”的工藝流程進行操作[2]。值得注意的是,在保證定位準確性的基礎上,在施工前需保證市政道路施工現場的平整性;在壓樁過程中,需做好樁標識工作,允許樁位誤差在2cm之內;在接樁過程中應做好垂直度、壓樁標高監測工作,保證施工精準度,開采用二氧化碳氣體保護半自動焊接方式進行焊接,注重焊接表面的有效檢查;在施工過程中注重施工對周圍環境影響的有效控制。
2.1.2 水泥粉煤灰碎石樁加固技術(CFG)及其應用
水泥粉煤灰碎石樁加固技術(Cement Fly-ash Gravel Pile,簡稱CFG技術)的應用,主要是通過科學配置CFG樁,進行地基加固的軟土地基加固施工技術。通常情況下,CFG樁是由水泥、粉煤灰、砂石、石屑依據一定的比例加水混合而成,其強度等級通常在C5~C20范圍內,具有強度高、成本低、操作簡便、穿透性強、沉降變形小、原材料來源廣等優勢[3]。在市政道路軟土路基施工中,應用CFG技術,主要是采用螺旋鉆孔的形式成孔,并利用機械設備向管內泵壓CFG樁所需的混合材料制成半剛性樁體,通過在地基基底與樁頂配置一定的褥墊層構成復合地基,提升地基抗剪力強度,加大軟土地基穩固性。在施工過程中需要根據具體情況進行具體分析,一般情況下,需嚴格依據技術標準進行材料質量檢驗與混合料科學配置;樁的垂直度偏差通常情況下應控制在1.5%以內;褥墊層不宜采用卵石進行施工,以砂石(中砂、級配砂石等)最佳,厚度多控制在150mm~300mm范圍內;在振動沉管灌注樁成樁過程中需控制坍落度(30~50mm范圍內);沉管灌注成樁施工拔管時,應保證速度的均勻性(速度在1.2m/min~1.5m/min范圍內);在冬季施工中需做好樁頭與樁間土的保溫工作。

表1 軟土路基的變形和強度指標
此外,在市政道路施工中還有其他軟土地基加固技術,如換填土技術、強夯加固技術、堆載預壓排水固結技術、高壓噴射注漿技術等等。因此,在實踐施工中需根據具體情況進行具體分析,通過制定科學、合理的施工方案進行軟土地基的加固。
在某市政道路施工中,道路設計為可供六車行駛的雙向快速道,所在施工范圍內的土質為典型的軟土土質,其天然含水量、孔隙、壓縮性等相對較大。加之,軟土地基中軟土所處位置比較深,因此設計選用釘型攪拌樁軟土加固施工技術進行軟土地基加固操作。在此過程中,在保證水泥質量合格的基礎上,控制水泥土攪拌樁垂直度偏差在在1.5%范圍內,樁位偏差在5cm范圍內;在施工前需做好場地平整、定位、攪拌機就位等工作;水泥配置需根據技術規范與要求中的比例,進行科學配置;采用“四攪三噴”施工工藝與“二攪一噴”施工工藝進行攪拌樁上部與下部的實踐操作[4]。通過該技術應用,有效提升了軟土地基的穩固性。
軟土地基加固技術是改善市政道路施工質量,保證市政道路運行穩定與安全的重要手段,在我國市政道路施工建設中具有廣泛的應用。隨著我國建筑事業的高速發展,軟土地基建筑項目日漸增多,地基加固技術種類相應的得到增加。對此,在實踐施工中,需根據當地地質情況、水文條件、自然環境,制定科學、可行的軟土地基加固技術施工方案,并在研究中不斷進行技術革新,從而保證施工建設的安全與可靠,提升道路整體質量。