公路橋梁工程中軟土地基施工技術要點分析

張 玉 會

(駐馬店市公路工程開發有限公司,河南 駐馬店 463000)

橋梁工程在整個公路交通運輸事業的發展進程中占據著重要地位，而軟土地基加固處理直接決定了整個公路橋梁工程的建設質量。軟土地基具有孔隙密度小、含水率高且不易壓實等特征，這很大程度的提升了加固處理工作的難度系數。一旦軟土地基施工不當，不僅會制約區域交通事業發展，還會對公眾財產安全構成潛在威脅。

1 軟土地基的基本特征

1.1 含水率較高

與常規地基結構相比，軟土地基含水率較高。經測算，軟土地基最大含水量可超過70%。正因如此，軟土地基的土層呈流動狀，增加了壓實難度。為此，公路橋梁建設中需要對軟基進行合理的加固處理，以保證其施工質量和安全。

1.2 壓縮系數大

從專業角度來說，軟基液限和壓縮系數之間是呈正相關的。軟基液限的提升，其壓縮系數也會隨之增大，延展上限可達到1.1 MPa。由于各個工程項目所在區域的地質結構條件存在顯著差異，所以在進行軟基處理時，除了要考慮壓縮能力外，還要對軟土層的固化情況進行合理分析，確保軟土地基處理的合理性。

1.3 水滲透性較差

由于黏土層中含有較多的砂性土，而砂性土水滲透性較差，所以黏土的固化速率優于軟土。從土質結構理論上來說，軟土的本質就是水滲性極差的黏土。通常情況下，即便給予軟土地基一定強度的外力，也難以提高其固化速率。另外，如果特定區域軟土地基中含有大量的有機物，就會導致排水管堵塞，削弱軟土地基的滲透能力。

1.4 抗剪能力薄弱

如果軟基的抗剪能力不足，將會對路基排水造成直接影響。對此，施工建設單位要采取必要的措施，提升地基抗剪切能力，降低危險事故的發生。

2 軟土地基的危害分析

通過對軟基的分析了解可知，常規含水量保持在34%～72%之間，飽和度則趨近于100%，液限在35%～60%之間。在公路橋梁施工中，一般將淤泥、濕性黃土和黏土等組成的地基結構統稱為軟土地基。由于公路橋梁工程具有延展線長、規模化且涉及面廣等特征，且軟土地基分布情況較為復雜。因此，工程建設要盡量躲避軟土地基，或在正式施工前對軟土地基進行加固處理。然而，由于受到諸多客觀因素的制約，導致軟土地基加固處理不規范，這就給公路橋梁工程造成了不可逆損害。如路基不規則沉降、線外建筑物坍塌。

3 應用頻率較高的軟土地基施工技術

3.1 重載施工技術

1)預先沉降處理法。

預先沉降處理法的核心原理是依托大氣壓力的作用，強制性壓實軟土層，并提升沉降結構的固結速率，降低間隙水壓，保證軟土層的安全穩定性。

2)填土加載法。

填土加載法的核心是采取填筑土體的方式提升結構內部的飽和度。高效合理的應用填土加載法可有效降低路面沉降問題。一般該技術被應用在承載能力不足或者穩定系數不達標的公路橋梁軟基施工中，以此來提升地基結構的安全性和穩定性。

3.2 砂墊層排水法

該方法是在路堤底部位置上鋪設一層24 cm左右厚度的砂層，以加快軟基的固結速度，提升其荷載能力。砂墊層排水法主要適用于排水性能突出的路段，且砂墊層的鋪設厚度需根據區域土質結構特征來決定。經過大量理論探究與實踐積累可知，將砂墊層中天然級砂礫的鋪設厚度控制在5 cm左右，可最大限度的保證排水固結效果。總之，在公路橋梁軟基施工中，砂墊層排水法的應用需要嚴格控制砂石的純凈度、墊土層厚度，以增大地基的支撐強度，強化路基結構的安全穩定性。圖1為砂墊層排水法實例圖。

3.3 灰土樁擠密技術

灰土樁擠密技術是在外界壓力作用下，利用樁孔將圖和灰土打入地基中，增大軟基密度。需要格外注意的是，土和灰土要按照一定的配置比例混合。灰土樁擠密技術一般被應用在面積和厚度較大的濕性黃土中。此外，該技術在使用過程中要對存在的生石灰進行有效清理，避免其與水發生化學反應。圖2為灰土樁擠密技術實例圖。

3.4 粉噴樁加固技術

粉噴樁施工流程如下所述：現場清理→測量放樣→機械就位→預制下沉→攪拌提升并噴粉→重復攪拌→樁機移位。

粉樁加固技術的核心原理為：將水泥等原材料作為基礎固化劑，并在深層粉體噴射攪拌機的作用下進行原材料的固化處理，之后將固化好的原材料裝入到鉆頭中，在壓力作用下將固化料噴射到軟土地基中。與此同時，通過攪拌機鉆頭的旋轉起到強制攪拌軟土層的作用，提升原料的飽和度，形成高強度的粉噴樁。粉噴樁加固技術可以進一步增強地基結構安全穩定性。

4 結合工程案例，簡述軟土地基施工關鍵控制點

4.1 工程基本概況

某大橋全長約1 125 m，整個橋梁結構分為10聯，除低8聯采用掛籃旋轉澆筑作業，其余兩聯采用滿堂支架現澆法。現澆預應力混凝土連續梁構成了整個橋梁框架，箱梁高達到2.2 m。經測算，橋體最大縱坡為3.5%，最小縱坡為0.589%。充分考慮到工程項目與周圍環境景觀的協調性及成本支出，大橋箱梁采用了落地碗口式滿堂支架體系，而滿堂支架基礎采用了清淤換填法。

4.2 地基沉降量的計算

清淤換填和箱梁施工的間隔時間較長，很容易導致換填土層的重力荷載出現變化，進而引發壓縮變形。為此，在實際施工過程中，要加大對上部混凝土荷載形變的重視度，嚴格控制形變量。

4.3 優化處理滿堂支架基礎結構

為提升樁基的穩定性，可利用分層回填的方式對地基中存在的淤泥進行清理，合理控制黏土回填標高。回填完畢后，按照標準要求，鋪墊厚度約為0.6 m的毛渣，并使用C25混凝土澆筑支架結構，確保樁基的耐久性與穩固性。

4.3.1清淤與回填作業

橋梁下淤泥層頂面清淤厚度在4.08 m～7.51 m之間，采用分層回填法開展土體回填施工作業，并保證單層鋪設厚度與壓實度滿足標準要求。在具體施工作業中，需要根據現場的具體情況進行鋪設厚度和碾壓頻率的調整，并設置較為完善的排水系統，減少雨水下滲問題對地基造成的影響。對于非市區內的公路橋梁工程來說，由于施工建設不會對交通及居民造成嚴重影響，可采用砌筑泥漿池等方式開展樁基施工，且定期清理樁基淤泥沉渣，最大限度的增大地基承載負荷力。

4.3.2回填土壓實度的檢測

回填作業完成后，會利用靜力觸探法對土層的承載負荷進行合理檢測，確保其參數值符合標準要求。

4.3.3鋪墊毛渣層

采用推土機與壓力機協同作業，對回填土進行整平壓實處理。墊層材料以毛渣、碎石為主，先進行攤鋪作業，然后再采用振動壓力機進行初壓，在必要的情況下，可重復碾壓，將壓實度控制在96%以上。

4.3.4采用合理的混凝土型號，完善澆筑工藝

通常來說，以箱梁投影線外擴1 m～2 m作為混凝土澆筑范圍，并以9 m間隔距離為限進行控制樁的設置，以確保混凝土的平整度和澆筑厚度與實際施工要求相符。在澆筑作業完成后，還需合理設置橫、縱向伸縮縫，保證混凝土結構的預應力效果。一般橫縱向伸縮縫的距離控制在10 m和5 m左右。

4.4 預壓負荷試驗

預壓負荷試驗是為了驗證地基結構的安全性和穩定性所采取的一種有效措施，通過該試驗的開展，能夠保證地基施工中支架沉降的合理性，進而為后續施工作業的安全提供保障。在試驗過程中，應當采用配筋及裝砂的方式加大地基結構的荷載強度，經過約3周的觀察與動態監測可知，各監測點24 h內的沉降平均值小于1 mm，且連續72 h的沉降平均值最大不超過5 mm，這表示該公路橋梁工程的地基結構強度符合標準要求。

5 結語

公路工程對城市交通運輸行業的發展有著重要意義，隨著公路荷載的不斷增大，切實強化整個工程建設質量，保證工程結構安全穩定性也是勢在必行的。一直以來，軟土地基都是公路橋梁施工的重難點，只有不斷創新優化施工工藝，加大監督管理的投入力度，才能徹底提高工程質量，推動道橋工程的逐步優化。