馬元,宋亞洲,趙希勝
(1.山東省高速路橋養護有限公司;2.山東高速股份有限公司,山東 濟南 250100)
軟土地基受軟土密度低、空隙多的缺陷影響,容易出現路基沉降、滑動,甚至部分受壓過大的位置會出現塌陷,這些問題不僅嚴重影響了過往行駛車輛的安全性,同時也導致路橋工程的使用年限大大縮短,增加了地基反復修復的成本支出。因此,在路橋施工過程中,必須謹慎對待軟土地基的施工,要掌握施工現場土質結構,采用科學合理的軟土地基施工技術,有效提升地基強度與承載性能,從而保障車輛行駛安全,延長路橋使用年限。
路橋施工應對施工路線上的地基基礎進行分段勘察,準確掌握各個路段的地基結構情況,然后,將地基變化與統計數據傳遞給路橋設計單位,由設計人員在設計方案中清晰標注出需要進行軟土地基施工的路段。但是,由于前期勘察工作的失誤或路段跨距加長,導致部分軟土路段并沒有得到驗證,路橋設計人員從勘察數據上得不到準確信息,所涉及的施工方案于是存在缺陷,結果在實際施工中,應該做軟基處理的路段并沒有進行處理,路橋在通行使用后,這部分問題路段就會出現地基沉陷等問題。
土壤性質決定了軟土地基的穩定性比較差,導致地基壓實施工的單次效果并不明顯,所以,為了提升軟土地基的穩定性,通常采用砂礫與松土來作為壓實材料,并合理控制土質中的水分與空氣比例,然后進行反復壓實。但是實際施工過程中,有些施工方和施工人員,為了減少施工成本或偷懶,對明確標注了進行軟土地基施工的路段,卻并沒有進行軟基處理,或是軟基處理沒有按工序要求反復進行,這就導致該軟土地基段的穩定性并未得到較大提升,后期依然會出現路堤失穩的問題。另外,進行軟土地基的堆料填筑時,沒有按施工標準執行,地基填土速度過快,以及壓實碾壓不當,都會為軟基處理埋下隱患。
軟土地基施工技術應用最廣的,是軟土置換施工技術,其技術原理并不復雜,就是將軟土路段的土壤進行挖掘轉移,然后,填入合適的土質材料等,使地基載荷達到路橋施工標準。在換填的的土質材料上,建議選擇優質的復合材料,這種材料不僅結構密實,而且排水性能也不錯,最終施工完成的地基在沉降問題上得到了極大的緩解,有效保障了軟土地基的穩定性能。
軟土地基內的水分過多,必然會導致地基的穩定性變差,嚴重時,甚至會導致地基沉降現象出現。排水加工施工技術,主要是將軟土當中的水分,進行引排,從而有效降低軟土地基內部的不穩定性,實現軟土性能的加固效果。在實際運用排水加固技術前,需要對路橋施工路段的軟土地基情況進行實地勘察,多種技術比對后,覺得排水加固技術更適用于當前路段時,才進行運用。
所謂深層密實,就是采用震動、夯實,以及加壓加固的方法,對軟土地基進行密實度的提升。此技術的實施,需要根據施工路段的具體情況,選擇合適的施工設備和施工方式,才能保障軟土地基施工效果達到預期值。深層密實技術的現場運用,需要施工人員與管理人員共同合作,施工人員要嚴格按照技術要求進行密實施工,管理人員要現場進行施工督導,提高施工人員作業效率,充分發揮施工設備功能。
采用水泥、石灰和一些添加劑,將這些材料進行合理配比后,通過粉化攪拌,形成粉狀固化劑,然后將其輸送到軟土地基內,從而提高地基的穩定性與抗壓性。在進行粉噴樁施工技術運用時,一是要注意各種材料添加劑的配比量,二是要施工管理人員對相關材料的質量把控,三是要對需要使用到的機械設備進行施工前的全面檢查。做好上述幾項準備工作,才能正式開展粉噴樁施工,否則某個環節的失誤,都會影響該技術實施的實際效果。
根據軟土地基現場情況,合理設計鉆機深度,然后定點使用鉆機進行下鉆操作,直到鉆機鉆取的深度達到設計值,再將注漿管深入鉆洞,最后,通過高壓將漿液噴射入軟土層中,達到原土層重新排列、與漿液凝固的效果,從而實現地基沉降減弱,地基載荷增大的作用。該技術通常可用于淤泥、砂土等多種土質結構的地基施工,對施工技術人員的操作要求比較高,需要在施工前對土質結構進行探測與分析,計算出合理的鉆機深度,才能保證高壓噴射后的施工效果到達預期值。
路橋施工主體,應當加強在軟土地基施工技術方面的經驗總結,在實際施工過程中檢驗施工技術運用效果,綜合分析不同軟土地基情況時,采取哪種施工技術是最合適的,制定技術運用標準,方便施工技術人員在施工前,可以結合技術標準選擇合適技術種類。同時,要對軟土地基施工技術在技術內容、技術手段、技術理論上不斷完善,促進國內外軟土地基施工技術應用人員之間的交流,形成技術范圍更加廣泛、技術原理更加豐富的軟土地基施工技術體系。
軟土地基施工技術人員的專業能力,應當通過技術培訓、技能比賽等多種方式來加以提升。從施工人員的普遍技術水平來看,大多數從事軟土地基施工的人員并沒有具備完善的施工技能,很多都是臨時工,他們在軟基處理工作中,對施工技術的運用并不熟悉和準確,往往就會造成軟土地基施工效果大打折扣。因此,路橋施工方,應當重視軟土地基施工人員的技能提升工作,定期對施工人員進行技術講解、實踐模擬,從而豐富施工技術人員技術儲備和實戰經驗。
在軟土地基施工時,施工管理人員應當加強對現場施工人員技術質量的管理,首先,檢查施工前期準備工作是否到位,技術選擇是否合理;其次,監督管理施工人員在技術實際運用過程中,是否按施工要求與技術標準進行施工,及時發現施工現場出現的技術問題,督促現場施工人員進行返工或改正;最后,還要對軟土地基的施工質量進行長期跟蹤管理,對地基可能出現的沉降問題等進行研究分析。施工技術質量管理水平的提升,還需要管理人員對自身工作積極性、管理水平加以提升,充分認識到軟土地基施工技術質量管理對路橋工程質量的重要性,積極主動地開展施工技術質量管理工作。
軟土地基施工技術的運用需要施工設備做支撐,而近年來,隨著我國路橋工程在項目規模、項目數量多個方面的飛速發展,為了適應不同地質環境、施工現場條件而生產應用的施工設備,不斷出現和持續改進。因此,軟土地基施工水平的提高,要求路橋施工方能夠正確認識到施工設備更新換代的重要性,要通過更加高效、更加先進的施工設備,輔助施工人員發揮更好的施工效果,進而提升軟土地基施工質量。另外,施工方要對施工現場所使用的設備加強管理,在開工前進行設備檢查,在完工后對設備進行保養,既要保障施工效率的提高,又要保證施工安全。
國內外軟土地基施工技術,因自然環境、施工標準等因素的差異,在相關技術方面的認知和技術種類,也存在著差異性。比如,我國公路行業規范中,并沒有對軟土地基做出明確的定義,但是日本就在高等級公路設計規范里,對軟土地基進行了定義與劃分。因此,國內外軟土地基施工技術研究學者和實際施工方、施工技術人員,應該加深技術交流與合作,借鑒參考他人經驗來完善我國在這方面的技術內容,加快我國路橋施工在軟土地基施工技術方面的理論與實踐體系建立健全。另外,國內路橋施工方,也需要對國外采用的軟土地基施工技術所用到的材料、設備進行學習,使自身軟土地基處理手段更加豐富。
綜上所述,軟土地基施工技術作為路橋施工過程中極其重要的一項技術,路橋施工方和相關施工技術人員,必須充分認識到目前軟土地基施工過程中存在的問題,加強對軟土置換施工、排水加固施工、深層密實施工、粉噴樁施工、高壓噴射施工等多種技術的掌握,加強技術總結與完善,消化軟土地基處理技術經驗,主動了解并引入新型軟土地基處理材料與設備,不斷提高施工技術人員專業能力,強化施工技術質量管理,并加深國內外軟土地基技術交流與合作,從而推動我國路橋施工在軟土地基施工技術應用方面的進步。