高速公路軟基路段沉降處治技術研究

李建鋒 黃靜

摘? 要：高速公路作為現代經濟和社會發展的重要基礎設施，其是構筑交通現代化的重要標志。然而，很多已建高速公路在通車運營過程中往往會出現軟基路段不均勻沉降現象，其中橋頭跳車問題最為突出。為了保障行車舒適性和安全，必須重視軟基沉降處理，采取切實可行的方案，積極消除橋頭跳車等病害。基于此，本文結合具體案例，提出了FCB氣泡混合輕質土換填方案，以期能夠優化施工工藝，同時有效解決高速公路軟基沉降病害等問題。

關鍵詞：高速公路;軟基路段;沉降處治;FCB氣泡混合輕質土

中圖分類號：U416.1? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2020）10-0000-00

1 工程概況

某高速公路全長125km，是連接多地市的重要通道，其地形平坦，河網交織，沿線多軟土地基，地質條件較差。全線共有大小橋梁36座，在公路建設初期，針對軟基問題采取了一定的措施進行處理。但隨著交通量的增加，在通車運營多年后及在工后沉降等因素的共同作用下，局部路段軟土路基沉降問題加重。問解決以上問題，本文選取本工程其中一座中橋段作為試驗段進行相關研究，其土層分布情況如表1所示。

基于減輕路基自重、便于施工的目標，在綜合分析下，提出了FCB氣泡混合輕質土施工方案，即通過FCB氣泡混合輕質土代替路面結構層或部分路基層的施工工藝。相比面層、基層或者路基填料，FCB的容重相對較輕，且具有很小的附加應力，理論上講，通過換填施工，可以大幅減小地基沉降量，緩解及控制橋頭跳車病害。

2 FCB回填特點

作為一種輕型土工材料，氣泡混合輕質土是指按照一定比例在原料內摻加相應的固化劑、水、氣泡，隨后均勻拌和。相比一般土體，此類土質容重較小，但強度、變形特性卻很好，甚至在良好土質以上。因此，將氣泡混合輕質土用于軟基路段沉降處治，可以降低橋和路基間的差異沉降，消除橋頭跳車問題，具有良好的施工應用效果和經濟效益[1]。

3 施工方案的確定

結合工程實際情況，決定采用FCB氣泡混合輕質土施工方案，通過此類土質換填原路基宕渣層，從而起到減小荷載的作用。路面結構形式如表1所示。

4 原材料選擇

（1）水泥。水泥材料是FCB氣泡混合輕質土的主要組成成分，采用42.5級普通硅酸鹽水泥，標號不同、廠家不同的水泥必須分類存放，不得混用。保證水泥各項技術指標滿足規定要求。

（2）發泡劑。在發泡劑選擇時，要保證其內未顯著產生沉淀物，且不會污染環境。因此，本工程決定選用表面活性類發泡劑，要求其靜置1h后FCB氣泡混合輕質土濕容重增加值在0.5KN/m3以下。

（3）細集料。選取當地優質砂作為細集料，比如河砂、石灰石粉等。細砂等集料最大粒徑可控制在5mm以下，細粒含量不宜超過15%。

（4）水。采用無污染、無雜質的自來水即可。

5 FCB氣泡混合輕質土施工流程

5.1施工準備

FCB施工前，要先處理好基底，保證地基平整、夯實。若基底為斜面，可采用一級一級開挖臺階的方法，其中坡率為1﹕0.75，按50～100cm高度開挖臺階。在75～100cm控制開挖寬度。

當氣泡混合輕質土內進入水分后，土重度將會增大，即便是增幅小，也應做好防水處理。并及時排除基底表面水分、地下水等。氣泡混合輕質土具有很好的流動性，應提前進行模板防護，確保其固結質量。

5.2 水泥漿拌和

根據以往施工經驗，FCB氣泡混合輕質土所使用的水泥漿，可采用兩種方法獲取，其一，在施工現場制備;其二，通過拌和站提供成品。相比普通混凝土，FCB氣泡混合輕質土當中所使用的水泥漿含水量偏高，因此，若直接采用拌和站提供的成品，達不到所需含水率要求。因此，拌和站應通過流量值進行用水量控制，從而縮短水泥漿制備時間。

FCB氣泡混合輕質土水泥漿拌和應具有連續性，避免出現消泡、初凝等問題，對整體澆筑效果造成不利影響[2]。

5.3 運輸

氣泡混合輕質土拌和完后，運輸時可采用2種方式，即泵送管、直接運輸。為確保施工質量，需合理控制泵送距離，并根據泵送距離確定砂和水泥的配合比。

5.4 澆筑

為避免FCB氣泡混合輕質土性能受到影響，需減少振動次數，保證氣泡分布均勻。澆筑時，由軟管前部灌入軟質土，在已澆筑輕質土內插入軟管尾部。根據施工要求，澆筑可采取分層分塊法，0.45～0.8m為各層澆筑厚度。這樣不僅可以避免輕質土產生分層問題，還能避免病害問題的產生，如溫縮裂縫等。在澆筑層間結合部時，要控制好間隔時間，一般情況下，只有在下層即將終凝前進行上層施工。沿著澆筑區域長邊澆筑，若澆筑管道在2條或以上，可同步澆筑。

5.5 養護

完成澆筑作業后，便可進行FCB氣泡混合輕質土養護，為防止水分過多流失，影響施工質量。應覆蓋薄板、彩條布等。若養護期間，遇到降雨天氣，針對尚未固結成型的輕質土，要做遮雨處理。若被雨浸濕，天氣轉晴后，需及時將表面層去除。在整個養護過程中，在尚未固結成型之前，嚴禁任何行為擾動。

5.6 脫模

通常來講，完工后無需拆除模板，但必須要拆除時，必須保證FCB氣泡混合輕質土強度滿足設計要求，在不會受外界作用力影響的前提下，方可拆除。

6 FCB氣泡混合輕質土施工質量控制措施

6.1 砂性土質量控制

砂性土含水率直接關系到FCB氣泡混合輕質土成品質量問題，因此，在施工當中，尤其是在拌和砂性土時，很難實現其含水率和砂性土成分一致。這種情況下，為了合理控制砂性土含水率，需定期做好檢測，甚至每天都需要檢測，及時調整，保證配合比設計正確，提高澆筑質量[3]。

6.2 FCB成品質量控制

針對單次拌和成品質量，可每天檢測2次，主要對其濕表觀密度、含氣量、擴散度進行檢測，保證檢測偏差控制在規定值允許范圍內。針對工后FCB質量，每天每次需檢測3塊，主要檢測其單軸抗壓強度和表觀密度，保證實際測定值在設計強度平均值以上。

6.3 澆筑后FCB質量控制

澆筑完FCB氣泡混合輕質土之后，可以利用材料單軸抗壓強度進行測定，從而有效控制其質量。一般情況下，完整的單軸抗壓試驗周期為28d，但在具體操作中，需結合工程實際在未達到28d時，就確定單軸抗壓強度值。此外，還要做好FCB成品質量控制。

7 結語

綜上所述，改革開放以來，我國交通事業迅速發展，然而，隨著交通量的日益增長，加之自然因素的長期影響，很多道路出現了不同程度病害問題。本文以高速公路軟基路段沉降處治技術為研究對象，提出了病害處治對策，以期有效減少路基沉降，提高施工質量水平。

參考文獻

[1]周建.高速公路工程施工中軟基處理關鍵技術應用研究[J].工程建設與設計，2018（12）：38-39.

[2]齊釗.高速公路施工中的軟土路基施工技術[J].交通世界，2019（1）：56-57.

[3]趙萍祥.公路工程軟基處理中水泥攪拌樁技術的應用分析[J].四川水泥，2017（1）：338.

收稿日期：2020-09-07

作者簡介：李建鋒（1988—），男，陜西鳳翔人，本科，工程師，研究方向：路橋工程。