公路橋梁過渡段軟基路基施工技術分析

近年來，我國道路基礎工程建設取得令世界矚目的成果，但是因地基部分土質不良導致的路橋過渡段橋頭跳車問題屢見不鮮，從公路運行安全性角度分析，橋頭跳車問題不僅會影響行車舒適性以及安全性，一定程度上也反映出公路路基部分存在一定安全風險，不僅會對公路使用壽命造成嚴重影響，同時也會導致安全事故發生的概率大幅提升，因此，針對軟土地基施工技術的研究具有重要意義?；诖?，本文將以蘭永一級公路軟弱路基段施工項目為例，分析橋頭跳車原因，并探究利用CFG樁復合地基處理方法對軟基路基施工方案，詳述該技術應用要點以及應用中過渡段長度計算等環節方法，希望對相關工作人員提供參考意見。

軟土路基;CFG樁復合路基;施工技術

：U416.1

我國在實際發展過程中對路橋的基礎工程建設方面重視程度極高，并在相關方面建設上投入巨大人力、物力、資金支持。但是從實際發展情況來看，由于我國疆域遼闊，不同區域之間地質條件之間的差異性較大，進而導致部分路段路橋工程只能在地質條件相對較差的軟土地基上進行建設，進而導致公路橋梁過渡段橋頭跳車等問題屢見不鮮，不僅影響路橋工程使用壽命，同時也會導致安全事故發生的幾率大幅上升。由此，如何控制軟土地基變形，提升其穩定性已經成為當前行業內重點研究內容。

通常情況下，建設行業內將實際施工過程中需要進行處理的軟粘土、沖填土等歸屬于軟土地基類別之中。此類土體的特征在于，存在于天然地基之上，但是在實際施工過程中無法滿足路橋工程設計對地基承載力以及變形幅度等指標的要求，需要施工單位對其進行加固處理。根據軟土層特性以及工程設計對地基條件的要求，并非所有軟圖層都需進行加固處理，根據施工要求為標準進行劃分，需要處理的軟土層主要包含以下兩種：第一，相對軟弱土。此類型土體主要包含淤泥以及淤泥質土，最為顯著的特征為有機質以及天然含水量較高，且天然孔隙比在10以上，整體滲透性較差，難以滿足路橋工程施工桂東的承載力質變以及變形指標;第二，動力失穩土。此類型土體主要包括可能在震動以及車輛荷載等因素的影響下產生液化或沉陷的砂性土、震陷土等。

橋頭跳車現象是當前公路運行過程中比較常見通病之一，該現象的產生與軟土地基之間具有直接聯系，受軟土地基特性影響，路橋工程實際建成后柔性道路與鋼性橋臺之間的連接部分不可避免地產生沉降差，當過渡段沉降達到一定程度時，路橋之間的搭板就會形成縱向斜披，進而產生跳車現象。此外，受橋梁與路基、路面之間存在的材料、剛度等因素影響，公路實際運行過程中產生的集中應力會聚集在橋臺連接受力部分，在車輛荷載以及橋梁自重等情況的影響下，道路與橋梁兩部分均會產生沉降現象，而二者之間的沉降差存在明顯差異性，最終形成錯臺，導致跳車現象出現，這也是導致相關現象出現的主要原因之一。該現象一旦出現，一方面會對車輛行駛舒適性造成直接影響，同時也會制約公路的通行能力，一定程度上制約道路工程的應用價值，嚴重損害道路工程社會與經濟雙重價值。由于路橋工程設計過程中已經將地基壓縮變形導致的沉降現象考慮其中并做出相應處理，因此，因臺后填土上修建路堤導致的沉降現象基本無法消除，至通過對地基進行處理緩解沉降現象?，F階段，各國對橋臺銜接處縱向坡度標準存在明顯差異性，但是實踐經驗來看，通常情況下當坡度大于3‰～6‰時就會出現橋頭跳車現象。

永蘭一級公路工程位于黃河沿岸，受當地地質特點影響，全工程中需要進行處理的軟土地基數量高達40多處。本文研究中選取K28+512路段為例說明CFG樁復合地基技術的應用方法。

本路段工程沿黃河左岸進行建設，地層巖性屬于沖洪積淤泥，整體厚度約在8～10m范圍內，淤泥層下部為細砂層，整體厚度達到10～15m，遭遇地震等地質災害時會產生液化現象。施工區域內存在魚塘、沼澤等，表層軟土呈現出鹽漬化現象。該路段屬于較為典型的軟土地基，整體施工條件較差?？紤]到本路段地質條件難以滿足施工設計對道路承載力的要求，以此，施工團隊在考慮經濟性、施工周期、施工質量的條件的基礎上，決定采用CFG樁復合地基處理技術對本路段軟土地基進行處理。

3.1施工方案設計

CFG樁復合地基處理技術在實際應用過程中需要施工單位根據施工場地實際情況采用沉管法設置CFG樁體。本路段施工過程中，施工單位根據施工需求在橋臺連接段處設置相應過渡段，根據相關計算公式得出本次施工孤獨段設計長度應為46m，根據技術要求，將過渡段由橋頭一端引向另一端，并劃分為A、B、C三個加固區域。整體設計中A區長度設計為16m，B、C兩區長度設計均為15m，呈等邊三角形布置。施工單位通過調整有效樁長以及樁間距實現對本路段剛柔過渡處理。在將樁身強度調整為設計標準數值時，施工單位開始進行填筑褥墊層工序，在相應施工區域頂部設置單層雙向土工格柵，并進行臺背回填作業。通過設置CFG樁可以有效實現將工程中原有的剛度差異轉換為剛柔性緩慢過渡，將錯層臺階型跳躍沉降形式轉換為較為緩和的線性過渡，進而實現緩解軟土地基沉降，提升地基穩定性的目的。

3.2 CFG樁復合地基處理技術應用要點

3.2.1施工建材要求要求

CFG樁復合地基處理技術在實際應用過程中對材料具有明確要求。樁體制作原料主要由隨時、石屑、粉煤灰以及水泥等材料按照一定比例混合而成。集料材料選擇應采取以下標準：粗集料采用碎石作為原材料。針對不同的制作方法，原料粒徑也有相應要求：采用泵送混合料方式時應注意最大粒徑應保持在19mm左右，而振動沉管法則需要最大粒徑保持在63mm左右。為確保原料質量，實際制作過程中應采用石屑等填充粗集料之間的孔隙。水泥材料的選擇應采用42.5級普通硅酸鹽水泥。

隨時褥墊層以及土工格柵制作過程中也應依據相關標準進行。褥墊層設置過程中應注意與CFG樁之間保持合理距離，以500mm為最佳，實際鋪設過程中可以采用靜力壓實法，整體夯實度應保持在0.9以下。土工格柵設置過程中應確保極限抗拉強度處于50kN/m以上。

3.2.2成樁試驗要求

在對CFG樁成樁質量進行檢測過程中，應選取3～4段代表性路段，依照樁體不同長度進行質量檢驗。實際檢測工作應在樁體成型28天以上后進行，具體檢測內容包括樁體抗壓強度、樁體低應變動力試驗等，進而實現對CFG成樁完整性進行檢測。同時施工單位還需要針對不同樁長機型單樁以及單樁復合地基載荷試驗，以明確樁體實際承載力是否滿足工程設計需求，并以此為基礎對設計參數進行修正。

3.3過渡段長度計算方式

當前階段，軟土地基沉降已經成為影響路橋工程質量的重要因素之一，該情況所引發的橋頭跳車不僅會影響行車安全性以及舒適性，該情況本身也會對路橋工程質量造成嚴重影響。從永蘭一級公路工程K28+512路段施工CFG樁復合地基處理技術實際效果來看，施工完成后，軟土地基沉降率明顯下降，整體沉降量滿足規范允許標準，CFG樁復合地基加固效果明顯，且經濟性較強，該技術值得推廣應用。

[1]莊榮輝.公路橋梁過渡段軟基路基施工技術方案分析與闡釋[J].江西建材，2017，（002）：191-191.

[2]楊遠平.對公路橋梁過渡段軟基路基施工技術分析[J].建筑工程技術與設計，2016，（035）：836.

[3]魏旭.試分析公路橋梁過渡段軟基路基的施工技術[J].價值工程，2020，039（007）：170-171.

[4]王建慧，馮蒙建.道路橋梁過渡段軟基路基路面的施工分析[J].建筑工程技術與設計，2016，（016）：1442.

[5]劉長鋒，吳雪彬.公路橋梁過渡段軟基路基的施工技術研究[J].工程技術（引文版），2016，（002）：00123-00123.

[6]李楊帥.道路橋梁過渡段的軟基路基路面施工技術探析[J].四川水泥，2020（07）：66-67.

作者簡介：薛薇（1988—），女，漢族，甘肅蘭州人，工程師，本科，畢業于長安大學，土木工程專業，主要從事項目管理工作。