張志春 山東省濱州公路工程有限公司
我國的社會經濟與科學技術在快速的發展中,為我國各行業帶來了新的發展道路。而在公路工程的建設中則更是有大量的新型技術誕生并應用,這些技術較好地提高了施工效率,為我國交通事業的發展提供了更好的技術支持。
就目前來看,在公路工程中,特別是公路橋梁的建設中很容易遇到軟土地基的情況,極大地影響到了工程的質量,在后續使用中造成巨大的隱患。基于此,本文著重對公路橋梁施工中的軟土地基施工技術進行分析,希望能夠對相關人員提供參考。
軟土地基是指壓縮層主要由淤積、淤積質土、雜填土或其他高壓縮性土構成的地基,承載能力很低,一般不超過50kN/m2,透水性也很小,含水量較大,容易產生形變,在很大程度上影響著公路橋梁工程的壓實施工。
公路橋梁建設或多或少存在地基問題,薄厚分布不均勻的軟土層,極易出現地基荷載偏移問題,一旦建筑物中出現沉降現象,就可能造成地基土剪切破壞,導致整體偏移。
軟土地基處理是公路橋梁施工中非常重要的環節,軟土地基處理技術的好壞直接影響著公路橋梁的穩定性和安全性。為了延長公路橋梁的使用壽命,必須根據軟土地基施工現狀找到公路沉降原因,制訂行之有效的舉措。
調查顯示,導致公路沉降的原因主要有以下兩點:即來自深層地下水的汲取及來自地面的淺層降水。要加固軟土地基結構,增強壓實度。
很多企業忽視了地基壓實施工環節,沒有及時處理問題,導致公路橋梁使用壽命縮短。地基穩定性還受大氣濕度的影響,當遇到刮風下雨天氣,橋面會產生大量積水,致使橋梁受到侵蝕,影響橋梁的耐久性。
對于軟土地基條件來講,在公路橋涵工程建設施工當中,所產生的最大影響表現在基礎面產生不均勻沉降問題。由于軟土地基結構內部的土壤質量相對比較松軟,同時土壤層相互之間存在的縫隙率較大、含水量較高,如果在公路橋涵建設施工中,沒有對軟土地基進行針對性處理,很容易在后續的施工中出現軟土地基中的水分很難從土壤中大量揮發,土壤顆粒的密度不斷加大,所形成的沉降問題更加明顯,造成技術結構穩定性不足,對公路橋涵的通車安全造成較大影響。
比如,在公路和橋涵的連接位置經常會產生沉降差現象,進而出現路面跳車以及路面裂縫等現象。在公路橋涵工程正式投入使用之后,由于受到上述車輛以及其他設施內在因素的影響,會造成地基結構的承載力不斷上升,如果地基部分的結構穩定性不足會直接造成公路橋涵工程施工的穩定性下降,對行車安全也形成一定的威脅。
水泥深層攪拌樁是軟土地基施工工藝中一種廣泛使用的技術,主要應用于粉沙土和泥炭土壤這樣的軟土地質。原理是將水泥填充作為固化劑,將水泥固化劑和軟土地基充分混合,使軟土固化。水泥固化處理后能夠很大程度地改善軟土的強度和承載力,但需要解決以下幾個方面的問題。
首先,要對攪拌樁進行科學的數據測試,如混合的時間、混合的深度,做好施工前的準備工作。
其次,確保施工環境的清潔度,在施工前清理施工環境,并且對施工材料和設備進行檢查。
最后,拿出具體的施工方案,確定合理的施工順序,施工前對管道進行檢查,保證攪拌樁在施工時保持垂直。在水泥攪拌前,確定水泥的配比,保證水泥的配比具有良好的養護效果,滿足軟土地基處理的施工技術。
采用DGR技術,以有效提升地基復合承載能力。此技術運用漿液填充,將特制漿液注入軟土層中,保證漿液在軟土地基中有效初凝,實現土性改良與地基加固。施工過程中,采用高效附加劑,保證水泥與DGR化學漿配合比在1∶0.2左右。
具體施工步驟為:展開施工放樣,對灌漿空位進行定點布置加固,給孔位標號。對施工漿液進行灌漿控制,確保漿液地下擴散半徑在3.0m內,要注意注漿孔與實際車道距離,滿足軟土地基注漿加固條件。制漿過程中,要對水泥漿液的水灰比進行調整,調整至0.75左右,利用高速剪切專業制漿設備進行均勻攪拌,確保水泥漿攪拌初凝后養護到位,避免出現離析問題。水泥與DGR化學漿液材料比為3∶1,并根據路堤特征、軟土地基基本情況與氣候等因素進行調整,確保軟土地基達到最佳加固效果。
強夯法是工程中最常用到的一類專門針對軟土地基施工環境的施工方法。而實際上其主要就是通過具有一定重量的錘體在一定高度下進行自由落體,在不斷地錘擊下可以達到較好的夯實效果。
我國引入強夯法的時間較早,可以追溯到20世紀70年代,并且在多年來的應用和發展中也已經較好地提高了該工藝的安全性能和施工效果,做出了相應的質量標準和規范。
強夯法的具體功效就在于其可以有效地提高軟土地基的抗剪強度,并且能夠有效達到抗液化和抗震能力。當然,強夯法也有其自身的使用條件,例如,對含有較厚淤泥和淤泥層的土壤來說,使用強夯法是無法達到預期的目標的,所以強夯法應該根據具體的土壤含水量、特殊性質、粒徑分布、孔隙比等進行合理使用。
就目前來說,為提高強夯法的施工效率,在工程上可以采用復合處理的辦法來進行施工,如以強夯加固法、強夯與沙井的結合等,這些對于一些特定的土壤結構有著較好的處理效果。
另外,在強夯法的使用過程中,施工人員必須要保證施工過程以先周邊后中間的順序進行,并且要對表面的浮土進行嚴格的清潔,最后還需要加強質量的檢驗工作,確保施工質量。
對于換填法來說,就是對待處理的軟弱地基范圍內土壤進行重新換填處理,其具體的操作過程如下:首先對于處理區域范圍內的軟土,采取局部開挖或者是全部開挖的方式,具體的開挖深度以及開挖范圍,需要結合開挖過程中,土壤的實際質量來進行分析判斷,當開挖到一定深度和范圍之后,就需要利用強度較好的材料來對其進行分層的回填壓實處理。
而在分層回填的過程中,為了使回填的質量和效果得到可靠的保障,需要利用強夯機、壓路機來對其進行壓實處理,這樣就能夠使軟弱地基得到有效的改善,并且能滿足后續施工的各種地基要求。
在公路橋梁工程項目施工過程中,排水固結施工法是軟土地基處理工作比較常用的技術方法。在具體施工過程中需要有效做好地表水和地下水的排放工作,同時在工作正式開始階段需要增派專業的地質勘查工作人員,對施工區域的場地地質條件情況進行全面勘查和分析,準確記錄施工區與地表水和地下水的構成情況,然后將所收集到的各項參數信息直接上報到公路工程建設單位,為后續的工程施工提供有效的參考。
在針對公路橋涵施工中地表水的處理工作,通常情況下使用的是固化劑處理工作方法。固化劑通常選擇的是水泥材料,在軟土地基的固化處理效果上非常明顯,在具體施工過程中需要從以下幾個方面來實施。
從成分方面進行分析,固化劑所組成的材料主要分為各種不同類型的無機材料和有機材料,同時可以和水泥材料之間進行混合應用,可以有效提高軟土地基條件的全面加固處理效果。
在以往的公路橋涵工程項目建設施工當中,由于筑路施工材料主要包含砂礫石、石灰以及粉煤灰等各種材料,這種形式的材料更多需要從自然界當中進行收集,長此以來會造成各種資源被過度開發,對生態環境會產生一定的影響。
軟土地基通過固化劑材料的合理應用,固化劑材料可以和軟土地基當中的水分形成反應凝結成強度更高的固體材料,可以進一步提高軟土結構的穩定性,有效替代這種傳統的自然材料,確保自然環境不受到破壞。
鋼筋混凝土管樁法,是當前階段軟土地基處理中一種比較常見的新型處理辦法。在對公路橋梁的地基進行處理時,需要借助一些特殊的設備和裝置,對混凝土的管樁進行科學的澆筑,從而使得整個樁體結構的內部能夠與土體結構之間密切地結合在一起,使得樁體與土體之間的摩擦力得到大幅的提升,而結構摩擦力的提升就意味著,整個地基承載力的強度得到了大幅的提升。
這種處理辦法的實用性相對來說比較強,同時整個處理的周期相對來說也比較短,澆筑成型后的樁體質量和耐久性相對來說也比較高,因此整個技術的應用范圍就顯得非常的廣。
軟土地基施工在公路橋梁建設中占有重要地位。軟土地基施工技術會受到諸多因素影響,只有充分掌握軟土地基施工的技術要點,才能保證應用效果。