公路橋梁施工中的軟土地基施工技術分析

王偉

（中國水利水電第三工程局有限公司，陜西 西安 710000）

0 引言

公路橋梁建設的質量直接影響人們的安全出行，這就需要在公路橋梁施工過程中科學應用軟土地基施工技術，使公路橋梁建設的質量得到保障。軟土地基是公路橋梁施工過程中非常重要的組成部分，在使用時存在很多問題，需要采取相應的措施加以處理，保證交通事業健康、穩定、可持續發展。

1 軟土地基施工技術

1.1 真空預壓

當橋梁下面部分施工范圍內的基礎軟土地基具有非常大的黏性時，可以使用真空預壓的方法，具體流程為：

第一，在軟土層上設計砂墊層，把砂墊層當作橫向的排水體。

第二，盡可能采取條形平行排列的方式，把濾水管設置在橫向排水墊層的中間位置。通常情況下將塑料管或鋼管作為濾水管的材料，濾水孔的直徑不得小于8mm，不能超過10mm，兩個濾水孔之間的距離大約為5cm。

第三，為了確保良好的封閉性，應大面積鋪設密封性聚氯乙烯薄膜。

第四，為了提升管路連接的封閉性，應安裝真空管路。

第五，打開離心泵抽氣，使內部壓力急劇上升，使土層排水固結速度更快。密封膜中的真空度應大于73kPa，抽真空的時間不得超過5d。

第六，真空預壓施工過程中，相關人員應詳細觀察密封膜、離心泵和真空管路，充分了解不同土體深度的真空度、地表總沉降及孔隙比的改變狀況。

真空預壓法憑借自身多重優勢，在施工中得到廣泛應用。

1.2 高壓噴射注漿

公路橋梁施工過程中，針對軟土地基特殊路段應采用恰當的施工技術，硬化處理橋梁下面部分的基礎軟土地基，高壓噴射注漿法是經常使用的一種方法。

高壓噴射注漿施工的流程為：

第一，準備地質鉆機，按照設計的孔位使用地質鉆機鉆孔，鉆孔施工時，應加強對鉆孔垂直度的控制。

第二，完成鉆孔工作后，在鉆孔中插入旋噴管，為防止噴嘴被堵住，需要一邊射水一邊插管，射水時施工人員應控制射水壓力不超過1MPa（含1MPa）。

第三，將旋噴管插進鉆孔時，若插入深度到達設定的設計深度，就能夠從下到上進行旋噴施工。利用高能量的噴射漿液損壞土體，在這個過程中，體積比較細小的土粒會伴隨著漿液流出鉆孔，受到高壓噴射流沖擊的影響，其他土粒與漿液充分融合，按照規律重新排列，最后形成固結體。

第四，若施工現場土體的滲透性非常強，在施工過程中為了快速凝固，可以將三乙醇胺或者氧化鈣加入水泥漿液中。

第五，旋噴施工期間，為了防止噴嘴被雜質堵塞，應控制漿液的流量與壓力。通常先對深層進行旋噴，然后提高旋噴管，避免噴漿管出現扭斷的情況。

第六，將噴漿管提高到設計標準高度后，就完成旋噴施工。為防止注漿管中存留泥漿，應馬上對噴漿機、注漿管進行清理。

1.3 卵石、砂石換填

公路橋梁基礎軟土地基建設時，若施工現場的軟土地基厚度較薄，則需要采用人工或挖掘機施工的方法鏟除軟土，將開挖深度控制為2m 以內（含2m）；將原有材料換填為集配完好的材料，將軟土層的鋪設厚度控制在15～20cm 之間，接著使用自重6～10t 的壓路機碾壓，確保每層軟土層的碾壓遍數超過4 遍（含4 遍）。

1.4 強夯

利用自重8～12t 的重錘強夯軟土地基，使用沖擊波擠出軟土層中的水分，實現強化地基的效果。與其他夯實方法進行比較可以得知，這個方法施工過程非常簡單，能夠實現理想的施工效果，同時不用投入大量資金。通過測量與計算得知，軟土地基通過強夯處理后，可以將其壓縮性減少至原來的2～10 倍，將承載力提升2～5 倍。通常而言，在雜填土、沼澤土及黏質土等地基類型夯實時往往使用強夯法。

2 工程概況

本文將某公路工程當作研究案例，該公路預計總長度68km，路基寬度26.2m，包括雙向6 個車道，施工量非常大，施工過程中需要跨過多個省，面臨多個軟土地基路段，施工難度很大，為了保證施工質量，在施工中應處理軟土地基。

3 施工方案

該工程項目建設前，對施工區域中的軟土地基進行觀察，知曉施工階段存在的軟土地基存在非常大的差異，一些路段的軟土層為1～5m，土層相對較淺，一些路段軟土層為5～15m，土層非常深，為了實現理想的軟土地基處理效果，采用各種方法對軟土地基進行處理。

如果施工路段的軟土地基層比較淺，在排水加固時往往使用鋪設砂墊層的方法，提升其承載力，針對軟土地基層比較深的路段，可以采用深層水泥攪拌樁的方式，在地基中摻和水泥并攪拌，達到加固地基的目的。

3.1 勘測設計

公路橋梁工程施工建設過程中，往往將勘測設計作為基礎條件，工程負責人與技術人員在工程施工初始階段，根據公路橋梁的實際狀況勘測施工情況。

其一，設計人員與技術人員需要勘測施工過程中涉及的實際地質條件，根據勘測結果采用不同的施工方法，改善與優化公路橋梁施工的總體性能。

其二，根據公路橋梁的實際狀況與特征，擬定工程施工方案與設計方案，使施工方案與施工要求相匹配，引導公路橋梁施工。擬定施工方案時，需要綜合考量公路橋梁施工的各個方面，根據施工狀況審核、檢查施工過程中使用的設備與材料，施工遵照規定流程展開，防止因施工不科學導致工程質量不符合標準。

在軟土地基施工期間，需要勘測樁孔，控制填土速度與填土效率，使施工質量得到保障，防止不科學施工導致路堤滑坡與橋梁沉降等不良情況，最終使公路橋梁施工存在安全隱患。

3.2 表層處理

公路橋梁軟土地基施工期間，應使用各種施工方法處理軟土地基的表層，使公路橋梁的施工要求得到滿足。

其一，技術人員使用添加劑改善軟土地基的強度與壓縮性能。若軟土地基的表層屬于黏性土質，施工人員可以使用添加劑實現固化土質的效果，使工程順利施工。也可以添加石灰、水泥等，降低軟土地基的含水量，增強軟土地基的壓實度與強度，提升地基的穩定性。

其二，工作人員可以在軟土地基上鋪設無紡布或土工布，避免軟土地基出現不均勻沉降與變形，使填土荷載滿足要求，強化地基承載力，防止工程施工不平穩。

3.3 墊砂層施工技術

3.3.1 材料準備

第一，該工程采用鋪設砂墊層的方法對基層較淺的軟土地基進行處理，在鋪設以前準備與檢測需要鋪設的材料。

第二，中粗砂具備良好的物理性能，因此使用中粗砂作為墊砂層鋪設的材料，中粗砂碎石類型應控制在20～40mm，不能包含草根等雜物，進入施工現場前，有關人員需要檢測材料的性能，確定材料質量合格后，運輸到現場，投入使用，防止因為材料不合格影響施工質量。

3.3.2 驗槽

第一，確定中粗砂質量合格后，開展墊層驗槽工作，應明確軟土基坑的土質性能，在施工過程中發現問題，需要立即處理。

第二，完成驗槽工作后，安排施工人員徹底清除軟土基坑表層殘留的塵土，檢查軟土基坑周圍坡面的異常情況，確定質量符合要求后，即可鋪設墊砂層。

3.3.3 鋪設砂墊層

第一，該公路橋梁工程采用分層鋪設的方法，遵照由深至淺的順序進行，第一層砂墊層鋪設過程中，不能隨意挪動下面的臥層，避免影響墊層的可靠性與穩定性，每一層鋪筑厚度不能超過15cm，施工人員使用振搗器對其反復振搗，直到搗實為止，從而保證墊層鋪筑的質量，下一層砂墊層鋪設按照以上順序進行，直到完成這個階段的工作。

第二，將所有墊砂層工作鋪設完成后，由專業人員使用專業設備對墊砂層鋪筑的質量進行檢驗，最后一層砂墊層的壓實系數應大于0.94，在驗收過程中應隨機挑選檢驗點、加大檢驗力度，每個點至少檢驗三次，使墊層的施工質量得到保障，實現良好的軟土地基處理效果。表1為軟土地基砂墊層設計標準。

表1 砂墊層設計標準

3.4 深層攪拌樁施工技術

首先，該工程深層攪拌樁施工時使用級別為32.5的常規硅酸鹽水泥，為了保證軟土地基的加固質量，需要確保使用水泥質量符合要求，不能將過期、受潮等質量不符合要求的水泥運用在施工中。另外，施工現場使用的所有原材料要經過嚴格檢驗，合格后方可進入施工現場。

其次，該工程深層水泥攪拌樁施工過程中，應保證施工機械設備的性能平穩、符合相關標準，在施工建設前應調試、維修所有設備，使機械能夠順利投入建設中，其中收集斗、灰漿泵、深層攪拌樁及灰漿拌制機等是這次建設過程中主要使用的設備。

最后，采用深層水泥攪拌樁技術對基層比較深的軟土地基進行施工建設時，應確保施工場地的平整度與通暢度，使場地保持清潔平整，按照設計圖紙放樣，明確各個攪拌樁的位置，施工過程中要改變樁位。應得到監理單位、設計單位的認可，通過書面形式把施工放樣記錄報告監理工程師，監理工程師確認后，即可開展下一步施工。

3.5 施工工序

3.5.1 鉆機就位

監理工程師簽字確定放樣記錄后，將攪拌樁機安裝到施工現場，將樁機定位在放樣的位置，保證安裝牢固、水平、穩定，樁機機底位置應墊放枕木，保證樁機底部的平整性，樁機的攪拌頭應與樁身對應，樁機安裝完畢后，使用線錘檢查樁架安裝垂直度，符合要求后就能開鉆。

3.5.2 試樁

首先，鉆機工作安裝完畢后，在能夠施工的路段進行試樁，施工期間所選擇的試樁路段長度為60m，試樁根數是30 根，對樁機的鉆孔速度、噴漿壓力、二次噴漿量的分配、攪拌速度、提升速度及單位時間的噴漿量等進行測試。

其次，經過試樁，依據攪拌樁施工的工藝過程，明確軟土噴漿量與含水率二者之間的聯系，得到最恰當的漿液水灰比與噴漿量，試樁工作完成后，建設企業根據獲得的試樁結果，對施工方案進行優化與改進，開啟下一步正式施工。

3.5.3 漿液配置

根據試樁工作中確定的水泥漿配合比拌制水泥漿，注意控制水泥漿的拌和時間與每次漿液的分配量，確保水泥漿符合使用需求，為攪拌樁連續施工提供可靠的保障。

3.5.4 攪拌樁施工

漿液配制完成后，即可展開攪拌樁施工，攪拌樁施工過程中，鉆機下鉆和提鉆的速度直接影響濕噴樁機噴漿量，必須按照試樁獲得的速度進行施工，鉆機速度每分鐘不得超過1m。當鉆機進入規定的位置后，可使用壓降泵噴漿，攪拌1min，底層攪拌均勻后就提鉆，提鉆的速度應控制為每分鐘0.8m，保證噴漿攪拌的均勻性。

樁頭和提鉆位置之間間隔0.25m，這樣可以反復噴漿攪拌，使樁頭質量得到保障，與樁頭之間間隔0.25m 時，就可以停止噴漿，為了有機混合軟土層與水泥漿，攪拌完一次后，可以按照一樣的流程進行二次攪拌，充分融合軟土地基和水泥漿。

安排人員記錄濕噴樁機使用時產生的參數，如：上升時間、下沉時間、下沉與上升速度等。噴裝機使用的時間誤差應小于5s，如果濕噴樁機使用過程中出現問題，需要將素土回填到施工區域，避免影響正常施工，待恢復正常后，重新噴漿攪拌，兩次施工的搭接長度不得小于1m。

3.6 施工注意事項

其一，水泥漿液進行有效分配后放入存放池，在存放池中水泥應保持攪拌狀態，避免水泥漿出現離析。

其二，攪拌施工期間，應保證漿液運送的充足性，若由于某種因素停止運輸，應及時告知施工人員，避免發生斷樁的現象。

其三，攪拌樁施工建設過程中，如果受到地下障礙物產生的影響造成鉆機不能直接進入，需要立即報告監理單位，采取合適的補樁手段，提升施工質量。

4 結語

總而言之，公路橋梁施工建設期間，難免會遇到軟土地基問題，為了保證公路橋梁工程的施工質量，需要深入研究軟土地基與軟土地基施工技術，經過積累、總結經驗，全面提升軟土地基處理水平，更好地規避軟土病害的發生。