【摘 要】軟土地基施工技術(shù)是高質(zhì)量公路的重要條件,決定著公路的使用壽命,本文通過對軟基特性的描述,提出了軟基處理措施,以實(shí)現(xiàn)減少基礎(chǔ)沉降的目的。
【關(guān)鍵詞】高速公路;軟基處理技術(shù)
軟土是指強(qiáng)度低、壓縮性高的軟弱土層,分為軟粘性土、淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭質(zhì)土及泥炭。其主要工程特性是:天然含水量高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、靈敏度高、抗剪強(qiáng)度低、流變性顯著。軟土地基處理施工質(zhì)量的好壞,直接影響公路的質(zhì)量。如果不采取正確的方法處理,會對在軟土地基上填筑的路基路面產(chǎn)生病害,甚至留下安全隱患。因此,針對軟土地基的處理問題,需要引起施工人員的重視。
1軟基施工的基本原則
在高速公路施工中,對軟基進(jìn)行處理時(shí),要嚴(yán)格遵循幾點(diǎn)原則:(1)應(yīng)遵循“邊觀察,邊分析”的方法和“依據(jù)圖紙施工”的原則。(2)在軟基施工的準(zhǔn)備階段,應(yīng)收集完整且全面的相關(guān)資料,對原材料、半成品以及成品進(jìn)行嚴(yán)格的試驗(yàn)和檢測工作;調(diào)試好施工中可能會用到機(jī)械設(shè)備。施工中如果要用到粉噴樁,那么就必須進(jìn)行成樁試驗(yàn)。(3)設(shè)置完善的排水設(shè)施。對于水塘地段或是常見積水的地段,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件的要求做好回填和抽水工作。(4)選擇合適的處治材料。選擇處治材料時(shí)應(yīng)遵循就地取材和因地制宜的原則,在施工現(xiàn)場應(yīng)對所有材料進(jìn)行分類存放,質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)禁不過關(guān)的材料用到工程中。(5)軟基施工的過程中應(yīng)對施工技術(shù)進(jìn)行有效管理,還要做好工程質(zhì)量檢查和驗(yàn)收。(6)施工過程中,對各項(xiàng)原始數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄,并且將資料總結(jié)和匯總起來,及時(shí)總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),從而提高施工技術(shù)水平。
2軟基施工程序
(1)鋪砂。在砂井施工之前,地表面先鋪一砂墊層。并設(shè)置排水溝,使填土內(nèi)不致有較高的地下水位。
(2)打入排水砂井。其法有打入式、振動沉樁式、射水式、螺旋鉆進(jìn)式及袋裝式等。無論何種方式一般的沉入深度為15~20m,超過這一深度工程費(fèi)用明顯增大。
打入式和振動沉樁式是最常用的兩種方式。使用履帶式起重機(jī)時(shí)沉入深度為10m左右;使用特制的鋼打樁架,沉入深度可達(dá)30m。樁徑一般采用30~50cm,間距為1.5~3.0m。打入式和振動沉樁式的施工程度大致相同:套管底端接上管靴,放置在設(shè)計(jì)井位上;用汽鍾鍾擊或振動錘振打至設(shè)計(jì)深度;用鏟斗把砂喂入套管中;將喂砂口封閉,一邊壓入壓縮空氣,一邊拔出套管;待套管完全拔出,砂井沉入即告結(jié)束。
射水式法與別的方法相比對地基擾動最小,在水源豐富,排泥處理無困難時(shí)宜采用。其施工順序:將套管置在設(shè)計(jì)井位上;在套管內(nèi)放入噴咀桿,并用噴沮射水;一旦開始射水,即將套管緩緩下降,如遇障礙物或固結(jié)硬層,可用錘輕輕敲擊套管頂面;套管下到設(shè)計(jì)深度升降噴咀桿,使管中的土溢出。灌入砂,徐徐拔出套管,砂井即告成。
螺旋鉆進(jìn)式對地基擾動較小,但施工速度慢。袋裝式是為了避免井內(nèi)所填的砂被土壤切斷,不能排水,而把砂裝入直徑12cm左右的柔韌透水袋內(nèi)。
3軟基處理施工質(zhì)量控制要點(diǎn)
3.1原材料的質(zhì)量控制
(1)建設(shè)單位和監(jiān)理單位都應(yīng)對設(shè)計(jì)文件提出自己的建議和要求,舉例來說,市場中有很多類型的排水板,為了更好的適應(yīng)現(xiàn)狀,就應(yīng)制定出更高的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。通常應(yīng)采用可測深度的塑料排水板,從而準(zhǔn)確的控制打設(shè)的深度,濾膜的滲透系數(shù)不應(yīng)小于10-3cm/s。為有效避免堵塞現(xiàn)象的發(fā)生,可將隔土性放寬到最大10um,如果是打設(shè)深度較大或是沿海風(fēng)大的地區(qū),那么復(fù)合體的抗拉強(qiáng)度就應(yīng)不小于250N/cm;(2)對于施工中的主要原材料,建議都應(yīng)由建設(shè)單位直接供應(yīng),同時(shí)土工合成材料、塑料排水板、水泥以及砂井袋等工程生產(chǎn)的材料,也可由建設(shè)單位供應(yīng);(3)嚴(yán)禁出現(xiàn)低價(jià)競標(biāo)的現(xiàn)象。采購施工原材料時(shí),嚴(yán)禁采用低價(jià)競標(biāo)的方式,采用合理的價(jià)格投標(biāo),才能保證材料的整體質(zhì)量;(4)做好對材料的檢驗(yàn)和儲存工作。對施工材料應(yīng)進(jìn)行隨機(jī)抽檢,同時(shí)檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方式和頻率,施工現(xiàn)場的材料應(yīng)對其進(jìn)行分類存放和妥善保管,土工格柵、塑料排水板和砂井袋等材料應(yīng)儲存在工地材料倉庫中,減緩其老化的速度,為避免水泥材料出現(xiàn)潮濕變質(zhì)的問題發(fā)生,還應(yīng)對其采取相應(yīng)的保護(hù)措施。
3.2機(jī)械設(shè)備的控制
為保證機(jī)械設(shè)備良好的使用性能,對施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效的控制也是一項(xiàng)重要工作。現(xiàn)階段,對軟基進(jìn)行處理時(shí),大多數(shù)施工機(jī)械設(shè)備都是非定型產(chǎn)品,如袋裝砂井、塑料排水板、深層攪拌樁等,而如果施工機(jī)械是屬于不同生產(chǎn)廠家的,那么其施工參數(shù)和使用性能也可能是有一定區(qū)別的,所以,在對軟基進(jìn)行處理之前,應(yīng)先詳細(xì)的檢查施工機(jī)械的牌名、試驗(yàn)樁和工藝性施工等,確保其是符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。如果是袋裝砂井,應(yīng)保證砂井機(jī)套管的長度是符合設(shè)計(jì)的砂井長度要求的;如果是深層攪拌樁,同樣應(yīng)確保攪拌樁機(jī)的轉(zhuǎn)動檔位和提升檔位也是符合要求的。如果是真空預(yù)壓工程,應(yīng)保證抽真空設(shè)備的功率與設(shè)計(jì)要求是相符的,在系統(tǒng)長時(shí)間的運(yùn)行后,一定量的泥砂就會進(jìn)入到射流泵中,那么就可能磨損離心泵,從而降低其實(shí)際的輸出功率,所以,應(yīng)及時(shí)的更換實(shí)際輸出功率偏低并且磨損嚴(yán)重的射流泵。
3.3施工過程的質(zhì)量控制
這一環(huán)節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容就是保證施工參數(shù)是符合設(shè)計(jì)要求的,同時(shí)保證施工方法和施工工藝是科學(xué)合理的。
(1)對于水泥攪拌樁的施工環(huán)節(jié),項(xiàng)目部應(yīng)派專人負(fù)責(zé),其應(yīng)監(jiān)督和管理水泥攪拌樁的整個(gè)施工過程。將施工機(jī)械設(shè)備一一編號,應(yīng)將施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員以及水泥攪拌樁樁長等負(fù)責(zé)人標(biāo)牌懸掛在明顯的位置處,確保人員到位。
(2)開鉆水泥攪拌樁時(shí),應(yīng)將整個(gè)管道清洗干凈,確保管道是暢通無阻的,再將水全部排出后才可以下鉆。
(3)詳細(xì)的檢查每根已經(jīng)成型的攪拌樁的質(zhì)量,應(yīng)重點(diǎn)檢查噴漿攪拌的提升時(shí)間、水泥的用量、復(fù)攪拌的次數(shù)、水泥漿拌制的罐數(shù)等內(nèi)容,同時(shí)壓漿過程中是沒有斷漿的現(xiàn)象。
(4)項(xiàng)目部應(yīng)為每臺機(jī)械配置電腦記錄儀,保證水泥漿的用量以及樁體每米的摻和量都是符合設(shè)計(jì)要求的,還應(yīng)配備水泥漿比重測定儀,從而保證水泥漿水灰比是符合設(shè)計(jì)要求的。
(5)水泥攪拌樁的施工過程建議采用二噴四攪的工藝,第一次下鉆時(shí)應(yīng)帶漿下鉆,以避免堵管現(xiàn)象的出現(xiàn),噴漿量不應(yīng)超過總量的1/2,下鉆時(shí)不能帶水。復(fù)攪時(shí)應(yīng)提高一個(gè)檔位,噴漿的壓力應(yīng)大于0.4MPa,每根樁的成樁時(shí)間應(yīng)多于40min。
(6)應(yīng)準(zhǔn)確控制噴漿時(shí)間和停漿時(shí)間,在每根樁開鉆后,應(yīng)連續(xù)進(jìn)行噴漿作業(yè),在沒有噴漿時(shí)是不可以進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)的。確保儲漿罐內(nèi)的儲漿量是多于一根樁的用量加50kg時(shí),才可以進(jìn)行下一根樁的施工。
3.4成品檢測
(1)檢驗(yàn)方法。在保證攪拌樁是均勻的前提下,應(yīng)先進(jìn)行觸探試驗(yàn),確保樁身的強(qiáng)度是符合設(shè)計(jì)要求的。在水泥攪拌樁成樁28天后,應(yīng)用鉆孔取芯的方法檢測樁土攪拌的均勻程度、樁的施工長度以及成樁的完整性,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)對其進(jìn)行無側(cè)限抗壓實(shí)驗(yàn),從而得到樁身的強(qiáng)度,鉆孔的取芯頻率應(yīng)在1%-1.5%的范圍內(nèi)。如果發(fā)現(xiàn)了某段水泥攪拌樁的取芯檢測結(jié)果的不合格率是小于10%的,那么就認(rèn)為其是符合要求的,而不合格率是在10%-20%的范圍內(nèi)的,應(yīng)進(jìn)行同等補(bǔ)樁,當(dāng)其大于30%時(shí),那么該段水泥攪拌樁就是不合格的。
(2)外觀鑒定。攪拌均勻,凝體不存在松散的現(xiàn)象;樁體均勻,不存在回陷和縮頸的現(xiàn)象;群樁樁頂齊,間距是均勻的。
4結(jié)語
在高速公路施工過程中,幾乎每一個(gè)工程項(xiàng)目都是要遇到軟基處理的問題,而所選擇的處理方法是否是科學(xué)合理,以及對軟基處理工程施工質(zhì)量的控制好壞,對于路基的整體施工質(zhì)量起著決定性作用。在實(shí)際施工過程中,我們應(yīng)全面掌握軟基施工的基本原則,厘清軟基處理工程的施工質(zhì)量控制要點(diǎn),保證軟基的處理質(zhì)量,從而有效防止路基質(zhì)量病害的發(fā)生。
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