肖兆錦
摘 要:軟土地基施工技術除了是軟土地基正常施工重要保障以外,還是公路橋梁施工正常開展的關鍵技術,筆者根據(jù)自己公路橋梁施工經(jīng)驗,分析了公路橋梁施工中軟土地基施工技術的應用。
關鍵詞:公路橋梁;軟土地基;施工技術
中圖分類號:U445.55 文獻標識碼:A
0 前言
軟土地基施工是公路橋梁施工常見的一種施工方式,軟土地基具有空隙大、高壓縮性、滲透性小、含水量高和抗剪切強度低等特征,增加了公路橋梁施工難度,在一定程度上決定著整個工程施工效率和施工質量。
1 軟土地基概述
軟土地基主要成分是黏土、淤積泥炭和粉土等。在施工過程中,軟土地基具有較強的蠕動性,但是在這其中穩(wěn)定性較差,因此在此期間需要對軟土地基進行特殊處理,從而盡可能避免給公路橋梁工程施工埋下安全隱患,導致公路橋梁地基發(fā)生沉降現(xiàn)象,這種現(xiàn)象一旦發(fā)生就會在一定程度上影響公路橋梁施工的順利正常進行。在施工過程中,軟土地基擁有較高的含水量,其中據(jù)統(tǒng)計最低含水量是35%,最高含水量70%。所以,在工程正式開始之前,應當將軟土地基的含水量盡可能地減少,從而有助于增強軟土地基的穩(wěn)定性,從而保證工程能夠順利進行,達到預期目標。
2 軟土地基對公路橋梁的影響
2.1 路基壓實度
軟土地基含有大量的松軟土與松散砂,其內部具有較大的泥炭空隙,地基壓實施工難度高。公路橋梁施工中,結合軟土地基的特性,采取有效措施加以彌補,并實現(xiàn)對于軟土地基的壓實,以保證路橋工程的地基穩(wěn)定性,保障交通設施的安全性,并延長路橋使用壽命。
2.2 路面質量
軟土地基會導致公路橋梁施工穩(wěn)定性不足,許多情況下,即便采取后期壓實等措施,依舊無法有效提高地基的抗壓性與牢固性,因此一旦公路橋梁工程中出現(xiàn)軟土地基下陷或垮塌等現(xiàn)象,或者由于地下水沖刷導致土層空洞,給路面造成垂直方向的剪力,有可能造成路面硬化與斷裂等問題,影響道路安全。
2.3 路面下沉
軟土地基由于難以壓實,軟土過渡帶在地下水沖擊下,導致水土流失現(xiàn)象,軟土地基路面易出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。同時由于底層強度不同,軟土層下沉程度與不同,對于路面質量的影響也不同,可能會出現(xiàn)路面下沉程度不一致的現(xiàn)象,影響公路橋梁工程的使用壽命。
3 軟土地基施工技術要點與難點分析
3.1 施工技術要點
掌握軟土地基施工技術要點是提高公路橋梁施工質量的重要基礎,對軟土地基進行處理,其要點主要體現(xiàn)為:選擇軟土地基施工技術時,要充分結合公路橋梁施工現(xiàn)場的實際情況,制定合理的施工方案。例如,要明確公路橋梁施工現(xiàn)場的高程、植被覆蓋情況、巖層分布及發(fā)育情況,同時要掌握施工區(qū)域的水文和氣候條件,針對施工現(xiàn)場的綜合情況制定施工方案,保證軟土地基處理效果。
3.2 施工技術難點
(1)地基滑動現(xiàn)象。在施工期間,若施加給軟土地基的壓力超過了軟土地基能承受的最大壓力,會導致軟土地基出現(xiàn)土層滑動現(xiàn)象。
(2)軟土地基變形現(xiàn)象。對軟土地基進行處理時,可能導致周圍既有建筑出現(xiàn)失衡現(xiàn)象,軟土地基隨之發(fā)生變形。
(3)軟土地基的密度特殊。軟土地基中的水壓,會在一定程度上影響軟土地基的穩(wěn)定性。
4 軟土地基施工技術在公路橋梁施工中應用
4.1 堆載預壓技術
該應用技術是在工程建設前確定荷載水平,根據(jù)設計數(shù)據(jù)對施工地點進行填土,使其荷載水平達到設計要求,地面得以在施工前固結沉降,承重能力強化,壓縮性、靈敏度、擾動性等物理性質降低。公路橋梁施工中,堆載預壓技術在施工前進行,根據(jù)路橋施工具體標準,計算荷載的大小,確定沉降系數(shù)。之后利用機械設備進行掘土作業(yè),如無特殊要求,通常要開挖至地下3 m~4 m的深度,進行初次填土,該層可以采用粒徑較大的沙土。填土完畢后,利用小型設備或者人工進行夯實,將挖掘出的土部分回填、夯實,再進行二次填土,二次填土所用材料較第一次應該較為細密,可以使用粘性土壤和沙土的混合物。填埋完畢后,用小型機械和人工進行夯實,同樣將挖掘出的土部分回填、夯實,再進行第三次填土,第三次填土所用材料應該具備較好的粘接性,如有必要也可以使用一些化學材料保證土壤的高粘接度,流程與之前的兩次填土流程相同。三層填土完畢后,地基強度基本可以達標。該技術較為成熟、便于控制,應用也相對簡便。
4.2 排水固結法分析
軟土地基處理中,排水固結法較為常用。這種方法可以選用不同技術手段,在地基上建立排水通道,設置砂井等豎向的排水體,通過預壓處理,可將軟土地基中的孔隙水分全部排出,使軟土地基固結沉降,保證地基壓實堅固,提升整體強度。該技術有不同的方式,袋裝砂井排水固結法是其中一種。在施工前,把柔性編織物根據(jù)地基的深度,制成特定的尺寸在7 cm~12 cm直徑的沙袋,灌注砂石后放入地基上實施預壓?;蛘邔⒖諑Х诺降鼗?,然后采取壓縮空氣方式進行灌砂操作,保證灌入的連續(xù)性。該技術施工方便,操作靈活,一般布置方式采取梅花形,并給予適當?shù)暮奢d。如果砂井距越小,則固結的速度越快;如果井距過大,則可能造成固結時間延長,固結效果減弱。使用梅花形的布置方式,在附加荷載的影響下,井距愈小,固結愈快;如果井距愈大,那么固結愈慢,因此一般使用細而密的方案。在施工中受到機械的影響,井之間的間距也不能太小,若是井距過小,則砂井周圍軟土容易被擾動,造成地基土強度被削弱,沉降量還會增加,這樣地基土固結系數(shù)就會降低,通常間距都控制在1.0 m~1.5 m,但是在落實工作中,要結合實際情況來計算確定。在排水固結法中,還可以采用塑料排水板法。通過將塑料排水板置入軟土地基當中,起到排水作用,在路堤的自重下實現(xiàn)預壓效果,加速排水固結,提高地基的承載力,當?shù)鼗l(fā)生變形后,有很強的適應能力。和袋裝砂井進行比較,塑料排水板法的速度非???,工作效率高,在施工過程中使用的機械設備比較輕便。除此之外,不會對軟土地基造成較大的擾動。如果使用量很大,可以進行工廠化生產(chǎn),有很強的抗折能力。由于這些優(yōu)點,其得到了廣大技術人員的青睞。
4.3 水泥土攪拌樁技術
水泥土攪拌樁技術是利用膠結方法處理軟土地基。在應用水泥土攪拌樁技術時,首先要開挖土方,挖掘深度達到地下3 m~5 m的水平,之后投入水泥石灰等固化劑,利用大型攪拌設備進行攪拌,固化劑與普通土壤的比例應在1:5~1:10的水平,具體標準需參照軟土的情況而定。攪拌需持續(xù)至少30 min,直到固化劑和普通土壤完全混合在一起,之后進行土方回填和夯實工作,固化劑和普通土壤將在地表下凝固、板結,強化路基和橋基的承重性能。
4.4 粉噴樁路擊固解法
目前,在我國公路橋梁的施工過程中,較為常用的方法是粉噴樁固結法,具體分成兩個階段:一是針對地域不平整情況,為了保證施工設備的正常、有效使用,在此期間施工單位需要在施工工作正式開始之前進行路面清掃工作,保證路面的平坦。在實際施工過程中,并不能保證所有路面的平整,因此對于部分凹陷的路面,需要采取一些特定的方法,諸如加墊砂土的方法;二是在路面較為平整的狀態(tài)下,在施工過程中,需要對施工材料慎重地進行篩選,尤其是粉噴樁的材料需要認真地進行選擇,以及對水泥的質量嚴格進行把關。在整個施工過程中,管理人員需要規(guī)范指導,盡可能避免影響施工質量的施工技術操作出現(xiàn)。
5 結語
軟土地基施工技術經(jīng)常會受到施工細節(jié)和外界因素的影響,所以在實際施工過程中,需要綜合考慮多種因素,了解并分析軟土地基施工技術應用在公路橋梁施工中會出現(xiàn)的主要問題以及對工程的影響,不斷探索和總結經(jīng)驗,進一步完善和提高軟土地基施工技術,進而提升公路橋梁的整體施工質量。
參考文獻:
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