王光德(山東宏昌路橋集團(tuán)濰坊市經(jīng)緯公路開(kāi)發(fā)有限公司,山東 濰坊 261041)
在公路工程施工中,需要全面掌握施工技術(shù),采取合理的方式來(lái)處理公路地基中存在的問(wèn)題,從而確保公路施工的質(zhì)量與性能。而想要提高施工技術(shù)的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等基礎(chǔ)要求,就需要對(duì)地基的沉降與塌陷原因不斷分析,通過(guò)軟基加固技術(shù)提高公路工程的穩(wěn)定性,從而制定合理的措施。
軟土地基為公路的施工帶來(lái)的危害是較大的,其中軟土地存在較高水分,并且存在孔隙,在施工中通過(guò)普通的技術(shù)處理達(dá)不到工程對(duì)地基的要求。軟土地的主要組成部分是黏土粒與粉土粒,隨著時(shí)間的推移,土中的負(fù)離子會(huì)在空氣中與土里吸收許多水蒸氣,導(dǎo)致土中的孔隙不斷擴(kuò)大。而土中的孔隙多且大是導(dǎo)致土地荷載承受力降低的主要原因,在這種情況下施工如果不采取一定的措施,就會(huì)導(dǎo)致公路的質(zhì)量與壽命大大降低。但是結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看,大部分軟土地基在經(jīng)過(guò)處理后還會(huì)出現(xiàn)變形,主要是因?yàn)榻?jīng)過(guò)長(zhǎng)期的外力與重力作用,導(dǎo)致軟土受到流變性的影響。
碎石樁技術(shù)也稱為散體樁與粗顆粒樁,主要分為干、濕兩種碎石樁技術(shù),施工工藝主要是振動(dòng)與加水沖兩種工藝。濕碎石樁技術(shù)主要以振動(dòng)與沖水兩種工藝為主,干碎石樁技術(shù)以振動(dòng)為主。通常在制造樁中會(huì)采用粗砂、鵝卵石、碎石。在實(shí)際工程中,通過(guò)對(duì)松軟的地基進(jìn)行振動(dòng)與沖擊,在土中進(jìn)行成孔,然后在孔中擠壓碎石、鵝卵石,增加土的密實(shí)性并形成樁體,經(jīng)過(guò)這種方法制造的樁體呈現(xiàn)直徑較大的特點(diǎn),然后通過(guò)提升軟土地基的抗剪強(qiáng)度,緩解地基沉降問(wèn)題。
在公路地基出現(xiàn)黏土等土質(zhì)時(shí)非常適合采用預(yù)壓法,預(yù)壓法具備經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際工程中,通過(guò)建筑地基的排水體以及利用軟土的透水性加載地表,從而完成水分排出,增加土地的強(qiáng)度。但是在施工中存在一定的缺陷,例如工程實(shí)施的時(shí)間過(guò)久,技術(shù)人員需要經(jīng)精密的測(cè)算來(lái)保證填土的速率,如果填土的數(shù)量缺少或太多,對(duì)土地的影響較大,所以在實(shí)際工程中需要對(duì)所有環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范,避免降低土基質(zhì)量。
混凝土管樁施工技術(shù)具備的優(yōu)勢(shì)是應(yīng)用范圍廣、施工效率高,不同的公路類型都可以應(yīng)用。在施工中主要由技術(shù)人員采用振動(dòng)沉膜壁防滲墻等措施對(duì)土基進(jìn)行加固,結(jié)合預(yù)應(yīng)力混凝土管樁與沉管樁來(lái)降低公路施工的資金成本,在確保公路樁基質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上提高施工效率和穩(wěn)定性。
水泥攪拌樁施工技術(shù)在實(shí)際工程中多應(yīng)用與軟土地基飽和狀態(tài)下,對(duì)操作人員的專業(yè)水平與操作熟練度、工序要求較高,主要通過(guò)水泥的凝固增強(qiáng)地基的強(qiáng)度。水泥具備一定的穩(wěn)定性與固化作用,在建筑、公路工程中應(yīng)用最多,而在軟土地基中的應(yīng)用主要充當(dāng)?shù)鼗墓袒瘎?。在?shí)際工程中要經(jīng)過(guò)充分的攪拌才能發(fā)揮最大性能,首先要根據(jù)工程特點(diǎn)與實(shí)際情況制定詳細(xì)的施工計(jì)劃,采用合理配比的水泥進(jìn)行充分的攪拌并澆筑,確保攪拌樁的位置準(zhǔn)確。
這種技術(shù)在多種工程中應(yīng)用都比較頻繁,主要通過(guò)水泥、碎石、粉煤灰等多種材料充分的攪拌混合,然后根據(jù)比例進(jìn)行注水對(duì)軟土地基進(jìn)行加固。在混合中需要對(duì)用料進(jìn)行精密的配比,從而形成粘度較高的樁體與軟基充分混合,構(gòu)成復(fù)合的墊層,促進(jìn)軟土地基穩(wěn)定性與強(qiáng)度的提升。這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)影響施工的流動(dòng)性、所用材料較少,并且材料價(jià)格均不高。但是也具備一定的缺陷,施工不合理、配比不完善極易導(dǎo)致泵管的堵塞,所以在施工中一定要注意嚴(yán)謹(jǐn)性,避免出現(xiàn)人員、設(shè)備安全隱患。
強(qiáng)夯施工技術(shù)是道路施工中應(yīng)用最為廣泛的。在實(shí)際工程中,主要是通過(guò)專業(yè)的機(jī)械設(shè)備對(duì)地基進(jìn)行反復(fù)的碾壓,擠出軟土中的孔隙,從而改變土質(zhì)結(jié)構(gòu),提高軟土的夯實(shí)度和強(qiáng)度。
強(qiáng)夯法在施工中存在的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在加固效果相對(duì)較好,可以有效降低人為地基軟土處理時(shí)間,對(duì)專業(yè)水平與施工技術(shù)要求不高、應(yīng)用于多種道路施工,在面積較大的工程中最為常見(jiàn),不僅縮短了工程實(shí)施時(shí)間,還提高了施工的經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性。
在施工前首先要清理施工場(chǎng)地,把碎石、垃圾、植被等進(jìn)行清除,測(cè)量場(chǎng)地標(biāo)高與面積等數(shù)據(jù),為樁底與樁頂、標(biāo)高等施工數(shù)據(jù)提供合理的依據(jù)。同時(shí),這一階段可以采取預(yù)壓法來(lái)提高軟土密實(shí)度,降低土內(nèi)孔隙的存在。
通過(guò)場(chǎng)地的清理與測(cè)量后需要進(jìn)行軸線復(fù)測(cè),為場(chǎng)地的布控點(diǎn)提供依據(jù),樁基施工完畢后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行復(fù)核樁位,結(jié)合施工網(wǎng)與施工要求來(lái)進(jìn)行樁位圖的設(shè)計(jì)并確定控制線,通過(guò)軸線與樁的尺寸進(jìn)行位置的確定并標(biāo)注編號(hào)。在施工中需要注意相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參考與樁頂、底的標(biāo)高與樁距等數(shù)據(jù),樁基施工完畢后需要進(jìn)行校對(duì),避免出現(xiàn)誤差。
如果工程面積較大,就需要采用試樁來(lái)提高工程的準(zhǔn)確度,結(jié)合施工場(chǎng)地實(shí)際情況與面積、土質(zhì)等特點(diǎn)選擇現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)、水泥攪拌樁技術(shù)、粉煤灰碎石樁等施工技術(shù),然后根據(jù)S=ApLK(S=碎石量,Ap=樁截面積,L=樁長(zhǎng),K=充盈系數(shù))公式進(jìn)行碎石量的確定,確保樁基的精準(zhǔn)性。
采用振動(dòng)式沉樁機(jī)作為主要施工機(jī)械,在施工中需要對(duì)機(jī)械的位置、垂直度等進(jìn)行檢查確定,通過(guò)人工配合的方式將樁管振動(dòng)沉降到設(shè)計(jì)要求位置,并不斷上料,在施工中注意機(jī)械使用的合理性,需要在機(jī)械作業(yè)要求的規(guī)范下進(jìn)行,確保人員的技術(shù)性與專業(yè)性,避免出現(xiàn)斷樁、縮頸等問(wèn)題。
振沖時(shí),首先要檢查振沖器的有效性,避免出現(xiàn)機(jī)械問(wèn)題,檢查振沖器后需要采用振沖器對(duì)準(zhǔn)樁基,開(kāi)啟壓力水泵并啟動(dòng)振沖器,對(duì)樁基進(jìn)行造孔,在施工中需要注意樁基的中心與孔的中心控制在100mm內(nèi)。在軟土中采用振沖器,可以降低土層的沉降問(wèn)題,減緩沉降速度。在施工中出現(xiàn)振沖器高于孔底30cm~50cm情況內(nèi),需要及時(shí)停止作業(yè)并放置一段時(shí)間,然后根據(jù)孔口底部提升振沖器,再次進(jìn)行沖擊,直到出現(xiàn)孔口泥漿稀化,然后進(jìn)行孔口清理。為了避免出現(xiàn)塌孔,需要把清孔的次數(shù)與速度控制在一定范圍內(nèi)。在清孔后利用裝載機(jī)把碎石等料填入孔內(nèi),利用振沖器進(jìn)行振動(dòng),將碎石密實(shí),通過(guò)連續(xù)擠壓的方式擴(kuò)大樁徑。在施工中為了確保密實(shí)度,需要控制電流在100A的功率,由上向下進(jìn)行振動(dòng),避免出現(xiàn)漏振,并參考施工規(guī)范把加密電流和留振控制在一定范圍內(nèi)。
在施工中需要嚴(yán)格控制隨時(shí)下料,采用測(cè)錘進(jìn)行多次測(cè)量,如果在灌注過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,應(yīng)當(dāng)及時(shí)停止作業(yè)并進(jìn)行反插,從而確保樁內(nèi)的密實(shí)度符合樁基要求,控制反插的深度達(dá)到樁管的50%以下,采用勻速方式進(jìn)行6次反插,然后通過(guò)上下運(yùn)動(dòng)樁管的方式來(lái)提高碎石樁,把樁頂提升至地面,完成成樁作業(yè),對(duì)基底標(biāo)高以下的松散土層進(jìn)行清理,采用攤壓機(jī)進(jìn)行填實(shí)并壓實(shí)。
通過(guò)對(duì)公路軟土地基施工技術(shù)進(jìn)行分析并明確后,需要對(duì)實(shí)際工程進(jìn)行施工檢測(cè),從而提高工程的合理性,避免出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。
通過(guò)分層沉降標(biāo)進(jìn)行工程檢測(cè),在土工格室急砂墊層、鋼塑土工格柵上面放置沉降板,或在路基中心與路肩等位置埋設(shè)沉降板,分層沉降標(biāo)要利用鉆孔進(jìn)行埋設(shè),避免出現(xiàn)塌孔與縮孔,并在埋設(shè)時(shí)采用套管與泥漿護(hù)壁等措施,從而對(duì)軟土地基進(jìn)行檢測(cè),促進(jìn)質(zhì)量提升。
利用塑料管埋設(shè)在路堤邊趾位置進(jìn)行地面水平位移檢測(cè),確定路堤兩側(cè)的趾部位置后,利用打入法埋設(shè)一跟樁在坡腳的位置上,然后將樁周圍回填密實(shí),從而對(duì)地面水平進(jìn)行檢測(cè)觀察,提高軟土地基的施工質(zhì)量。
軟土地基是公路施工中較為常見(jiàn)的地基問(wèn)題,如果不采取完善的施工技術(shù),不僅會(huì)導(dǎo)致公路施工質(zhì)量的降低,還會(huì)造成公路使用壽命的縮短。所以在實(shí)際工程中,需要結(jié)合軟土施工場(chǎng)地特點(diǎn)、施工技術(shù)、實(shí)際施工工序、檢測(cè)環(huán)節(jié)等多方面因素提升軟土地基的施工質(zhì)量,在確保工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下縮短工期、增加經(jīng)濟(jì)效益。