楊忠武

（新疆建通工程管理有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊830000）

0 引言

軟基加固技術(shù)是提升軟土地質(zhì)條件區(qū)域道路橋梁工程質(zhì)量的重要措施，為了在施工中充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用和價值，在實際工程中，施工人員需要增強對軟土地基和加固技術(shù)要點的了解，確保整個施工工序規(guī)范、合理，為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。

1 軟土地基特征

軟土一般由黏土和砂土組成，土質(zhì)較為松散，土體的流動性較強，強度低于正常土質(zhì)，容易受外部重力的影響發(fā)生運移和形變，在道路橋梁工程中屬于不良地基。軟土地基的特性主要包括以下幾點。

其一，含水量較高，土體顆粒存在一定縫隙，承載力較弱，且土壤中存在粉土，會形成帶有負(fù)電的顆粒，增加土壤的含水量，土體顆粒之間的縫隙也會進一步增加，降低土體受力能力，增加道路橋梁的施工風(fēng)險[1]。

其二，壓縮性高、抗剪強度低，軟土地基中土體顆粒的縫隙較大，具有較強的可壓縮性，一般情況下壓縮系數(shù)高于0.5m2/mm，但抗剪強度不高，一旦路面的車流量增加，路面實際荷載增大，就很容易引發(fā)塌落事故，給該地區(qū)發(fā)展帶來負(fù)面影響[2]。

其三，土體的流變性和觸變性高，在道路橋梁施工中，倘若沒有采取有效的加固技術(shù)，在長期荷載的作用下，會引發(fā)流變和觸變問題，導(dǎo)致地基承載力下降，地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，地面受損嚴(yán)重，甚至引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。做好地基加固技術(shù)能夠有效避免這些問題發(fā)生。

2 軟基加固技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用

2.1 預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

預(yù)應(yīng)力管樁加固技術(shù)是應(yīng)用較為普遍的一種軟基加固技術(shù)，它以一種空心筒體細(xì)長的混凝土預(yù)制構(gòu)件為主，制造方法和工藝為離心成型法、先張法預(yù)應(yīng)力工藝，該技術(shù)具有改善土質(zhì)松軟、控制土層縫隙的作用。但是，前期準(zhǔn)備工作較繁重，需要準(zhǔn)備大量材料，且施工過程中可能發(fā)生局部地面沉降，預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)主要有靜壓預(yù)應(yīng)力管樁加固技術(shù)和錘擊預(yù)應(yīng)力管樁加固技術(shù)兩種，其優(yōu)、缺點各不相同，具體可見表1。

表1 靜壓和錘擊預(yù)應(yīng)力管樁加固技術(shù)對比

在實際施工中，首先，要充分考察軟土地基的范圍，以地基松軟程度為基礎(chǔ)，確定打樁位置；其次，做好施工前的準(zhǔn)備工作，選擇好預(yù)制構(gòu)件型號后，即可開展打樁施工，應(yīng)嚴(yán)格按照施工工藝進行作業(yè)，確保預(yù)應(yīng)力管樁施工科學(xué)、有效；最后，完成打樁作業(yè)后，應(yīng)做好防護及標(biāo)語張貼工作，避免人員和外力損害管樁，影響施工質(zhì)量[3]。

目前，預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)的重點、難點主要有：需要準(zhǔn)確計算道路橋梁具體的松軟程度和變形量，從而確定軟基加固的范圍和打樁位置，充分發(fā)揮該技術(shù)，增強地基承載能力的作用，提升加固質(zhì)量；需要根據(jù)實際需求選擇對應(yīng)管樁，市場中管樁種類繁多，要依據(jù)計算出的軟土層孔隙大小和沉降數(shù)據(jù)（軟土地基變形量=瞬時沉降+主固結(jié)沉降+次固結(jié)沉降）確定管樁型號和數(shù)量。

2.2 水泥攪拌固化技術(shù)

水泥攪拌固化技術(shù)，是通過水泥拌和樁體進行加固的技術(shù)，具有施工便捷、成本低的優(yōu)勢。在軟基道路橋梁施工中，能有效提升軟基的承載力，具有突出的加固效果。在實際施工中，首先應(yīng)做好施工場地的前期調(diào)研工作，全面、仔細(xì)地勘察軟基的土質(zhì)情況、土體結(jié)構(gòu)、土壤條件等，確定施工配合比參數(shù)[4]。其次，要做好測量放線工作，以施工設(shè)計圖紙為依據(jù)，對施工場地進行嚴(yán)格測量，確定標(biāo)高，并做好場地的清潔和平整工作，將樁位地上、地下一切的雜物、垃圾、樹根等障礙物，清理干凈，并設(shè)置好排水溝。再次，建立水泥庫（存儲量≥80t），嚴(yán)格進行材料的進場檢查，按照檢驗標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范檢查水泥，包括水泥的材質(zhì)、強度、凝結(jié)時間等，并采用抽樣檢查的方式對同批次、同廠家、同貨號的水泥進行送檢化驗，確保其符合施工標(biāo)準(zhǔn)。同時，要加強存儲管理，確保水泥庫內(nèi)干燥、整潔[5]。最后，嚴(yán)格進行現(xiàn)場的樁位布置、試驗樁施工及檢測工作，按照試驗結(jié)果對水泥漿液進行配制，并分別在第3 天、第7 天和第28 天，對試驗樁的均勻性、外觀和整體性能、單樁和復(fù)合地基的承載力進行檢驗，確定施工工藝參數(shù)。值得注意的是，在該技術(shù)的實施過程中，攪拌是最關(guān)鍵技術(shù)要點，通過不斷攪拌水泥，使其與地基土充分融合，且攪拌次數(shù)越多，拌和效果越好，加固強度越高，詳見圖1。

圖1 水泥拌和樁加固技術(shù)

2.3 表層排水技術(shù)

在道路橋梁軟土地基施工中，軟土地基最主要的特征之一就是高含水量，而且，施工環(huán)境一般為露天，因而一旦遭遇連續(xù)降雨或暴雨天氣，會進一步增加土體的含水量，導(dǎo)致地基密度發(fā)生變化，增加施工難度。因此，應(yīng)采用表面排水技術(shù)進行干預(yù)，切實將水排出，提高地基的密度，優(yōu)化施工效果。其施工工序如下：現(xiàn)場檢查—挖槽—排水—回填溝槽。在溝槽開挖過程中，施工人員必須以施工現(xiàn)場的勘查結(jié)果為依據(jù)，確定溝槽的位置和斷面尺寸，避免對周圍地質(zhì)環(huán)境造成破壞。一般來說，溝槽的深度大約在50～100cm，寬度在50cm 左右，若需要增設(shè)管孔，可采用管道過濾措施，確保管道順暢排水，避免發(fā)生阻塞。

2.4 土木合成材料加固技術(shù)

土木合成材料加固技術(shù)，是以技術(shù)形式進行軟基加固的操作技術(shù)，一般采用聚酰胺纖維、聚乙烯纖維等新型合成纖維材料，是目前發(fā)展較快的一種加固技術(shù)，具有約束地基位移、降低工程不均勻沉降、排水、分隔地基剪切破壞區(qū)和工程結(jié)構(gòu)拉力破壞區(qū)的作用，具有十分廣泛的應(yīng)用前景。在施工前，需要充分了解地基的實際情況，對各項參數(shù)進行詳細(xì)的分析和探討，并嚴(yán)格材料管控，確保整體施工精準(zhǔn)、有效。為達到高效、高質(zhì)的施工效果，還可以開展試驗測試，提升加固質(zhì)量[6]。在施工時，施工人員要按照施工工序和技術(shù)要點展開工作，避免因施工不規(guī)范導(dǎo)致加固質(zhì)量不佳的問題，具體的土木合成材料加固技術(shù)施工工序包括：測量準(zhǔn)備—試驗準(zhǔn)備—基底驗收—分層填料—碾壓。

測量準(zhǔn)備：開展路基試驗前，由現(xiàn)場測量人員依據(jù)設(shè)計圖紙對導(dǎo)線點和水準(zhǔn)線進行測量，對中線部位的相關(guān)點位進行復(fù)測。一旦發(fā)現(xiàn)存在偏差，可增設(shè)點位進行調(diào)整，確保整個測量過程精準(zhǔn)無誤。試驗準(zhǔn)備：為確保路基填料的質(zhì)量滿足施工要求，需要對其開展類型和擊實試驗，還要對進場土工格柵、復(fù)合土工膜、取水點的水質(zhì)進行試驗檢測，為后續(xù)施工提供堅實保障。基底驗收：在施工前，必須對基地的幾何尺寸進行檢查，確保其在設(shè)計圖紙的要求范圍內(nèi)，才能開展后續(xù)的填筑工作。同時，要對基底的承載能力進行檢查，確保其達到120kPa，還要對填筑寬度和壓實程度進行檢查，確保其位于坡腳外2m，且壓實程度符合要求后，方可開展后續(xù)的分層填筑工作，保障施工質(zhì)量。分層填筑：重點、難點在于將松鋪厚度控制在35cm 左右，填料需按路幅全寬均勻攤鋪；為增加后邊坡路堤的穩(wěn)固性，需要在每層填料的每一側(cè)加寬50cm。碾壓作業(yè)：一般按照靜壓—弱振—靜壓的順序開展，可以使用22t 徐工XS222 器械，嚴(yán)格控制碾壓的力度和速度，可在碾壓前進行試驗，以確定最佳的施工方式。

2.5 置換加固施工技術(shù)

對淺層軟土地基的道路橋梁進行加固，可采用置換加固方法。包括兩種施工方式：一是換填法，通過人工操作或機械設(shè)備操作等，將原有的軟土路基挖除，再回填具有高強度、壓縮性低的碎石、礦渣、砂石等材料，促使道路橋梁的地基強度和性能得到提升，確保沉降度符合規(guī)范要求。在工程實踐中，換填法具有工藝實施簡單、處理速度快等特點，但其僅適用于地基深度在3m 以內(nèi)的道路橋梁工程，否則將會增加施工難度和作業(yè)量。二是拋石擠淤法，其原理是在流塑狀土層內(nèi)填充碎石片，利用自重對軟土發(fā)揮擠壓功能，將原有的淤泥質(zhì)土充分?jǐn)D出，再使用碾壓器等設(shè)備對地基表面開展夯實作業(yè)，以實現(xiàn)土質(zhì)置換的目的。在操作中，該技術(shù)不會對周邊環(huán)境產(chǎn)生污染，而且操作效率較高，適用于道路橋梁工程中表層薄弱的軟土地基。

3 道路橋梁施工中軟基加固技術(shù)的實踐分析

3.1 工程案例介紹

該道路橋梁工程位于平原地帶，全長48.2km，擬定路面施工寬度為15m，設(shè)計為雙向車道。根據(jù)設(shè)計要求，需在路段中建設(shè)一座高架橋梁，跨越沿線，橫穿河流。經(jīng)勘查發(fā)現(xiàn)，工程的橋梁路段存在軟基現(xiàn)象，主要土質(zhì)為淤泥和軟土，含水量監(jiān)測值在35%～52%之間。為有效解決該路段地基穩(wěn)定性不足、承載負(fù)荷能力較低的問題，施工單位基于安全性考慮，決定實施軟基加固工作，并結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，制定置換加固技術(shù)方案。

3.2 具體施工方案

為保障該工程的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，在開展作業(yè)前，施工單位指派專業(yè)人員對現(xiàn)場進行了實地勘察，了解了地質(zhì)條件和水文環(huán)境。經(jīng)勘察后明確，地基存在黏土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)黏土、淤泥等，應(yīng)根據(jù)道路橋梁路基承載的強度需求，對置換加固技術(shù)方案進行優(yōu)化和完善，保障其可行性，并規(guī)范具體的施工方法。首先，施工人員先對現(xiàn)場進行了清理，設(shè)置有針對性的排水措施，排出基層內(nèi)多余的水分，并控制軟基表層的平整度。其次在施工時，以人工挖除和機械挖除相結(jié)合的方式，清除路段中的淤泥及軟土，控制開挖深度在2.5～3.5m 之間。再次，將淤泥運出現(xiàn)場后，采用碎石及砂石材料開展分層填筑和碾壓施工，完成軟基置換。利用相應(yīng)的機械設(shè)備確保地基的密實度符合施工標(biāo)準(zhǔn)，即保證密實度超過98%。最后，開展檢查、維護工作，即利用孔隙水壓力計、沉降觀測設(shè)備等測算地基性能。

經(jīng)過檢查、養(yǎng)護后，地基的承載負(fù)荷能力和強度均符合該工程的設(shè)計要求，道路橋梁施工的安全性和可靠性得到了有效提升，通過對該道路橋梁工程的軟基開展加固處理，確保了項目的整體質(zhì)量，提高了綜合效益。

4 結(jié)語

總而言之，軟基道路橋梁工程具有一定施工難度，為加強軟基強度和密實度，必須先對軟基的特性進行分析，并以此為依據(jù)，結(jié)合工程的實際情況和施工條件，選用適宜的加固技術(shù)進行加固，如預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)、水泥攪拌固化技術(shù)、表層排水技術(shù)、土木合成材料加固技術(shù)等，從而有效提升軟土地基的強度，進而提升道路橋梁施工的質(zhì)量，促進我國道路橋梁工程的高質(zhì)量發(fā)展。