周 杰(中鐵二十局集團有限公司,陜西 西安 710014)
市政路橋是城市內(nèi)部路橋交通的區(qū)域性設(shè)施建設(shè)項目,有利于居民的日常生活和工作,與城市外部路面相連,負擔對外交通和出行。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,市政路橋工程在我們的日常生活中扮演著越來越重要的角色。市政路橋工程的基礎(chǔ)建設(shè)是快速城鎮(zhèn)化的基礎(chǔ),對推動我國城鎮(zhèn)化進程具有特別大的作用。此外,城市的交通設(shè)施質(zhì)量不僅體現(xiàn)了城市形象,也是區(qū)域發(fā)展水平的外在反映。因此,有必要提高市政路橋工程質(zhì)量管理能力,推動市政路橋工程基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展。
路橋工程按結(jié)構(gòu)可分為:地基工程、地面、橋梁、隧道施工、排水、安全防護、交通設(shè)施工程、機電等工程項目。在我國路橋工程建設(shè)行業(yè)規(guī)范中,軟土地基的定位是抗壓強度低、含有一定量有機物、收縮率大的軟土層,其優(yōu)點如下:
(1)抗剪強度低:由于地域原因,不同軟土地基往往含有不同的成分,其抗剪強度也不同。因此,為了明確軟基處理的抗剪強度,最好在現(xiàn)場做原點試驗。
(2)吸水率低:由于軟基處理中雜物較多,吸水率較弱。這種特性實際上對工程建設(shè)初期的地基施工非常不利,損害了地基的抗壓強度。
(3)可壓縮性:軟土結(jié)構(gòu)一旦受到破壞,其抗壓強度也會下降,這促使軟土地基在振動后縱向移動,地基下沉。
(4)觸變性:軟基處理的抗壓強度在加載一定的凈重后,隨著時間的推移而降低的特性。這對于固河堤、碼頭等市政路橋工程的建設(shè)是非常不利的。因此,有必要在施工現(xiàn)場開展軟基處理抗剪強度試驗,掌握軟基處理的局部抗壓強度,有利于市政路橋工程施工的順利開展。
(5)不平衡:軟基處理中混入了大量碎石和腐爛植物,平面和坡度的牢固度差異較大,使得基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)的路橋很容易造成地基的沉降差異。
軟土地基處理技術(shù)是指為提高建筑地基的承載工作能力或改善其變形特性或滲透特性而采用的一種施工技術(shù)。軟土地基處理技術(shù)運用原則:
①以現(xiàn)場勘察為主:由于我國幅員遼闊,地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,各個地區(qū)的土壤成分會有所不同。因此,在工程地質(zhì)勘查環(huán)節(jié),應(yīng)由相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員對當?shù)剀浲恋鼗M行現(xiàn)場勘察。
②以市政路橋工程的施工要求為重點:市政路橋工程在基礎(chǔ)施工期,如果施工工程規(guī)范不同,則對路橋工程的穩(wěn)定性造成影響。當要求較高時,需要在路橋工程地基階段應(yīng)用軟土地基技術(shù)進行結(jié)構(gòu)加固處理,使地基抗壓強度滿足建設(shè)工程規(guī)范要求。
③有效分析周邊環(huán)境:在市政建設(shè)項目前期,一般對周邊環(huán)境進行有效評估,對施工期噪聲、地表水、燃氣等環(huán)境因素進行綜合分析。如果陡坡地斜角很大,并且是特高坡施工中的軟土基礎(chǔ),則需要注意是否對周圍環(huán)境及其構(gòu)造物造成影響,從而降低建筑物的整體地基沉降水平,促進周邊房屋建設(shè)的可靠性。
在市政道路建設(shè)工程中,大部分路段的基礎(chǔ)承載能力和可靠性較弱,不能滿足建設(shè)規(guī)定,需要解決路基問題。對回填土相對高度超過10m的壩基,選用分層、平臺滾壓回填方法。當每個回填土的相對高度為8m時,采用強夯法進行結(jié)構(gòu)加固。下面對強夯法的施工技術(shù)進行詳細討論。
為更好地保證工程建設(shè)的順利開展,在選用強夯法開展城市道路路基工程填筑工程施工前,應(yīng)做好相應(yīng)的準備工作。必須特別注意,路基兩側(cè)填土的相對高度應(yīng)超過夯錘直徑。最后,要對事先準備好的施工機械和材料進行質(zhì)量檢驗,確保符合要求后才能在施工現(xiàn)場使用。
本工程采用強夯法施工,詳細施工流程為:精確測量標高→準確定位施工線→夯點布置→夯擊就位→點夯施工→平整夯坑→滿夯施工→準確測量標高。
(1)測量夯點:在動夯工程施工前,務(wù)必開展夯點的精準測量。依據(jù)施工企業(yè)在各定位點坐標部位上提到的夯點,對建筑工地的每個標準開展測量和防線,隨后確立每個夯點的具體地址,最終明確建筑工地的路面設(shè)計標高,開展精準測量。
(2)明確性能參數(shù):①明確夯錘著陸的相對高度。在明確了夯錘著陸的相對高度后,還要考慮夯實的頻率和夯錘的凈重。當提升機和夯擊到達指定位置后,測量夯擊的相對落地高度,確保高度的準確性,以確保每次夯實都能滿足夯擊的要求。在夯擊施工過程中,應(yīng)采取有效措施,保證夯錘具有較高的可靠性;②單擊夯實性能的確定。單擊夯擊能確定時,應(yīng)結(jié)合合理的結(jié)構(gòu)加固深層、路基類型和深層分辨率進行綜合考慮。本項目確認單機版夯實可達2000kN·m;③夯點布置。本工程夯點布置采用梅花形方式,間距控制在5m;④時間間隔。兩次動態(tài)夯實施工的時間間隔應(yīng)控制在1周~2周以上,實際時間間隔應(yīng)根據(jù)土壤情況和填土材料情況確定;⑤搗固頻率。當回填相對高度超出3m時,爆桶沖擊性頻次操縱在8~10次中間;相對高度低于3m時,暴射的碰撞頻次操縱在4~8打中;⑥夯點的夯擊數(shù)。夯擊數(shù)應(yīng)依據(jù)實地測試中壓實頻率與壓實量的干擾曲線圖明確。
(3)點夯施工:用吊起機將夯錘提升到設(shè)計的相對高度,然后全自動掛機,使夯錘以自由落體的方式夯實路面。夯錘接地后,準確測量夯錘墻頂?shù)脑O(shè)計標高,然后設(shè)計標高降低了夯錘就位時吊頂?shù)南鄬Ω叨龋`差為夯錘的夯實量。隨后不斷進行強夯施工,直至累計壓實量達到設(shè)計要求。之后,可以終止壓實并移動到下一個壓實點進行施工。
(4)夯坑回填土:點夯工程施工后,可逐漸開展夯坑回填土。用挖機將夯坑周邊的沙子送進夯坑內(nèi),夯坑處回填的相對高度應(yīng)比周邊路面的相對高度高5mm~10mm。然后運用震動壓實工業(yè)設(shè)備對壓實坑內(nèi)的回填土開展壓實處理,直到壓實坑的壓實度達到方案設(shè)計的壓實度。為更好地保證壓實沙土的實際效果,應(yīng)在下雨前進行壓實施工。
(5)滿夯施工及檢測:在滿夯施工過程中,無需對夯實沉降量進行精確測量。滿夯工程在施工時,可選用挖掘機開展地面找平夯點,保證路面工程的填筑施工質(zhì)量達到規(guī)定要求。強夯施工完成一段時間后,需要利用這些數(shù)據(jù)解決路基工程的填筑質(zhì)量問題,完成檢測,做好檢測數(shù)據(jù)的記錄工作。
強夯施工后,必須檢測地基的填筑質(zhì)量,重點是檢測地基的密實度。對路基工程進行密實度檢測時,按照標準規(guī)定的檢測頻次進行。本工程路基的密實度檢測選用填砂法,根據(jù)檢測結(jié)果分析,本工程采用強夯法對路面及路基工程進行結(jié)構(gòu)加固,其壓實度滿足設(shè)計和標準要求。
(1)市政道路路基工程采用強夯法進行結(jié)構(gòu)加固時,在工程開工前,應(yīng)調(diào)查工地實際情況,重點包括地下管線的分布和地下建筑情況。當強夯施工方案明確時,要避免對此類地下管線和建筑造成危害。
(2)強夯施工過程應(yīng)指派專業(yè)人員開展測量工作。重點測量的主要內(nèi)容包括夯實機凈重和落差,以確保夯擊施工的夯擊達到設(shè)計和標準要求。
(3)強夯施工前,應(yīng)開展壓實點放樣工作,防止壓實坑出現(xiàn)跑偏問題,確定無誤后后可施工。夯實施工完成后,還必須對夯坑區(qū)域進行檢查。
(4)點夯施工過程中,應(yīng)按照既定標準完成施工檢查。重點檢查的主要內(nèi)容包括搗打點頻率和搗打量,以確保符合設(shè)計和標準要求。
(5)夯實施工過程中,應(yīng)指派專業(yè)人員記錄施工過程中各相關(guān)主要參數(shù)。
軟土層的處理是市政路橋工程建設(shè)中必須特別注意的核心問題,一旦處理方案無效,或前期勘察工作質(zhì)量不合格,將對路橋工程的整體質(zhì)量造成極大影響。在實際處理軟弱土層時,一方面要從方法入手,逐步推進科學研究,借鑒以往工程建設(shè)實例,總結(jié)工程建設(shè)經(jīng)驗;另一方面,需要設(shè)計合理的處理方案。在處理軟土層的過程中,需要使用智能設(shè)備開展高效的工程建設(shè)。軟基處理結(jié)束后,必須進行相應(yīng)的檢測工作,確保處理結(jié)果符合工程要求,并在結(jié)構(gòu)加固工作完成后,進行必要的檢測。