劉杰
新疆北新路橋集團(tuán)股份有限公司 新疆 烏魯木齊 830000
公路橋梁作為重要的運(yùn)輸結(jié)構(gòu),在當(dāng)前的交通體系中發(fā)揮著重要的支撐作用,其自身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能以及運(yùn)輸壽命在很大程度上決定著交通事業(yè)的綜合發(fā)展水平。在全新的運(yùn)輸環(huán)境中,公路橋梁工程的規(guī)模在日漸擴(kuò)大,同時對軟土路基的施工也提出更高的要求,施工單位需要精準(zhǔn)掌握軟土路基的結(jié)構(gòu)特點,就具體的施工技術(shù)手段展開有效分析,并深入發(fā)掘和探索質(zhì)量的管控舉措,這樣能夠促進(jìn)整個公路橋梁運(yùn)輸事業(yè)實現(xiàn)良性的發(fā)展。
從整體上來說,對于軟土路基而言,其本身所呈現(xiàn)的壓縮性相對較強(qiáng),而且擁有較高的含水量。因受本身性能因素的影響,出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的可能性相對較高,無形之中增加了施工難度。同時,從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面來看,軟土路基的性能相對較差,絮狀結(jié)構(gòu)會在軟土路基內(nèi)部出現(xiàn),對土壤結(jié)構(gòu)造成負(fù)面影響[1]。如果情況嚴(yán)重,則會對土壤結(jié)構(gòu)造成直接破壞,已有強(qiáng)度與施工要求無法處于有效承接的狀態(tài),進(jìn)而影響后續(xù)施工活動的正常開展。
從抗干擾性能方面來看,軟土路基的性能相對較差,在短時間內(nèi),軟土路基的性能難以得到有效恢復(fù),滲透性不理想。經(jīng)過長時間的使用,則會快速降低軟土路基本身的負(fù)荷能力,使得其內(nèi)部結(jié)構(gòu)嚴(yán)重變形,無形之中增加了交通運(yùn)行的危險性[2]。
在對公路橋梁項目進(jìn)行施工前,沒有圍繞軟土路基對其進(jìn)行及時有效的處理,則會影響到車輛的正常通行,極易導(dǎo)致施工安全事故的出現(xiàn)。從抗剪強(qiáng)度方面來看,與路面抗剪強(qiáng)度相比,前者處于超出的狀態(tài),很容易使得路橋工程受到破壞,在穩(wěn)定性較差因素的影響之下,發(fā)生沉降現(xiàn)象的可能性相對較大[3]。對于軟土路基來說,以性質(zhì)為切入點,各部分之間的差異相對較大。在不用負(fù)荷作用的影響之下,出現(xiàn)變形的現(xiàn)象會較為嚴(yán)重,而且變形形式較為多樣,這就會影響公路橋梁工程的正常施工,甚至?xí)霈F(xiàn)斷道情況。
在公路橋梁施工中做好路基的規(guī)范處理十分必要,能夠保證整體結(jié)構(gòu)更趨于穩(wěn)定性。在路基系統(tǒng)中,軟土路基占據(jù)重要組成,同時相對來講在施工的作業(yè)條件上具有一定復(fù)雜性。因為體質(zhì)較軟導(dǎo)致在路基搭建與夯實過程中經(jīng)常會出現(xiàn)形變問題。同時,在滲透方面所表現(xiàn)出的性能也并不理想,不利于路基內(nèi)部排水性能的有效發(fā)揮,甚至還會導(dǎo)致路基出現(xiàn)裂縫、沉降以及坍塌等不良的隱患[4]。同時,相較于其他類型的路基,軟土路基在土壤方面表現(xiàn)出濕度大的特征,土壤中的內(nèi)部含水量較多,會嚴(yán)重阻礙整個工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
軟土路基中含有多種物質(zhì),如淤泥、泥炭、淤泥質(zhì)土等,具有較強(qiáng)的壓縮性,且承載能力不高、滲透性較差。在軟土路基中會含有多種有機(jī)物質(zhì),會在某種程度上進(jìn)一步下降其本身的滲透性。在對公路橋梁工程進(jìn)行施工時,因受軟土路基滲透性較差因素的影響,如果路面出現(xiàn)積水,則很難對其進(jìn)行及時有效的排出,難以從根本上保證路橋工程的質(zhì)量,降低車輛運(yùn)行的安全性。
無論是從強(qiáng)度,還是從穩(wěn)定性方面來看,軟土路基的性能都會處于相對較差的狀態(tài)。在對路橋工程進(jìn)行建設(shè)時,如果所選擇的建筑材料強(qiáng)度與實際要求不符合,或者處于相對較低的狀態(tài),出現(xiàn)路面下沉現(xiàn)象的概率相對較大,并且在每個位置上,下沉量也會有所差異,難以保證路橋工程的整體質(zhì)量[5]。不僅如此,還會縮短路橋工程的使用年限。壓路機(jī)是軟土路基路面施工的主要工具,經(jīng)過這一機(jī)械設(shè)備運(yùn)行之后,難以保證軟土路基路面的堅固性。加之材料性能較差因素的影響,也會降低路面的抗壓性,很難與實際使用需要處于有效承接的狀態(tài)。
在對公路橋梁工程進(jìn)行施工建設(shè)時,因受外部環(huán)境因素的影響,如地質(zhì)條件、水文狀態(tài)、自然環(huán)境等,路橋工程所呈現(xiàn)的整體質(zhì)量會有所差異。相應(yīng)地,在軟土路基地質(zhì)方面也會有所不同。如果沒有結(jié)合實際情況,選擇相應(yīng)的建筑材料及手工方式,則很容易對公路橋梁造成侵蝕。此外,溫度會對施工材料性能造成影響。以混凝土材料為例,極易受到天氣溫度的影響,即“熱脹冷縮”,進(jìn)而影響路橋工程的質(zhì)量。
以路橋工程為主要對象,圍繞軟土路基進(jìn)行施工時,需要應(yīng)用多種機(jī)械設(shè)備。雖然現(xiàn)代各種技術(shù)及設(shè)備在建筑領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,極大程度上提高了建筑施工的科技水平。但是就當(dāng)前部分路橋工程的施工現(xiàn)狀來看,依舊有個別工程會應(yīng)用傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備,已有的綜合性能難以滿足軟土路基施工的實際需求,進(jìn)而降低軟土路基及路橋工程的質(zhì)量。
該技術(shù)在具體的公路橋梁施工中比較適合對通道或者涵洞等模塊的設(shè)置。一般在實際運(yùn)用該技術(shù)之前需要對公路橋梁工程環(huán)境進(jìn)行全面勘測,掌握具體的環(huán)境參數(shù)和施工信息。之后,精準(zhǔn)定位該技術(shù)的作用位置,并對樁頂與樁間土的位置,要保證后者大于前者,這樣才能夠保障路基自身所具有的承載負(fù)荷更高,切實符合當(dāng)前交通環(huán)境下對公路橋梁運(yùn)輸所提出的基礎(chǔ)要求。之后,要根據(jù)對現(xiàn)場環(huán)境的綜合考量對具體的間距指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置。一般為了切實符合軟土路基的固定要求,可以將間距控制在1.5米。同時在實施這一技術(shù)時,還需要針對具體的鉆速進(jìn)行規(guī)范,一般設(shè)置在2米/分鐘左右,本著“先減速再增速”的原則對其進(jìn)行作業(yè)處理。此外,也要控制好壓力的范圍值,避免在實際操作期間出現(xiàn)管道堵塞等不良問題。
該技術(shù)在固化軟土路基中所具有的功能優(yōu)勢也比較顯著,同時技術(shù)人員需要對具體的作業(yè)流程加以規(guī)范。首先,要科學(xué)設(shè)置排水體系,對具體的管道布局和實施方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置,以便能夠?qū)④浲谅坊械亩嘤嗨旨皶r排除。保證路基內(nèi)部環(huán)境具有較強(qiáng)的干燥性,讓路基內(nèi)部結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定,方便接下來作業(yè)的有序開展。在利用該技術(shù)進(jìn)行軟土路基施工處理的過程中,需要對具體的類型進(jìn)行規(guī)范,一般可以圍繞排水帶與沙井排水兩種方式進(jìn)行處理。這樣做的好處能夠?qū)崿F(xiàn)沉降等不良風(fēng)險有效控制,也能夠切實保障整個公路橋梁工程運(yùn)輸環(huán)境更加安全。不僅如此,在采用這一手段的過程中需要對砂井之間的距離進(jìn)行科學(xué)設(shè)置,通??梢詫?shù)設(shè)置在3米左右。
在公路橋梁作業(yè)范圍內(nèi),施工單位需要本著優(yōu)化軟土路基內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原則,將砂墊層的處理技術(shù)有效應(yīng)用下去。這樣能夠有序改進(jìn)和優(yōu)化具體的施工流程,規(guī)范作業(yè)工序,同時也能夠全面提高路基作業(yè)的綜合效能。在借助砂墊層進(jìn)行規(guī)范處理的過程中,則需要將厚度指標(biāo)設(shè)置在合理的范圍內(nèi),一般以0.5厘米為主。通過砂墊層的有效處理能夠保證整個路基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出良好的加固效果,對路基土壤內(nèi)部水分比例進(jìn)行有效控制。之后,要綜合考量軟土路基的作業(yè)要求及設(shè)備的型號,并綜合考量現(xiàn)場的施工環(huán)境以及土壤情況,然后以此為參考規(guī)范性地設(shè)置具體的施工處理方案。
在軟土施工處理進(jìn)行的過程中,施工單位需要在具體的夯實技術(shù)上加以規(guī)范,從而保證軟土路基的內(nèi)部土壤結(jié)構(gòu)更堅實,也能夠有效地延長整個公路橋梁工程的性能。在該階段,施工單位需要綜合軟土路基實際施工要求考量科學(xué)選擇相關(guān)的機(jī)械設(shè)備。之后,在正式開展作業(yè)之前要對設(shè)備進(jìn)行全面檢測,確定其性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)。同時,在夯實作業(yè)期間需要遵循一定的原則,以低強(qiáng)度施壓為前提規(guī)范開展作業(yè)。
在軟土路基加固施工當(dāng)中,水泥攪拌樁加工技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。具體來說,在軟土路基中,可以將水泥直接注入,以全面化的方式進(jìn)行攪拌處理。通過這樣的方式,可以借助化學(xué)反應(yīng)、物理反應(yīng)的發(fā)揮,提高軟土路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。因此,在使用這一技術(shù)時,則需要結(jié)合軟土路基及路橋工程的實際情況,科學(xué)選擇施工機(jī)械,充分混合水泥與軟土,確保兩者的攪拌處于持續(xù)性的狀態(tài),等到形成凝膠顆粒時,即可構(gòu)建完整的結(jié)構(gòu)體系,進(jìn)而滿足軟土路基工程的實際需要。需要說明的是,在這一環(huán)節(jié)中,施工人員要做好各方的管控工作,對技術(shù)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確計算,以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求為依據(jù),確保其嚴(yán)格執(zhí)行。對于粉噴樁來說,重疊長度要不少于1米,運(yùn)用泵送水泥的方式提供施工材料。
圖1 水泥攪拌樁加工技術(shù)施工程序示意圖
將軟土進(jìn)行凍結(jié)處理,使得結(jié)構(gòu)的承載性能得到有效提升,這對軟土路基壓縮性地減少具有至關(guān)重要的現(xiàn)實意義,可以確保軟土路基的各項指標(biāo)更加符合路橋工程的實際要求。因此,在實際操作過程中,通常要對軟土進(jìn)行濕潤處理,以液氮、二氧化氮膨潤土為主。對冷卻液進(jìn)行提前處理,通過機(jī)械設(shè)備的輸送將其直接灌入土壤結(jié)構(gòu)之中,在短時間內(nèi)可以讓土壤發(fā)生凍結(jié)反應(yīng)。軟土路基凍結(jié)技術(shù)具備操作簡單便捷的優(yōu)勢,可以滿足多種形式軟土路基的施工需求。即便是對于開挖深度較大的工程來說,所獲得的效果也較為理想。
在對路橋工程進(jìn)行施工建設(shè)時,鋪設(shè)土工織物的施工方式得到了廣泛應(yīng)用,對承載性能提升具有積極推動與促進(jìn)作用??梢栽诜治鏊诘貐^(qū)實際情況的基礎(chǔ)上,將土工織物鋪設(shè)在軟土上面,以一層或者多層為宜,可以達(dá)到預(yù)防不均勻沉降現(xiàn)象的效果。土工織物具備穩(wěn)定性較強(qiáng)、強(qiáng)度較高的特征,便于操作,以土工布、土工格柵為主,在提升軟土路基強(qiáng)度的同時,還可以具有其他的優(yōu)勢,如排水、反過濾等,符合軟土路基工程建設(shè)的客觀需求,是增強(qiáng)路橋工程運(yùn)行安全性能的有效方式。
施工單位需全面關(guān)注軟土路基的施工環(huán)境,以及在穩(wěn)定性、承載力等各項指標(biāo)所提出的具體要求,然后從原料的角度出發(fā)就具體的管理體制進(jìn)行補(bǔ)充和完善。首先,要根據(jù)所了解的軟土路基工程狀況深入到材料市場環(huán)境中,規(guī)范開展調(diào)研,選擇品質(zhì)達(dá)標(biāo)的原料。在采購的過程中要科學(xué)構(gòu)建完善性的檢測體系,確定所引進(jìn)的原料與具體的施工要求相契合。同時,在實際作業(yè)的過程中還需要原料的存儲環(huán)境進(jìn)行規(guī)范管理,避免原料在存儲期間受到不良損傷。例如,在針對砂井袋和塑料進(jìn)行存儲管理時,需要對具體的管理條件加以規(guī)范,這樣能夠有效緩解材料出現(xiàn)老化的風(fēng)險,進(jìn)一步延長材料的使用周期[6]。
軟土路基的施工條件比較復(fù)雜,同時對機(jī)械設(shè)備的要求較高。在整個作業(yè)中所涉及的設(shè)備類型具有多樣性的特征,為了切實規(guī)范工程機(jī)械作業(yè)的合理性,施工單位需要從產(chǎn)品質(zhì)量管控的角度出發(fā)對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行規(guī)范選擇。并根據(jù)對軟土路基施工環(huán)境的全面調(diào)研,就設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)置,這樣能夠?qū)⒕唧w的施工工藝性能和優(yōu)勢有效地發(fā)揮出來[7]。不僅如此,還需要在軟土路基施工處理的過程中,選擇先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行科學(xué)檢測與有效試驗,確定軟土路基中的含水量以及具體壓實度更符合標(biāo)準(zhǔn),從而促進(jìn)軟土路基的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量實現(xiàn)合理優(yōu)化。
在軟土路基作業(yè)期間為了保證技術(shù)工藝應(yīng)用的規(guī)范性,以及現(xiàn)場的施工環(huán)境更安全,施工單位需要從施工管理層面加強(qiáng)規(guī)范。首先,要全面考量和綜合評估國家對公路橋梁軟土路基的質(zhì)量控制要求,科學(xué)構(gòu)建完善性的管理體制,細(xì)化質(zhì)量的管控標(biāo)準(zhǔn)。之后,針對軟土路基的現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境進(jìn)行規(guī)范管理。督促施工人員在實際開展作業(yè)期間需要做好現(xiàn)場環(huán)境的清理工作,及時清除路基環(huán)境中的障礙物和其他雜物,方便后續(xù)施工和處理規(guī)范落實,同時,針對現(xiàn)場環(huán)境和基礎(chǔ)物料、設(shè)備進(jìn)行管理優(yōu)化,切實保障物料品質(zhì)以及設(shè)備的運(yùn)行功能正常。不僅如此,還需要有效構(gòu)建風(fēng)險監(jiān)管體系,針對公路橋梁施工現(xiàn)場環(huán)境中所存在的各類風(fēng)險進(jìn)行全面評估與有效分析,然后科學(xué)完善評估機(jī)制,并加大監(jiān)督和管理力度,這樣能夠方便管理人員積極參與到軟土路基的現(xiàn)場施工綜合管控中,并有效協(xié)調(diào)和組織現(xiàn)場作業(yè)人員對具體的處理工藝加以規(guī)范,從而全面提高軟土路基施工處理的規(guī)范性以及整體的執(zhí)行性。此外,加強(qiáng)施工人員對軟土路基處理技術(shù)的專業(yè)學(xué)習(xí)和技能強(qiáng)化提升也十分必要,真正實現(xiàn)高品質(zhì)作業(yè)。
綜上所述,在公路橋梁作業(yè)領(lǐng)域,施工單位需正確看待軟土路基的施工要求,了解其所呈現(xiàn)的工程特性,并從具體的施工工藝角度出發(fā)進(jìn)行有效的規(guī)范,將粉噴樁加固、排水固結(jié)、砂墊層、夯實、水泥攪拌樁加工、凍結(jié)、材料鋪墊等多種技術(shù)手段有效應(yīng)用下去。同時,在負(fù)責(zé)軟土路基施工建設(shè)的過程中還需要做好工程的管理工作。從施工的原料、機(jī)械設(shè)備以及具體的現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行規(guī)范管理,保證所構(gòu)建的工程管理體系更系統(tǒng)而全面,也能夠促進(jìn)整個公路橋梁工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更趨于穩(wěn)定,進(jìn)一步優(yōu)化整體的運(yùn)輸效能。