馬浪

（中交三公局橋梁隧道工程（北京）有限公司，北京 100011）

1 引言

根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2021 年我國公路總里程接近530 萬km，公路密度為55.01 km/100 km2，全國四級及以上等級公路里程超過500 萬km。未來各地經(jīng)濟持續(xù)提升，需要施工質(zhì)量更高的公路橋梁滿足地區(qū)原材料輸入、產(chǎn)品輸出需求，軟土地基施工技術(shù)是常見的公路橋梁施工技術(shù)，對其展開詳細研究有著積極的現(xiàn)實意義。

2 軟土地基的內(nèi)涵

軟土地基是由黏土、粉土等松軟土，或是一些有機質(zhì)土等構(gòu)成，其擁有以下特點。

第一，高壓縮性。軟土孔隙比超過1，含水量偏大，重度偏小。同時，軟土中存在許多微生物、腐殖質(zhì)，具有良好的壓縮性能。在其他條件不變的基礎(chǔ)上，軟土塑限值越高，壓縮性越高。

第二，透水性低。相比于其他土層，軟土透水性偏差，難以獲得更好的排水固結(jié)效果，在建筑工程中表現(xiàn)為建筑工程需要花費更長的時間達到預(yù)期的沉降效果。而且，在對軟土地基增加負荷初期，會出現(xiàn)偏高的孔隙水壓力，會對建筑工程地基強度造成負面影響。

第三，觸變性。如果軟土沒有受到外力影響，結(jié)構(gòu)沒有被破壞時，擁有一定結(jié)構(gòu)強度。但是將外力施加在軟土之上，原本的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)會被破壞，軟土強度也會快速降低，這種性質(zhì)即為觸變性。在建筑工程施工中，會施加給軟土地基不定時、不定幅度的振動荷載，會出現(xiàn)側(cè)向滑動、沉降等情況。

第四，流變性。在外界負荷持續(xù)影響軟土的情況下，軟土變形幅度會隨著時間延長而逐漸擴大。特別是在一些堤岸、碼頭等建筑工程中，軟土地基將成為影響建筑工程后續(xù)使用穩(wěn)定性的重要因素[1]。

3 公路橋梁軟土地基施工技術(shù)的重要性

因為軟土地基自身存在土質(zhì)松軟、含水量偏多的特點，造成土層縫隙偏大，如果沒有對這個問題進行妥善處理，會在公路橋梁正式投入應(yīng)用后，土層水分長時間持續(xù)性向土層外進行揮發(fā)，造成軟土地基的土壤顆粒密度持續(xù)提升，進而引發(fā)嚴重的沉降，降低公路橋梁的安全性。而且，軟土地基的土壤顆粒還有一定的變形趨勢，會讓原本相對穩(wěn)定的土塊出現(xiàn)位移情況，讓公路橋梁表面形成裂縫，增加維護養(yǎng)護成本。對于公路橋梁項目，要讓軟土地基施工技術(shù)發(fā)揮最大的應(yīng)用效果，需要嚴格遵循以下原則。

第一，因地制宜。公路橋梁設(shè)計人員需要根據(jù)施工區(qū)域?qū)嶋H地質(zhì)因素、水文條件，選擇合適的軟土地基處理方式，提升公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量?？睖y人員要對施工區(qū)域的軟土地基分布情況做充分勘測，確認軟土分布范圍、土層深度，再將相關(guān)數(shù)據(jù)信息提供給設(shè)計人員，并使用最匹配的軟土地基施工技術(shù)。除此之外，設(shè)計人員還需要對公路橋梁的施工風險進行科學預(yù)估，提供與之匹配的應(yīng)對策略，保障公路橋梁順利施工。

第二，經(jīng)濟性。設(shè)計人員與管理人員需要做好公路橋梁的線路布局作業(yè)，合理控制施工成本支出，減少人力、物力等重要資源的投入量，既可以讓公路橋梁獲得更高的施工質(zhì)量，也可以幫助當?shù)亟煌ㄟ\輸系統(tǒng)保持良好的工作狀態(tài)，助力地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展[2]。

4 軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用要點

本文選擇堆載預(yù)壓法、強夯法、加筋法等幾種常見的軟土地基施工技術(shù)，詳細分析各自的應(yīng)用要點。

4.1 堆載預(yù)壓法

第一步，前期準備。在施工前需要充分清理施工區(qū)域的地表水，如果施工區(qū)域的工作墊層不滿足填筑施工標準，還需要額外鋪設(shè)土工布等，注意土工布之間要有10 cm 的縫合接頭搭接寬度。

第二步，搭設(shè)塑料排水板。根據(jù)堆載預(yù)壓法施工標準搭設(shè)塑料排水板，以排水砂墊層的表層作為參考對象，要讓塑料排水板高出參考對象約0.2 mm。同時，要保證塑料排水板足夠的鋪設(shè)面積，以距離整個軟土地基施工區(qū)域邊緣0.2 m 為鋪設(shè)標準[3]。還需要注意，做好中砂墊層的標高測量工作，進而明確場地的沉降情況。在搭設(shè)處理后，需要對排水板斷口黏性土做充分的清理工作，通過砂礫土進行回填，保證水在不進孔洞的情況下，可以順利排入砂墊層內(nèi)部。如果套管角度出現(xiàn)偏差，需要進行調(diào)整，保證套管豎直向偏差小于1.5%。如果排水板長度超過墊層長度，超出部分大于20 cm，對排水板進行截斷處理，保證排水板和排水墊層中間沒有過多間隙，從而提高排水質(zhì)量。

第三步，濾管施工。在一般施工條件下，可以使用直徑為63 mm 的軟式透水管進行濾管施工作業(yè)，需要將透水管體進行打孔，并在外側(cè)包裹足夠?qū)訑?shù)的透水濾布，禁止在施工現(xiàn)場對透水管做二次加工處理?？梢愿鶕?jù)實際施工情況，將鋼管、硬塑料管等和透水管進行連接，需要在應(yīng)用前檢測選擇的連接管件，是否擁有超過1 MPa 的抗壓強度，對于連接部分，要求長度不得小于10 cm，并使用鉛絲對連接部分充分扎緊。再將透水管和出膜彎管進行連接，并在連接位置鋪設(shè)密封膜，使用射流泵和出膜彎管進行連接。建議采用密封膜+土工布+密封膜的模式，進一步提升濾管密封效果。密封溝要超過不透水層頂面以下50 cm，完成密封膜鋪設(shè)作業(yè)后，需要將素黏性土進行回填，防止出現(xiàn)漏氣情況。

第四步，堆載預(yù)壓施工。對密封膜做25 d 的真空預(yù)壓抽氣后，開展后續(xù)的堆載預(yù)處理。需要先將一層土工布鋪設(shè)在密封膜上，再將粒徑小于3 cm 的砂礫土堆載于土工布上，要求堆載高度超過0.5 m，最后分層填筑粒徑小于5 cm 的砂礫土。結(jié)束填筑作業(yè)后，要做碾壓處理，以土體壓實系數(shù)超過0.95 作為碾壓標準。通常情況下，要將土方分層填筑高度控制在0.3～0.5 m，可以根據(jù)堆載回填標高對填筑高度進行調(diào)整。在堆載作業(yè)過程中，需要保護抽真空設(shè)備，做好排水工作。在達到卸荷標準后，停止真空設(shè)備運行，并在卸載后開展十字板剪切試驗，確認軟土地基的實際承載性能[4]。

4.2 強夯法

第一步，前期準備。對軟土地基的淤泥質(zhì)土做充分清理，再完成砂礫黏土回填相關(guān)操作。可以應(yīng)用分層回填的方式，每層厚度控制在40～50 cm，做好壓實處理。通常情況下，需要應(yīng)用20 t 振動壓路機開展壓實活動，要求密實度最低為93%。在應(yīng)用強夯法之前，需要對地下管線分布情況進行詳細調(diào)查，設(shè)計強夯法應(yīng)用方案，預(yù)防破壞地下管線。

第二步，設(shè)備選擇。提升機選擇50 t 的履帶式起重機，夯錘選擇直徑在2.2～2.4 m，重量為165 kN（16.5 t）的鑄鋼錘，配置140 W 推土機，以及水準儀、起重機具等設(shè)備。

第三步，強夯參數(shù)。在應(yīng)用強夯法處理軟土地基時，需要明確各類因素，如處理深度，合理控制處理深度。比如，應(yīng)用16.5 t 夯錘時，需要讓第一次夯擊位置和第二次夯擊位置保持10 m 的距離，并確保擁有5～6 m 的處理深度。在實際施工中，建議使用2 遍點夯+1 遍滿夯的施工模式。在2 遍點夯作業(yè)中，布點區(qū)域為5 m×5 m 的正方形，讓所有布點保持梅花形布置；在滿夯作業(yè)中，需要讓所有夯錘印總面積大于夯錘底面積的25%底面積[5]。

第四步，點夯相關(guān)事宜。每個夯點需要連續(xù)夯擊6～8 次，兩遍點夯的時間間隔需要控制在14 d 以上。

第五步，試夯。對于點夯，單擊夯擊能量要達到2 500 kN·m，做好每個夯點的夯擊距離控制，需要控制在5 cm 以內(nèi)。對于滿夯單擊夯擊能量要達到1 000 kN·m，每個夯點要進行2～3 次夯擊。要對整個軟土地基施工區(qū)域進行充分分析，從中選擇3個典型夯點開展試夯作業(yè)，并確定強夯法參數(shù)。

第六步，夯擊作業(yè)。先進行點夯處理，需要對各個夯點進行定位放線，明確夯點位置，測量場地。起重機需要移動到指定位置，把夯錘牽引至足夠高度，通過夯錘的自重與重力勢能，對夯點做夯擊作業(yè)。如果因坑底不平出現(xiàn)夯錘歪斜情況，則要做好坑底的修補作業(yè)，在多次夯擊處理后，讓坑底達到預(yù)期控制標準。滿夯處理的前期操作和點夯處理相同，但是要在一個夯點達到夯擊數(shù)次后，將起重機移動到待夯點與已夯點搭接25%的區(qū)域，再次進行夯擊，最后使用壓路機對施工場地進行碾壓處理。如果夯擊施工區(qū)域和周圍建筑物距離較近，需要在施工區(qū)域外圍開挖一條寬度為1 m，深度為2.5 m 的防振溝，避免夯擊作業(yè)產(chǎn)生的振動影響周邊建筑物原有穩(wěn)定性。

4.3 加筋法

第一步，前期處理。對軟土路基的地表水做充分清理。

第二步，鋪設(shè)第一層墊層。對于砂礫墊層，建議使用中粗砂+河卵石作為鋪設(shè)材料。對于中粗砂，其粒徑應(yīng)在0.075～4.75 mm，對于河卵石，其粒徑應(yīng)在4.75～47.5 mm。建議將砂礫混合料的最大干密度控制在2.21 g/cm3左右，含水量控制在4.6%左右，并要求含泥量低于3%。在拌和砂礫混合料時，需要預(yù)先將材料充分潤濕，再根據(jù)設(shè)計配合比添加材料砂拌和?？紤]到大多數(shù)加筋法使用平地機對砂礫混合料做攤鋪處理，攤鋪寬度需要比公路橋梁寬度略大。在均勻攤鋪后，使用振動壓路機對砂礫混合料做充分碾壓，要求路面壓實度超過93%。

第三步，鋪設(shè)有紡?fù)凉げ肌＝Y(jié)束砂礫層鋪設(shè)作業(yè)后，需要檢查其壓實度是否達到施工標準，檢查是否存在碎石、塊石等。確認符合要求后，對公路橋梁開展全斷面的有紡?fù)凉げ间佋O(shè)作業(yè)。先將土工布做拉直處理，避免出現(xiàn)扭曲、重疊等情況，讓土工布可以緊貼砂礫層。如果土工布存在破損情況，需要通過移動式縫合機進行修補處理。對于土工布的連接位置，則要通過移動式縫合機做縫合處理，并讓縫接線距保持在15 cm以下。兩張土工布縫合前，需要保持超過30 cm 的疊合長度[6]。

第四步，鋪設(shè)第二層墊層。為提升有紡?fù)凉げ紤?yīng)用性能，需要對有紡?fù)凉げ歼M行充分檢查，再使用輕型推土機鋪設(shè)第二層砂礫層。在第二層砂礫層攤鋪作業(yè)時，無論是公路橋梁正常通行的車輛，還是施工場地應(yīng)用的機械設(shè)備，僅提供沿路堤軸線方向的行駛條件?？梢韵葢?yīng)用后卸式卡車，將填料沿著土工布進行卸載，以此建立一條簡單的交通便道，方便運料車后續(xù)行駛。填料卸下最大高度不得超過1 m，避免大量填料集中在局部位置，造成已形成的墊層坍塌情況。整個施工以先兩側(cè)、后中間的方式進行，要讓整個施工面保持“U”形。壓路機需要先完成靜壓，保證公路橋梁擁有施工方案標準的平整度后，再進行后續(xù)的壓實作業(yè)。

第五步，鋪設(shè)土工格柵。使用加強型GSZ40-40 雙向鋼塑格柵進行鋪設(shè)，并要求兩張土工格柵最低疊合長度為15 cm。土工格柵需要緊貼砂礫層，如果土工格柵存在翹曲情況，則要通過合適方法，將土工格柵固定在砂礫層上。

5 結(jié)語

綜上所述，加強軟土地基施工技術(shù)在路橋工程中的應(yīng)用，對于提升道路橋梁建設(shè)質(zhì)量有重要意義。在工程建設(shè)實踐中，需要根據(jù)公路橋梁施工標準以及工程實際情況，結(jié)合軟土地基施工技術(shù)要點，研究并優(yōu)化軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用效果，制訂科學的軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用方案，保證公路橋梁建設(shè)安全高效推進，推動路橋建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。