摘 要:分析市政道橋建設(shè)中地基施工處理的必要性,介紹預(yù)應(yīng)力管樁換填軟土、地基攪拌樁、地基堆載預(yù)壓、強(qiáng)夯、地基注漿、土工合成材料等常見地基處理技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn),提出全面完善施工設(shè)計(jì)規(guī)劃,構(gòu)建合理健全的管理機(jī)制,重視培訓(xùn)和教育專業(yè)技術(shù)人員等質(zhì)量控制措施,希望能夠有效提升市政道橋建設(shè)質(zhì)量,為人們提供更加舒適、安全的交通服務(wù)。
關(guān)鍵詞:市政道橋工程;地基施工處理;預(yù)應(yīng)力管樁
中圖分類號(hào):TU416" " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A" " " " " " " " " " " " " " " " " 文章編號(hào):2096-6903(2025)02-0126-03
1 市政道橋建設(shè)中的地基施工處理的必要性
地基作為道橋工程的基礎(chǔ),其質(zhì)量直接影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。地基承載能力不足或處理不當(dāng),可能導(dǎo)致道橋出現(xiàn)沉降、傾斜,甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)破壞。在一些復(fù)雜的地質(zhì)條件下,如軟土層或地下水位高的地區(qū),地基處理的質(zhì)量更為關(guān)鍵,必須確保其承載力和穩(wěn)定性符合設(shè)計(jì)要求,從而保證道橋長期使用中的安全性,避免事故發(fā)生。
道橋是城市交通的重要組成部分,地基的穩(wěn)定性直接決定了道橋的使用性能和安全性。在城市快速發(fā)展中,基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)、居民出行至關(guān)重要。道橋作為公共設(shè)施,若出現(xiàn)安全隱患,既會(huì)影響交通流暢,還可能對(duì)周圍環(huán)境帶來損害[1]。
因此,地基處理工作不僅要滿足道橋自身的使用需求,還要考慮到整體城市基礎(chǔ)設(shè)施的長期穩(wěn)定性,確保道橋能夠在復(fù)雜的城市環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)營,發(fā)揮其應(yīng)有的效益和功能,服務(wù)于社會(huì)公共利益。
2 市政道橋建設(shè)中的地基處理技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)
2.1 預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)
預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)主要是在地下鉆孔中安裝鋼筋、套入鋼管或預(yù)制管樁,并灌注混凝土,施加預(yù)應(yīng)力來提升樁體的承載能力與抗彎、抗剪切能力,可以有效減少樁體的沉降,提升地基的承載能力和穩(wěn)定性,適應(yīng)不同地質(zhì)條件下的工程需要。
預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)廣泛應(yīng)用于對(duì)地基承載力要求較高的市政道橋工程,尤其是在復(fù)雜或不均勻地質(zhì)條件。其優(yōu)點(diǎn)包括:①基于預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用,能讓樁體受力后產(chǎn)生的變形和沉降大大減少,避免了因地基沉降不均導(dǎo)致的建筑物裂縫或損壞。②由于施工過程中管樁具備較好的整體性,可以有效提高施工效率,并且適應(yīng)不同的地質(zhì)條件,施工時(shí)間較傳統(tǒng)方法縮短。③能按照不同地質(zhì)環(huán)境的要求靈活調(diào)整設(shè)計(jì)方案。④相比傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ),預(yù)應(yīng)力管樁不僅在施工上節(jié)約了時(shí)間成本,還因其減少了材料浪費(fèi),優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),具有較高的性價(jià)比[2]。
預(yù)應(yīng)力管樁施工中,鋼筋的布置要結(jié)合設(shè)計(jì)要求來決定,保證能夠有效地分擔(dān)預(yù)應(yīng)力和外部荷載,避免局部應(yīng)力集中導(dǎo)致樁體破裂或失穩(wěn),且鋼筋的數(shù)量、直徑和排列方式必須符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)應(yīng)力的大小和施加方式需依據(jù)樁基的實(shí)際荷載進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì),確保預(yù)應(yīng)力水平既能有效提升樁體的承載能力,又不至于因預(yù)應(yīng)力過大引起樁體損壞或產(chǎn)生過度變形。在施加預(yù)應(yīng)力時(shí),施工人員需要精確控制預(yù)應(yīng)力的施加量,并定期檢查鋼筋的張拉情況,確保預(yù)應(yīng)力保持在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。
2.2 換填軟土方法
換填軟土方法適用于處理軟土層或淤泥層等地質(zhì)條件較差的地區(qū),尤其是在軟土層厚度較大(一般為0.5~3.0 m)的情況下。換填軟土方法可以有效提升地基的承載能力,防止因沉降過大或不均勻沉降造成的建筑物結(jié)構(gòu)損害。
換填軟土法分為以下兩種類型:①開挖換填。開挖換填是指通過人工或機(jī)械手段將軟土層挖除,替換為更具承載力的土壤或其他填充材料。這一過程通常先挖去軟土層,再填充砂石、碎石或經(jīng)過處理的土壤,以提高地基的穩(wěn)定性和承載能力。②拋石擠淤。拋石擠淤法適用于軟土層較深或水位較高的區(qū)域。施工時(shí),將大塊石料投放至軟土層中,通過石塊的重力作用來壓實(shí)軟土,并利用石料的間隙改善土層的排水性,從而加快軟土的固結(jié)過程,降低地基沉降風(fēng)險(xiǎn)[3]。
換填軟土工程的質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在對(duì)填土材料、施工工藝和施工質(zhì)量的管理。填土材料的選擇必須符合工程設(shè)計(jì)要求,確保其具有良好的承載能力和排水性。施工過程中需要嚴(yán)格控制每一層土的填筑厚度和壓實(shí)度,避免出現(xiàn)填土不均勻或壓實(shí)不足。施工完成后應(yīng)進(jìn)行綜合檢測,包括沉降監(jiān)測、土壤試驗(yàn)等,確保整個(gè)軟土層的加固效果達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn),防止市政道橋工程后期出現(xiàn)沉降過大或不均勻沉降等問題。
2.3 地基攪拌樁技術(shù)
地基攪拌樁技術(shù)是利用機(jī)械設(shè)備將固化劑與軟土地基中的土壤進(jìn)行深層攪拌,從而改變土壤的物理和力學(xué)性質(zhì),提高地基承載力,減少沉降和變形。地基攪拌樁技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種軟弱地基的加固處理中,是解決地基沉降問題的有效手段。主要可分為兩類:一是水泥攪拌樁,主要用于處理粉土、淤泥質(zhì)土壤等軟弱地基。通過深層攪拌機(jī),將水泥作為固化劑與軟土層混合,形成較強(qiáng)的水泥土樁,從而提高土體的承載力和抗壓強(qiáng)度。水泥攪拌樁具有施工速度快、適應(yīng)性強(qiáng)、處理范圍廣等優(yōu)點(diǎn),特別適合用于地面沉降大、軟土層厚度較大的區(qū)域。二是石灰攪拌樁,主要用于改善軟土地基的物理特性,特別適合含有粘土、粉土、淤泥等成分的土壤。石灰通過與土壤中的水分反應(yīng),生成具有較強(qiáng)抗壓強(qiáng)度的石灰土體,能夠有效提升地基的穩(wěn)定性和承載力。在應(yīng)用石灰攪拌樁時(shí),石灰粒徑的控制至關(guān)重要。如果粒徑過大,可能導(dǎo)致攪拌不均勻,影響固化效果。石灰的質(zhì)量也需要嚴(yán)格控制,確保沒有雜質(zhì)和不良物質(zhì)的存在,這樣才能保證攪拌的效果和土體的強(qiáng)度。
2.4 地基堆載預(yù)壓技術(shù)
地基堆載預(yù)壓的基本原理是通過施加一個(gè)超過工程項(xiàng)目實(shí)際荷載的預(yù)壓載荷,使得地基土體中的水分被逐漸排出,從而降低土體的壓縮性并加速沉降過程。這一過程可以顯著減少道橋工程施工時(shí)的沉降量,提高工程穩(wěn)定性。
真空堆載預(yù)壓法是在傳統(tǒng)堆載預(yù)壓法的基礎(chǔ)上,結(jié)合真空技術(shù)加速土體水分排出和沉降過程。主要操作方式是在土體上方設(shè)置薄膜和排水系統(tǒng),利用真空泵將土體內(nèi)部的水分抽出,使沉降更加迅速和均勻。雖然地基堆載預(yù)壓技術(shù)能夠顯著提高地基穩(wěn)定性,但其施工成本較高,且需要較長的時(shí)間來完成沉降過程,尤其在軟土層較深的地區(qū),可能需要使用多重加固措施,但是能大幅延長道橋工程的使用壽命[4]。
2.5 強(qiáng)夯技術(shù)
強(qiáng)夯技術(shù)為一種常用于軟土地基加固的工程技術(shù),其通過使用幾十噸至上百噸的重錘,在指定的地點(diǎn)進(jìn)行高強(qiáng)度的夯擊,從而產(chǎn)生強(qiáng)大的動(dòng)力作用于土壤,增加土壤顆粒之間的密實(shí)度。并通過振動(dòng)效應(yīng)使土壤粒子之間的摩擦力增大,進(jìn)而提升土壤的承載力和穩(wěn)定性。通常情況下,經(jīng)過強(qiáng)夯處理后的地基強(qiáng)度可以提升2~5倍。
強(qiáng)夯技術(shù)適用于各種類型的土壤,尤其是在軟土地基、淤泥質(zhì)土壤以及松散土層中效果最為明顯。與其他加固方法相比,強(qiáng)夯施工的效率較高,施工周期較短,并且不需要復(fù)雜的設(shè)備和材料,適應(yīng)性強(qiáng),適合大面積的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目。在加固過程中,強(qiáng)夯技術(shù)還能減少對(duì)其他工程材料的需求,節(jié)省成本還能提高道橋工程施工的經(jīng)濟(jì)性。
2.6 地基注漿技術(shù)應(yīng)用
地基注漿技術(shù)是將水泥漿或其他加固漿料注入軟土地基的空隙和孔隙中,漿料會(huì)與土壤中的水分發(fā)生反應(yīng),填補(bǔ)土體中的空隙,使得土壤結(jié)構(gòu)更加緊密,從而有效提高土壤的承載力、增加地基強(qiáng)度的一種加固方法。
該技術(shù)還可以有效排除軟土中的水分,改善土壤的抗?jié)B性和抗壓性。在地基注漿的施工過程中,注漿壓力和漿料的配比是影響加固效果的關(guān)鍵因素。適當(dāng)?shù)淖{壓力能夠確保漿料順利滲透至土層深處,并在土體中均勻分布,而漿料的配比則直接影響加固效果的持久性和穩(wěn)定性。不同的道橋工程和土壤條件要求不同的漿料配方,因此,施工人員需要根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和調(diào)整,確保達(dá)到最佳的注漿效果。
2.7 土工合成材料技術(shù)的應(yīng)用
土工合成材料技術(shù)利用人工合成的聚合物材料對(duì)軟土地基進(jìn)行改良,如土工布、土工膜、土工格柵等,這是一種新型的地基加固技術(shù)。在土工合成材料技術(shù)的應(yīng)用過程中,土工合成材料通常用于控制地基土層中的含水量,起到排水和隔水的作用,從而防止土壤受潮濕影響而導(dǎo)致強(qiáng)度降低。
與傳統(tǒng)的換填法相比,土工合成材料不僅能大大減少施工的工作量,還能夠降低工程的總體造價(jià),并在較短的時(shí)間內(nèi)完成施工任務(wù)。在一些特定的工程中,土工合成材料還可以與鋼筋墊層結(jié)合使用,通過在地基中設(shè)置墊層,并使得墊層和土層間摩擦力加強(qiáng),可以有效提高地基的抗剪強(qiáng)度和整體承載能力。土工合成材料還能夠?qū)ν寥赖膬?nèi)部結(jié)構(gòu)加以優(yōu)化,促進(jìn)土壤顆粒之間的緊密排列,大幅提高土壤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
3 市政道橋工程中地基處理的質(zhì)量控制措施
3.1 全面完善施工設(shè)計(jì)規(guī)劃
市政道橋工程地基施工前,必須進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場勘查工作,基于鉆探、取樣、物理測試等手段,全面了解土壤的密實(shí)度、濕度、顆粒組成以及地下水位等關(guān)鍵參數(shù),為后續(xù)的施工方案提供重要依據(jù),幫助設(shè)計(jì)師選擇適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)類型以及施工技術(shù)??辈楣ぷ鬟€可揭示潛在的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn),例如軟土、凍土或地下水過多等問題,為后期的施工提供提前的應(yīng)對(duì)措施。
地基施工期間可能會(huì)出現(xiàn)各種突發(fā)情況,如突遇雨水、地質(zhì)不均勻或設(shè)備故障等,從而影響施工進(jìn)度甚至安全。因此,施工設(shè)計(jì)規(guī)劃必須考慮到可能發(fā)生的各種風(fēng)險(xiǎn),并提前制定完善的應(yīng)急預(yù)案,做到對(duì)施工現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)控,設(shè)立應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制,配備必要的應(yīng)急物資與設(shè)備,并制定施工環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)警程序等,確保能夠在問題發(fā)生之前采取預(yù)防措施,或者在問題發(fā)生后迅速應(yīng)對(duì),最大限度地降低施工中的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。
3.2 構(gòu)建合理健全的管理機(jī)制
科學(xué)的管理機(jī)制能夠?qū)崿F(xiàn)各類資源的精細(xì)化調(diào)配,保證施工質(zhì)量、提高效率。在市政道橋工程的地基施工中,對(duì)于材料管理方面,需要嚴(yán)格把控建材的質(zhì)量,確保其符合設(shè)計(jì)要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),避免因材料質(zhì)量問題導(dǎo)致的施工事故或質(zhì)量缺陷。設(shè)備管理方面,施工機(jī)械和設(shè)備應(yīng)定期檢查與保養(yǎng),確保設(shè)備的正常運(yùn)行,避免因設(shè)備故障而導(dǎo)致的工期延誤。施工技術(shù)管理應(yīng)根據(jù)工程進(jìn)展和實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化,施工技術(shù)的選擇需要根據(jù)土質(zhì)、氣候、地形以及施工環(huán)境等因素來決定,以確保施工工藝的高效實(shí)施。
在施工過程中,建立專業(yè)的管理團(tuán)隊(duì)十分重要。項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)包括各類專業(yè)人員,如項(xiàng)目經(jīng)理、施工技術(shù)員、質(zhì)量監(jiān)控員、安全員等,各崗位要明確職責(zé)和權(quán)限,做到分工明確、協(xié)作順暢。
隨著科技的發(fā)展,智能化施工技術(shù)在地基施工中的應(yīng)用越來越廣泛。通過引入智能化施工機(jī)械設(shè)備,如自動(dòng)化打樁機(jī)、無人駕駛施工車、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備等,可以極大地提高施工的精準(zhǔn)度和效率。智能設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測施工過程中的各項(xiàng)參數(shù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題并進(jìn)行調(diào)整。智能化管理系統(tǒng)能夠?qū)κ┕みM(jìn)度、材料使用、人員安排等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析,為項(xiàng)目管理者提供科學(xué)的決策依據(jù)。實(shí)行智能化改革不僅能減少人為失誤,還能顯著提升施工的安全性與質(zhì)量。
3.3 重視培訓(xùn)和教育專業(yè)技術(shù)人員
隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市道橋工程地基施工技術(shù)水平得到了顯著提升。這一進(jìn)步不僅體現(xiàn)在建筑材料和施工設(shè)備的更新?lián)Q代上,更體現(xiàn)在施工工藝和工程管理模式的持續(xù)優(yōu)化上。因此,相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的培養(yǎng)和教育變得尤為重要,施工單位需要根據(jù)當(dāng)前的工程技術(shù)需求,不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式,注重理論與實(shí)踐的結(jié)合,確保培養(yǎng)出符合施工要求的專業(yè)技術(shù)人才。道橋地基施工的每一個(gè)環(huán)節(jié),都需要技術(shù)人員的精確把控和細(xì)致監(jiān)督。只有增強(qiáng)技術(shù)人員的責(zé)任意識(shí),才能有效預(yù)防施工中出現(xiàn)的安全隱患和質(zhì)量問題。通過強(qiáng)化培訓(xùn),使技術(shù)人員能夠熟練掌握新技術(shù)、新設(shè)備的使用,并具備較強(qiáng)的現(xiàn)場應(yīng)變能力,才能在復(fù)雜的施工環(huán)境中保障工程順利進(jìn)行。
4 結(jié)束語
在市政道路橋梁工程建設(shè)中,加強(qiáng)對(duì)地基施工處理技術(shù)的研究與應(yīng)用具有一定現(xiàn)實(shí)意義。只有做好地基處理工作,方可確保市政道橋建設(shè)質(zhì)量滿足相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),確保市政交通規(guī)劃達(dá)成預(yù)期目標(biāo),為人民群眾提供更為舒適、優(yōu)質(zhì)的出行服務(wù)。采用科學(xué)合理的地基處理技術(shù),可以大幅減小地基沉降問題,延長市政道路工程使用壽命,提升道橋工程的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。
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