橋梁施工中軟弱地基的處理措施

程 小 胖

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西 晉城 048000)

橋梁施工中軟弱地基的處理措施

程 小 胖

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西 晉城 048000)

分析了橋梁軟弱土地基處理的必要性，對(duì)排水固結(jié)法、堆載預(yù)壓法、換填法、管樁加固法等幾種常見的處理措施進(jìn)行了闡述，以期結(jié)合橋梁工程自身的特點(diǎn)及施工要求，選擇相對(duì)合理的地基處理技術(shù)。

橋梁，軟弱土，地基，措施

隨著橋梁工程的不斷增多，橋梁在軟弱地基上進(jìn)行修建的幾率也相應(yīng)增加。在橋梁施工過程中，如果遇到軟弱地基，必須采取有效的處理措施，來保證地基的強(qiáng)度，進(jìn)而保證橋梁工程的整體施工質(zhì)量。因此，橋梁施工前必須對(duì)施工地的土質(zhì)情況進(jìn)行嚴(yán)格勘察，如果存在軟弱土地層，就必須采用有效的措施加以處理。

1 橋梁軟弱土地基處理的必要性

我國的軟弱土分布較廣，軟弱地基的存在給包括橋梁工程在內(nèi)的很多工程施工都帶來了極大的影響。軟弱地基主要是指其地基結(jié)構(gòu)是由雜填土、淤泥土、沖填土或高壓縮性土層等構(gòu)成。這類地基的透水性都較差，壓縮性也較強(qiáng)，而且強(qiáng)度較低，不適合直接作為橋梁的地基。但是有時(shí)為了滿足道路工程的要求，不得不在軟弱地基進(jìn)行修建橋梁，這就必須對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理，以提升地基結(jié)構(gòu)的透水性和強(qiáng)度，使其符合橋梁工程的施工要求。如果道路橋梁施工時(shí)，沒有對(duì)軟弱土地基進(jìn)行必要處理，不僅施工時(shí)可能會(huì)由于地基沉降而導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受到破壞，而且橋梁建成后也會(huì)給橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性埋下隱患，甚至造成嚴(yán)重的安全事故。因此，在橋梁施工時(shí)，一定要高度重視對(duì)軟弱地基的處理，以確保橋梁地基的穩(wěn)定性，控制好橋梁地基的沉降問題。

2 橋梁施工中軟弱地基的常見處理措施

2.1 排水固結(jié)法和堆載預(yù)壓法

排水固結(jié)法就是指利用外界荷載，將軟弱地基飽和的土體排水固結(jié)，達(dá)到縮小土體結(jié)構(gòu)中泥土顆粒間的距離，提高土體抗剪強(qiáng)度的目的。排水固結(jié)法可以有效避免地基結(jié)構(gòu)由于土體的孔隙較大，而發(fā)生沉降，也可大幅提高地基的承載力；堆載預(yù)壓法和排水固結(jié)法的基本理念相同，其目的也是為了降低地基土體的含水量，減少土壤顆粒之間的孔隙，從而達(dá)到提升地基土體密實(shí)度，提高地基強(qiáng)度的目的。堆載預(yù)壓法通常是利用路基材料堆填在軟弱地基上，在重力的作用下，使土體中的水分被擠壓出去。

2.2 換填法

換填法就是指將不能滿足橋梁地基承載力要求的軟弱土地基置換成符合要求的材料。當(dāng)軟弱土層的厚度不是很大時(shí)，可將施工要求處理范圍內(nèi)的軟弱土層全部挖除，然后分層換填成強(qiáng)度較大的砂、碎石、素、灰土、高爐干渣、粉煤灰等穩(wěn)定性較強(qiáng)、透水性較強(qiáng)的材料。在分層換填的同時(shí)，進(jìn)行分層壓實(shí)，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。換填法施工時(shí)，可根據(jù)工程的實(shí)施情況，采用機(jī)械碾壓、重錘夯實(shí)、平板振動(dòng)等不同施工方法，這些施工方法既可處理分層回填土，也可提高地基表層土的固結(jié)程度。換填法的加固原理，是根據(jù)土中附加應(yīng)力分布規(guī)律，讓墊層承受上部較大的應(yīng)力，以提升橋梁地基的承載力。換填土法可廣泛適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土以及暗溝等淺層處理。

2.3 管樁加固法

2.3.1 碎石粉煤灰混凝土樁

這種管樁主要是采用錘擊力、振動(dòng)力以及靜壓力等方法，將一端暫時(shí)封閉的無縫鋼管沉入地基當(dāng)中，然后通過無縫鋼管向地基中灌注入水泥混凝土，邊灌注混凝土、邊緩慢拔出鋼管，以此來形成鋼筋籠與混凝土共同作用的樁柱。這種方法目前在橋梁軟弱土地基處理中應(yīng)用較為廣泛，在施工配比時(shí)，可以結(jié)合具體要求，摻入適量的粉煤灰來提高混凝土的和易性與工作性；在碎石粉煤灰混凝土樁施工時(shí)，需要對(duì)施工場地進(jìn)行合理布置。開工之前還需要進(jìn)行成樁試驗(yàn)，以此來判斷各項(xiàng)施工措施是否能夠符合工程需要，同時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)備的性能及使用情況進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)攪拌機(jī)、料場的位置進(jìn)行合理安排，盡量縮短混凝土出料到沉管加料口的時(shí)間；在混凝土澆筑過程中，應(yīng)該緩慢、穩(wěn)定的拔管。當(dāng)沉管在拔管至地面2 m左右時(shí)，應(yīng)該放緩拔管的速度，以提升樁身直徑與樁身混凝土的密實(shí)度；為了避免對(duì)剛施工完的樁造成擾動(dòng)，可采取跳打樁的方法來進(jìn)行施工，即每隔1條～2條樁施工1條樁，下一樁施工必須在鄰樁達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后開始。施工完成后，需要對(duì)樁身進(jìn)行必要的保護(hù)，在混凝土還沒有到齡期之前，不可采用重型機(jī)械進(jìn)行局部碾壓，也不可進(jìn)行填土加載；碎石粉煤灰混凝土樁施工完成后，必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測，在質(zhì)量檢測時(shí)，需要加強(qiáng)抽芯檢測與小應(yīng)變檢測，檢測頻率為抽芯檢測1%～3%，小應(yīng)變檢測15%～30%，最后根據(jù)樁的總數(shù)量與檢測成本來確定檢測頻率，同時(shí)還要對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析，以不斷提升碎石粉煤灰混凝土樁的施工質(zhì)量。

2.3.2 水泥粉噴樁

水泥粉噴樁就是指利用水泥、石灰等材料，來作為主要固化劑。利用特定的攪拌機(jī)械將軟土與固化劑均勻攪拌在一起。利用固化劑與軟土在攪拌期間所產(chǎn)生一系列反應(yīng)，使軟土固化為硬土，形成一種整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性高的地基結(jié)構(gòu)。水泥粉噴樁在提升軟弱地基承載力方面具有非常明顯的效果，且其不存在對(duì)環(huán)境的污染問題，施工時(shí)不用采用大型的施工器械，施工的振動(dòng)噪聲也較小，因此，這種方法在橋梁軟弱地基施工處理中應(yīng)用較為常見；粉噴樁大多采用的樁徑為50 cm，其樁長必須保證能夠穿透軟土層，并達(dá)到持力層內(nèi)部50 cm以上，同時(shí)還需要對(duì)樁距進(jìn)行合理控制。樁身應(yīng)呈平面三角形或矩形來進(jìn)行布置，以提升樁基的穩(wěn)固性；為了保證水泥粉噴樁的質(zhì)量，必須對(duì)原材料進(jìn)行有效控制，尤其要控制好水泥的質(zhì)量。另外，還要對(duì)施工機(jī)械進(jìn)行嚴(yán)格檢查，并做好施工記錄，對(duì)于檢查中出現(xiàn)的問題，應(yīng)該及時(shí)反映，并采取措施進(jìn)行有效處理；水泥粉噴樁的檢測主要是檢測樁位、樁長、噴灰量、復(fù)攪長度等各項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。樁位偏差必須控制在5 mm之內(nèi)，垂直偏差必須控制在1.5%之內(nèi)。樁的檢測工作應(yīng)該在成樁一個(gè)月之后方可進(jìn)行，可采用鉆芯檢查的方法。在檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行下道工序。

2.4 孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法

孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法就是指利用施工機(jī)械在地基上打孔，然后在孔內(nèi)放入重錘。通過分層填料、分層強(qiáng)夯或者是邊填料邊強(qiáng)夯，以保證地基土的密實(shí)性?？變?nèi)的填料可以采用建筑垃圾、工業(yè)廢料、煤灰以及卵石等材料?？變?nèi)深層強(qiáng)夯法與其他地基處理措施的最大不同在于，孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法是通過孔道來處理深處的地基，采用的是自下而上的，由深到淺層的方式。在地基處理過程中，需要根據(jù)地基的土質(zhì)情況，來選用不同的處理工藝，以保證樁體能夠獲得托盤狀、擴(kuò)大頭以及串珠狀等理想形狀，這樣有利于增強(qiáng)樁體之間的摩阻力，使樁體間的土緊密度和咬合度得到提高，進(jìn)而達(dá)到提升橋梁地基承載力的目的?？變?nèi)強(qiáng)夯處理法主要適用于土質(zhì)粘性較高，膨脹比較嚴(yán)重，且濕陷性較大的橋梁地基土層中。這種地基處理技術(shù)可以說是一種較為先進(jìn)的地基處理技術(shù)，在橋梁軟弱地基處理中應(yīng)用這種技術(shù)，可以大幅降低施工中對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)，也可以有效節(jié)省工程的成本。

3 結(jié)語

隨著現(xiàn)代工程建設(shè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)軟弱土地基的處理措施也在不斷增多。橋梁施工中，應(yīng)該結(jié)合橋梁工程自身的特點(diǎn)及施工要求，選擇相對(duì)合理的軟弱土地基處理技術(shù)，避免由于處理方法使用不當(dāng)，而產(chǎn)生負(fù)面效果。

[1] 胡爭耀.道路橋梁施工中的軟弱地基處理[J].橋梁隧道，2013(1)：198-199.

[2] 許曉斌.關(guān)于軟弱地基處理在公路橋梁施工中的探討[J].城市建筑，2014(3)：265.

[3] 唐 鵬.道路橋梁施工中對(duì)于軟弱地基的處理措施[J].城市建筑，2014(2)：300.

Soft foundation processing measures in bridge construction

CHENG Xiao-pang

(ShanxiJinchengHighwayBridgeConstructionCo.,Ltd,Jincheng048000,China)

The paper analyzes the necessity of soft foundation treatment of bridge, and describes several common processing measures including drainage consolidation method, jointed vacuum-preloading treatment method, replacement method and pipe pile reinforcing method and so on, with a view to selecting rational foundation treatment technology by combining with bridge engineering features and construction demands.

bridge, soft soil, foundation, measure

1009-6825(2014)28-0173-02

2014-07-23

程小胖(1985- )，女，工程師

U445.55

A