公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)分析

賈　娟（懷來(lái)縣公路工程管理站，河北　張家口　075400）

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公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)分析

賈娟
（懷來(lái)縣公路工程管理站，河北張家口075400）

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的迅猛發(fā)展，使得公路工程大幅度增多。在公路橋梁建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基，由于軟土本身的承載力不足，因此在其上進(jìn)行路橋施工，必須對(duì)軟基進(jìn)行加固處理?；诖耍疚囊阅彻饭こ虨槔?，對(duì)軟土地基施工技術(shù)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：公路橋梁；軟土地基；施工技術(shù)

1. 工程概況

某公路為高速公路，全長(zhǎng)67.4km，設(shè)計(jì)為雙向4車道，路基寬度為26.0m。橋臺(tái)位于樁號(hào)K23+565-K23+988路段上，該路段為軟土地基，軟土的分布厚度為8m～16m，天然含水量在50%左右，孔隙比在1～2之間，壓縮系數(shù)為0.5～2.0。該路段的軟土地基具有如下特點(diǎn)：孔隙比高、壓縮性高、強(qiáng)度低和埋藏淺等。土體的物理力學(xué)性質(zhì)較差，受生成環(huán)境的影響，淤泥質(zhì)黏土層有著較強(qiáng)的各向異性，其滲透指標(biāo)見表1。

由表1中給出的數(shù)據(jù)可以看出，該路段的土層在水平向的滲透及固結(jié)系數(shù)要比垂直向高出5倍左右，土體屬于典型的欠固結(jié)土。工程場(chǎng)地的土層分布情況如下：第1層為人工填土層；第2層為耕植土層；第3層為中砂層；第4層為貝殼層；第5層為淤泥質(zhì)黏土層；第6層為淤泥層；第7層為粉砂層；第8層為粉土層；第9層為礫石卵石層。在本工程中軟基處理的主要對(duì)象為第5層的淤泥質(zhì)黏土和第6層的淤泥。鑒于本工程的軟土性質(zhì)比較特殊，為了達(dá)到最佳的處理效果，經(jīng)過(guò)研究后，決定采用水泥粉噴樁對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理。下面重點(diǎn)對(duì)水泥粉噴樁的施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行論述。

表1淤泥質(zhì)黏土層的滲透指標(biāo)

2. 公路橋梁施工中軟土地基的處理

2.1水泥粉噴樁設(shè)計(jì)

2.1.1確定施工參數(shù)

①樁長(zhǎng)

相關(guān)理論和工程實(shí)踐表明，粉噴樁的承載力會(huì)隨著樁長(zhǎng)的增加而增大，但當(dāng)樁長(zhǎng)達(dá)到臨界值時(shí)，再繼續(xù)增加長(zhǎng)度，承載力基本不會(huì)出現(xiàn)變化，依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，粉噴樁的臨界值為12m，結(jié)合本工程的鉆探資料，最終確定粉噴樁的長(zhǎng)度為8m～12m。

②樁徑

按照本工程所用鉆機(jī)的性能和特點(diǎn)，并結(jié)合同類工程的施工經(jīng)驗(yàn)，最終確定樁徑為55cm。

③樁位

在粉噴樁長(zhǎng)度相等的情況下，減小樁間距能夠提升承載力。鑒于此，在施工時(shí)，要科學(xué)合理地布置樁間距。從本工程的實(shí)際情況出發(fā)，樁位以等邊三角形的方式進(jìn)行布設(shè)，樁間距為1.3m。

④水泥摻量

在對(duì)水泥摻入量進(jìn)行確定時(shí)，可將加固土體的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度作為主要依據(jù)，試驗(yàn)結(jié)果表明，水泥土的強(qiáng)度會(huì)隨著水泥摻量的增加而提高，但兩者之間卻不具備線性關(guān)系，其強(qiáng)度存在突增的趨勢(shì)，因此，水泥摻量可按照試驗(yàn)進(jìn)行確定，本工程中水泥的摻量最終確定為50kg/m。

2.2水泥粉噴樁總體施工方案

該施工技術(shù)具備經(jīng)濟(jì)合理、施工快速的特點(diǎn)，主要適用于塑性指數(shù)偏低的軟土地基處理，其技術(shù)原理為：將水泥作為軟土地基的固化劑，利用深層攪拌機(jī)械將水泥與軟土進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，通過(guò)攪拌使原本土體產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而固結(jié)成具備一定剛度和強(qiáng)度的樁體。該施工技術(shù)可有效改善樁周土體的特性，使其與樁體形成復(fù)合地基，能夠大幅度減少公路橋梁投入使用后產(chǎn)生的涵洞基礎(chǔ)沉降和路基沉降現(xiàn)象，避免出現(xiàn)橋頭跳車等問(wèn)題。水泥粉噴樁施工屬于隱蔽工程，為了保證施工質(zhì)量，必須加強(qiáng)施工過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)管，做好每根樁的質(zhì)量檢查，并進(jìn)行詳細(xì)記錄。質(zhì)量檢查內(nèi)容包括：檢查樁距、樁位是否與施工要求相符，鉆桿必須保持垂直狀態(tài)；嚴(yán)格控制每根樁的噴粉量，利用自動(dòng)計(jì)量電子稱準(zhǔn)確計(jì)量噴粉量；控制鉆進(jìn)深度，直到鉆桿無(wú)法進(jìn)尺；根據(jù)土質(zhì)特性確定成樁所需時(shí)間、鉆進(jìn)速度、鉆機(jī)提升速度等內(nèi)容，并根據(jù)施工情況決定是否需要復(fù)拌；監(jiān)理單位要全面監(jiān)督施工過(guò)程，若發(fā)現(xiàn)施工單位存在偷工減料行為，則立即予以制止，并責(zé)令其改正，規(guī)范施工工序。同時(shí)，監(jiān)理單位要對(duì)成樁質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，要求施工單位對(duì)質(zhì)量負(fù)責(zé)。

2.3施工前期的準(zhǔn)備工作

2.3.1在施工前期配備齊全計(jì)量?jī)x器設(shè)備，并對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定、校正；組裝和調(diào)試進(jìn)場(chǎng)機(jī)具設(shè)備，做好機(jī)具的維護(hù)保養(yǎng)工作，禁止使用存在故障隱患的機(jī)具；對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，在室內(nèi)進(jìn)行粉噴樁水泥用量的試配設(shè)計(jì)，確定樁體的水泥用量。

2.3.2根據(jù)施工圖紙合理規(guī)劃樁位平面布置，由測(cè)量工程師負(fù)責(zé)審核平面布置圖。根據(jù)該圖紙組織現(xiàn)場(chǎng)施工，用鋼尺測(cè)量出每根樁體的樁位，對(duì)樁位做好標(biāo)記，樁與樁之間的距離誤差必須控制在5cm以內(nèi)，待樁位確定后進(jìn)行復(fù)測(cè)。在施工過(guò)程中，分派專人負(fù)責(zé)檢查樁位標(biāo)記是否發(fā)生移動(dòng)，若發(fā)生移動(dòng)則要立即予以糾正。

2.3.3做好水泥材料保管工作，防止出現(xiàn)水泥變質(zhì)問(wèn)題。在施工現(xiàn)場(chǎng)搭建水泥棚，用土將棚底部填高，高度宜控制在40cm左右，并在棚底部鋪設(shè)木板層，木板層上覆蓋彩條布和塑料薄膜，避免水泥受潮。合理控制水泥棚的存儲(chǔ)量，一般不應(yīng)少于60t水泥。

2.3.4待準(zhǔn)備工作就緒后，向監(jiān)理單位提出開工申請(qǐng)，由監(jiān)理單位審核成樁的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，具體包括鉆進(jìn)速度、鉆機(jī)提升速度、管道壓力等技術(shù)參數(shù)；根據(jù)試樁中水泥攪拌的均勻程度分析判斷影響鉆機(jī)提升的因素，及時(shí)制定技術(shù)處理措施；每個(gè)施工段落的試樁數(shù)量必須在5根以上，若在新的施工段落進(jìn)行施工，則要重新進(jìn)行試樁。

2.3.5將試樁過(guò)程中確定的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行整理匯總，編制試樁報(bào)告，將其保送到監(jiān)理工程師進(jìn)行審批，待審批合格后即可下發(fā)開工通告。

2.4施工技術(shù)要點(diǎn)

2.4.1粉噴樁施工前，應(yīng)當(dāng)先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平處理，確保場(chǎng)地內(nèi)無(wú)積水和雜物。平面上的樁位要清晰、準(zhǔn)確，水泥應(yīng)堆放在較高的位置處，為避免水泥受潮，其與地面之間應(yīng)有一定的距離，這樣可以確保通風(fēng)效果，同時(shí)，在堆放水泥的四周要設(shè)置相應(yīng)的排水設(shè)施，以此來(lái)確保排水暢通，防止雨天積水，影響水泥的質(zhì)量。

2.4.2粉噴樁機(jī)在夜間施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)配有照明設(shè)備，機(jī)械操作人員應(yīng)當(dāng)熟練掌握操作要領(lǐng)，確保噴粉均勻，在噴粉時(shí)應(yīng)一次性噴足量，在施工較長(zhǎng)的樁時(shí)，要采取相應(yīng)的措施確保樁身下端每米的水泥劑量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.4.3施工過(guò)程中，要對(duì)鉆孔下鉆深度、粉噴高程和?；颐孢M(jìn)行嚴(yán)格控制，保證粉噴樁的深度及噴粉量與設(shè)計(jì)要求相符，其深度誤差不得超過(guò)5cm，噴粉量誤差則應(yīng)控制在1%以內(nèi)。

2.4.4攪拌機(jī)每次下沉或提升的時(shí)間要由專人進(jìn)行記錄，誤差應(yīng)控制在5s以內(nèi)，為避免提升未噴粉的情況發(fā)生，在提升前要留出送粉到樁底的時(shí)間，該時(shí)間可由工藝試樁進(jìn)行確定。

2.4.5在噴粉時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)鉆桿的提升速度進(jìn)行嚴(yán)格控制，以此來(lái)保證噴粉的均勻性，若是因意外影響樁身質(zhì)量，必須在12h以內(nèi)采取補(bǔ)噴措施，需要注意的是，補(bǔ)噴的重疊長(zhǎng)度不得小于1m，如果無(wú)法達(dá)到這一要求，必須重新打設(shè)，新樁與報(bào)廢樁之間的距離不得超過(guò)樁距的15%。

2.4.6待樁體成型后，由監(jiān)理單位以抽查的方式檢驗(yàn)樁體質(zhì)量是否達(dá)到施工要求，包括檢查樁體均勻程度、成型情況、樁體強(qiáng)度等項(xiàng)目。抽檢數(shù)量為全部樁體數(shù)量的2‰，且不少于2根，要求成樁28天、90天的樁體強(qiáng)度必須達(dá)到0.8MPa、1.2MPa以上。

2.5冬季和雨季施工措施

2.5.1冬季施工措施。在施工準(zhǔn)備階段做好防雪、防凍措施，隨時(shí)關(guān)注天氣變化，避免工程因遭受凍害而影響質(zhì)量；盡量避免在高寒、冰凍天氣安排施工，分派專人檢查各項(xiàng)安全防護(hù)措施是否落實(shí)到位，保護(hù)施工人員人身安全。

2.5.2雨季施工措施。在施工區(qū)和生活區(qū)設(shè)置排水設(shè)施，清除地表積水；做好雨季施工生產(chǎn)計(jì)劃，在保證工程質(zhì)量的前提下減少雨季對(duì)工期的影響；對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的電氣設(shè)備、通信線路等做好防雨措施，避免發(fā)生漏電事故。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在公路橋梁施工中，如果遇到軟土地基時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇合理可行的施工技術(shù)對(duì)軟基進(jìn)行加固處理，以此來(lái)提高其承載力，確保工程順利進(jìn)行。本文以某公路工程為例，對(duì)軟土地基加固處理進(jìn)行了分析，在本工程中采用了水泥粉噴樁，這是一種加固軟土地基較為有效的方法，實(shí)踐表明，經(jīng)過(guò)處理，軟土地基的承載力獲得了大幅度提高，可以滿足路橋施工建設(shè)要求。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)：U416

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