公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)分析

文/董向飛、孫習(xí)林、張乃杰 山東宇通路橋集團(tuán)有限公司 山東東營(yíng) 257300

我國(guó)全國(guó)都在開(kāi)展橋梁建設(shè)施工項(xiàng)目，對(duì)于橋梁的施工建設(shè)來(lái)說(shuō)，軟土地基的處理自然也就成為一大重點(diǎn)、難點(diǎn)，因?yàn)槠涮烊豢紫缎?、滲透性小、含水量高等特點(diǎn)，其施工質(zhì)量會(huì)直接影響橋梁的質(zhì)量和使用壽命。而且軟土地基本身還會(huì)受到大氣環(huán)境的直接影響，為了可以增強(qiáng)橋梁的使用性能，提高使用壽命，就需要在橋梁的各個(gè)施工環(huán)節(jié)特別注意軟土地基的處理，這樣才可以滿足地基的質(zhì)量要求，避免出現(xiàn)路面開(kāi)裂和路基沉降等問(wèn)題。

1、公路橋梁軟土地基施工特點(diǎn)

軟土地基是指由一些含有大量細(xì)微顆粒的松散砂、有機(jī)質(zhì)土、松軟土等成分的土層，其承載力小、透水性弱，含水量大、變形量大、固結(jié)速度慢，呈飽和狀態(tài)，相對(duì)而言，壓實(shí)度普遍偏低。由于軟土地基本身薄厚分布不均勻、荷載偏心現(xiàn)象嚴(yán)重，即使出現(xiàn)大面積沉降，也會(huì)表現(xiàn)出較大的沉降差異，破壞上面的結(jié)構(gòu)物。公路橋梁工程軟土地基施工中，如果軟土地基出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，可能嚴(yán)重破壞公路橋梁結(jié)構(gòu)。因此必須采用有效的技術(shù)手段進(jìn)行軟土地基處理，改善軟土地基性能，使之適應(yīng)公路橋梁工程施工要求。很多情況下，進(jìn)行軟土地基處理時(shí)，人們首先考慮的是如何提升地基壓實(shí)度，增強(qiáng)地基本身的承載力，唯有這樣才能使軟土地基適應(yīng)公路橋梁基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)要求。文章以增強(qiáng)軟土地基承載力、穩(wěn)固性為目的，分析了軟土地基施工技術(shù)。

2、軟土地基施工常見(jiàn)問(wèn)題及難點(diǎn)分析

如果在公路橋梁工程建設(shè)過(guò)程中不能有力確保軟土地基施工的質(zhì)量，很容易帶給公路橋梁壓實(shí)度嚴(yán)重影響，同時(shí)還造成路面出現(xiàn)硬化和沉降現(xiàn)象。本文針對(duì)公路橋梁施工建設(shè)中軟土地基施工存在的問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，分為以下幾方面進(jìn)行了論述：①公路橋梁的壓實(shí)度受到影響。由于軟土地基的土層結(jié)構(gòu)比較特殊，所以在實(shí)際施工時(shí)很容易發(fā)生壓實(shí)不得當(dāng)?shù)膯?wèn)題，使公路橋梁的穩(wěn)定性得不到保證。此外，上文中提到的軟土地基的幾方面特質(zhì)，如若施工時(shí)遇到長(zhǎng)時(shí)間的降雨，會(huì)導(dǎo)致公路橋梁遭受雨水的侵蝕而使施工質(zhì)量受到影響；②引發(fā)沉降問(wèn)題產(chǎn)生。如果在地層淺層有一定的降水，加之地下深層含有的地下水，會(huì)造成水土流失現(xiàn)象發(fā)生，軟土地基的強(qiáng)度就會(huì)有所下降，使得公路橋梁出現(xiàn)大面積地面沉降現(xiàn)象，影響到橋梁自身的使用期限和施工質(zhì)量；③路面硬化問(wèn)題。通常公路橋梁施工時(shí)會(huì)大量的采用瀝青和混凝土進(jìn)行施工，而本身瀝青與混凝土的穩(wěn)定性不高，如果施工不當(dāng)就會(huì)引發(fā)路面內(nèi)部硬化和裂縫問(wèn)題產(chǎn)生，由于軟土地基自身的穩(wěn)定性就不高，很容易在公路橋梁施工時(shí)發(fā)生路面硬化問(wèn)題。由于軟土地基無(wú)法承受太大的載體，所以實(shí)際開(kāi)展公路橋梁建設(shè)時(shí)會(huì)有很多的困難之處。①在軟土上進(jìn)行挖掘時(shí)會(huì)給軟土層面造成很大的壓力，繼而引發(fā)土層松弛而造成滑動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生，如果出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象，整個(gè)工程建設(shè)的質(zhì)量都會(huì)受到影響，還會(huì)使工程穩(wěn)定性得不到保證，增加公路橋梁施工的危險(xiǎn)系數(shù)；②如果在建筑物的四周進(jìn)行挖掘，其附近的土質(zhì)就會(huì)受到相應(yīng)的影響，使得土質(zhì)壓力不斷增加，而建筑物就會(huì)出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。③軟土地基本身富含大量的松軟土和泥炭土，軟土地基想要固結(jié)需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且非常容易變形，這都使施工難度增加。而且，軟土地基自身所含有的水分非常大，在施工時(shí)要制定妥善的措施加以防范，如果處理不得當(dāng)就會(huì)影響到工程的穩(wěn)定性，使得公路橋梁施工建設(shè)的質(zhì)量及技術(shù)要求得不到滿足。另外還要妥善處理軟土地基的孔隙水壓力，不然會(huì)使工程周邊地面出現(xiàn)隆起現(xiàn)象，對(duì)于工程建設(shè)有很大的負(fù)面影響，一系列問(wèn)題都使公路橋梁中軟土地基施工難度增加。

3、公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，越來(lái)越多的全新施工技術(shù)被大量的研發(fā)出來(lái)，并在工程建設(shè)中得到廣泛的運(yùn)用。公路橋梁施工建設(shè)中，為了確保軟土地基施工質(zhì)量需要融入各種先進(jìn)的施工技術(shù)，確保施工的科學(xué)高效性，從而促進(jìn)公路橋梁施工的順利開(kāi)展。本文重點(diǎn)針對(duì)加載施工技術(shù)、噴樁加固技術(shù)以及排水處理技術(shù)做出了深入的研究分析，可以將軟土地基施工的質(zhì)量有效提升，以下是具體的分析報(bào)告：

3.1 公路橋梁施工中軟土地基施工流程

公路橋梁施工中軟土地基施工流程圖如圖1所示。

圖1 公路橋梁施工中軟土地基施工流程圖

第一步，地基處理。大量工程實(shí)例表明，地基穩(wěn)定性對(duì)公路橋梁的整體穩(wěn)定性有著非常重要的影響。在地基處理過(guò)程中，需準(zhǔn)確施放樁基的位置后才能進(jìn)行地基處理，并在地基處理過(guò)程中隨時(shí)對(duì)土體的狀態(tài)及地基處理質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。第二步，樁基施工。此過(guò)程中會(huì)發(fā)生很多問(wèn)題，比如：軟土地基容易導(dǎo)致樁基發(fā)生偏移、沉降；或者在樁基施工過(guò)程中產(chǎn)生泥漿污染，將會(huì)導(dǎo)致樁基施工難以順利開(kāi)展。因此，需盡量將樁端置于堅(jiān)硬地層中，以此來(lái)確保樁基的穩(wěn)定性。第三步，混凝土灌漿，通過(guò)灌漿法可以有效加強(qiáng)樁基的穩(wěn)固性和承載能力。因此，在具體施工過(guò)程中，需要對(duì)氣壓和液壓的施工參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的控制，才能從根本上保證灌漿工作能順利開(kāi)展。

3.2 勘測(cè)設(shè)計(jì)

大量工程實(shí)例表明，科學(xué)合理的勘測(cè)設(shè)計(jì)是公路橋梁施工的前提和基礎(chǔ)，開(kāi)始施工前，勘測(cè)人員要根據(jù)工程實(shí)際情況及周圍地質(zhì)水文等情況對(duì)軟土地基施工狀況進(jìn)行全方位勘測(cè)?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行入手：（1）專業(yè)勘測(cè)人員要根據(jù)公路橋梁軟土地基施工的具體地質(zhì)條件進(jìn)行全方位勘測(cè)，并根據(jù)勘測(cè)的結(jié)果制定相應(yīng)的施工方案，確保軟土地基施工高效安全。（2）充分結(jié)合公路橋梁軟土地基的特性和施工狀況，制定與之相適應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)，以滿足施工要求，為軟土地基的施工提供指導(dǎo)性意見(jiàn)。（3）在施工方案具體制定過(guò)程中，必須綜合考慮公路橋梁軟土地基各個(gè)方面綜合因素的影響，對(duì)施工機(jī)械設(shè)備、材料等進(jìn)行抽查，以確保施工質(zhì)量。（4）在軟土地基處理施工中，要遵循邊處理邊檢測(cè)的原則，當(dāng)?shù)谝粚榆浲恋鼗幚硗瓿珊螅M(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，才能進(jìn)行第二層施工。并對(duì)回填土的回填時(shí)間和質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，最大程度上保證地基施工質(zhì)量，避免引發(fā)不必要的工程質(zhì)量事故，造成經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。提高壓實(shí)度大量工程實(shí)例表明，軟土地基的壓實(shí)度對(duì)公路橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性影響非常大，而提高壓實(shí)度的主要方法就是降低含水量。就該公路橋梁工程而言，采用在土體表面添加固結(jié)劑的方法降低含水量。實(shí)踐表明，此方法針對(duì)土體的淺層排水具有非常好的效果，從而可在土體表面形成一層襯墊。軟土地基施工中經(jīng)常會(huì)發(fā)生地基下沉或者偏移的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致軟土地基基層結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻沉降的現(xiàn)象。在施工過(guò)程中，為最大限度上保證公路橋梁施工的質(zhì)量和安全，就需要通過(guò)造墊法來(lái)降低路基沉降和偏移造成的影響。

3.3 降低軟土地基的含水量，

3.4 粉噴樁路基固結(jié)法

粉噴樁路基固結(jié)是目前很多公路橋架在軟土地基施工中廣泛應(yīng)用的技術(shù)，具有處理效果好、效率高、使用范圍廣等特性。應(yīng)用步驟為：①由于粉噴樁路基固結(jié)施工設(shè)備對(duì)作業(yè)環(huán)境有一定的要求，在開(kāi)始施工前，要先對(duì)周圍的場(chǎng)地進(jìn)行整平處理，如果地基中存在凹凸不平地方，要通過(guò)加墊砂石的方法進(jìn)行處理[3]；②為保證粉噴樁路基固結(jié)技術(shù)施工質(zhì)量，需要對(duì)粉噴樁的施工材料進(jìn)行嚴(yán)格控制，特別水泥的質(zhì)量，要盡量選擇低水化熱的硅酸鹽水泥；③在具體施工過(guò)程中，要提前進(jìn)行試樁，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況來(lái)制定施工過(guò)程中所需要的各種參數(shù)，并按照相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工操作。

3.5 加載法

加載法是本次公路橋梁施工中軟土地基施工的主要技術(shù)，其主要目的是防止填土路面沉降而發(fā)生破壞，以達(dá)到提高軟土地基強(qiáng)度的目的。通常情況下，加載法可以分為兩大類：①填土加載法；②降低地下水法。其中填土加載法可以有效對(duì)地基土進(jìn)行預(yù)壓，以期最大限度降低公路橋梁的沉降量，所以施工中要進(jìn)行全面的動(dòng)態(tài)觀測(cè)，把沉降量控制在允許范圍中，避免對(duì)地基造成破壞。而降低地下水法，適用于中上層分布有砂層的軟土地基，在具體實(shí)施過(guò)程中，為降低對(duì)周圍環(huán)境的影響，需要在施工區(qū)域打入3～5mm厚的鋼板進(jìn)行防護(hù)[4]。

3.6 置換土體

由于公路橋梁工程軟土地基具有壓縮高強(qiáng)、滲透性差、抗剪強(qiáng)度低等特性，為提高公路橋梁施工的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，最簡(jiǎn)單有效的方法就是將部分軟土層直接用工程性能良好的土體進(jìn)行置換。雖然此方法具有操作簡(jiǎn)單、效果好的優(yōu)勢(shì)，但工程量大，如果實(shí)施不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致工期延誤、成本增加。因此，在具體實(shí)施過(guò)程中，要根據(jù)施工的具體情況來(lái)選擇。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，道路橋梁的壓力也在不斷增大，為了保障公路橋梁的穩(wěn)定性，就必須加強(qiáng)公路施工技術(shù)的管控，尤其是公路橋梁進(jìn)行施工中軟土地基的施工技術(shù)，不僅要對(duì)軟土地基的相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，而且還需要對(duì)相關(guān)的從業(yè)人員的自身業(yè)務(wù)能力進(jìn)行提高，從而保障公路橋梁的安全性以及穩(wěn)定性。

[1]賈娟.公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2016,(12):112-113.

[2]馬飛.公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)[J].交通世界,2016,(18):56-57.

[3]管義能.公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐探究[J].建材與裝飾,2016,(25):259-260.

[4]王丹伶.軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用分析[J].建筑知識(shí),2016,36(06):81.