雷艷文
(浙江正方交通建設(shè)有限公司,浙江 金華 321000)
隨著我國(guó)環(huán)保執(zhí)法力度的加強(qiáng),我國(guó)砂石優(yōu)良填料日益緊缺、造價(jià)日益增加。為響應(yīng)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的要求,節(jié)約資源,降低造價(jià),創(chuàng)造社會(huì)效益,在公路如圖地基處理中用淺層軟土就地固化方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的淺層復(fù)合地基處理方法得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。
杭州灣大橋二期北接線是杭州灣大橋北岸連接線的一部分,杭州灣大橋二期北接線TJ06 標(biāo)段,起訖樁號(hào)為K23+400~K27+536.805,路線全長(zhǎng)約4.141 公里。工程全區(qū)段位于沖湖積平原,地勢(shì)平坦,河網(wǎng)密集,表部為軟塑、可塑狀粉質(zhì)黏土,厚度在0.4-3.1m 之間,河流、水塘河床多為淤泥質(zhì)土,具高含水量、高壓縮性、高靈敏度和易擾動(dòng)、易變形、承載力差等特性,工程地質(zhì)條件差。在路基施工之前需要進(jìn)行排水清淤,因此會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄淤泥,為了能對(duì)淤泥進(jìn)行就地利用,防治產(chǎn)生二次污染,以及減少優(yōu)質(zhì)填料的使用,最大程度上產(chǎn)生社會(huì)和環(huán)保效益,實(shí)現(xiàn)綠色交通建設(shè)的理念,節(jié)約工程造價(jià),本工程采用就地淺層固化地基處理方式進(jìn)行路基的加固處理。本文以變截面河道區(qū)域?yàn)槔M(jìn)行分析,變截面河道區(qū)域分為一般路段和農(nóng)田區(qū)域一般路段,K26+526-K26+603 為河道區(qū)域一般路段,固化深度為2.8m;K26+603-K26+623 為農(nóng)田區(qū)域一般路段,固化深度為1.8m。
就地淺層固化處理技術(shù)是一種利用固化劑對(duì)軟土等土體進(jìn)行就地固化處理,使土體達(dá)到一定強(qiáng)度或其他使用要求的原位土體加固技術(shù)。主要機(jī)械設(shè)備包括:前部強(qiáng)力攪拌頭、配套挖機(jī)、后臺(tái)供料系統(tǒng)、固化劑添加控制系統(tǒng)等組成。前部強(qiáng)力攪拌頭是一種專業(yè)型的攪拌設(shè)備,能夠?qū)⑻砑拥墓袒瘎┚鶆虻匕韬腿胪馏w內(nèi)部。固化劑添加控制系統(tǒng)安裝于后臺(tái)供料系統(tǒng)中,能夠?qū)崟r(shí)控制固化劑的添加量,精確計(jì)量,減少材料浪費(fèi)。
對(duì)主線路段先進(jìn)行清除表面雜草等雜質(zhì),場(chǎng)地整平,施工前排水措施到位,施工前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試攪,如遇攪拌頭自身難以攪拌下沉土層,可以先對(duì)這部分土層先進(jìn)行整體或局部翻挖,翻挖后大致整平后再進(jìn)行固化施工;對(duì)于穿過(guò)池塘、河塘等路段時(shí),需在道路建設(shè)范圍內(nèi)設(shè)置圍堰,在圍堰內(nèi)先抽水再進(jìn)行處理。抽水結(jié)束后對(duì)河道邊坡進(jìn)行整修,即把河道兩邊邊坡土按處理范圍進(jìn)行挖除至河床底部,然后把底部土層大致整平后再進(jìn)行固化施工,或固化施工后再進(jìn)行表層整平;
將欲進(jìn)行處理的區(qū)域進(jìn)行放樣劃分區(qū)域,劃分尺寸為5m×5m 左右的處理區(qū)域,如遇河道區(qū)域施工,因沿線斷面變化較大,處理區(qū)塊可做相應(yīng)調(diào)整,以方便施工;
固化劑采用粉劑或漿劑(由科研路段實(shí)施單位根據(jù)科研需要確定),根據(jù)處理段落的軟土工程量計(jì)算固化劑用量配合比,采用固化劑自動(dòng)定量供料系統(tǒng)設(shè)置固化劑噴料速率;
采用適宜的強(qiáng)力攪拌頭對(duì)原位土進(jìn)行垂直上下攪拌,具體的施工步驟如下:
①、攪拌設(shè)備直插式對(duì)原位土進(jìn)行攪拌;
②、攪拌設(shè)備正向運(yùn)行逐漸深入攪拌并噴射固化劑,直至達(dá)到固化設(shè)計(jì)底部;
③、攪拌設(shè)備反向運(yùn)行緩慢提升攪拌并噴固化劑,攪拌提升或下降的速率控制在10~20s/m,固化劑的噴料速率控制在40~70Kg/min,具體速率根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,滿足施工過(guò)程能夠均勻噴撒攪拌。
當(dāng)遇到硬土層無(wú)法進(jìn)行垂直固化時(shí),可采用原位翻松分層固化或者先用挖機(jī)輔助翻松固化回填的方法進(jìn)行。就地固化處理采用邊固化邊推進(jìn)的形式進(jìn)行,施工時(shí)按5m×5m 區(qū)塊進(jìn)行細(xì)部控制,根據(jù)攪拌頭的施工截面,計(jì)算出區(qū)塊所需用攪拌頭的施工數(shù)量,攪拌過(guò)程應(yīng)保證均勻噴攪。在每個(gè)區(qū)塊攪拌數(shù)量施工完成后,需再進(jìn)行整體性翻攪,從而避免每個(gè)頭子噴攪不均勻的可能,相鄰區(qū)塊之間應(yīng)有不小于5cm 的搭接寬度,避免漏攪,最終固化形成整體均勻性硬殼層。在主線路段,上部土層相對(duì)較好,可以進(jìn)行倒退施工,即固化設(shè)備站位在未施工區(qū)塊進(jìn)行后退施工;在魚塘及河道段,由于固化之前的土質(zhì)較差,不具備直接站位施工條件,可由兩側(cè)岸邊沿長(zhǎng)線固化一段,待固化區(qū)域強(qiáng)度足夠承受設(shè)備重量后,再站位到已固化區(qū)段繼續(xù)往里推進(jìn)施工。
固化攪拌完畢后,用攪拌機(jī)械的自重進(jìn)行預(yù)預(yù)壓和養(yǎng)護(hù),在有條件情況下可鋪設(shè)50cm 填土進(jìn)行預(yù)壓,預(yù)壓時(shí)間宜在7 天以上。由于本工程為路基工程,可結(jié)合上部路基填筑進(jìn)行固化土的壓實(shí),待固化完成后可上施工機(jī)械時(shí),可直接填筑上部路基土,需要檢測(cè)的路段再開(kāi)挖檢測(cè)并回填。本試驗(yàn)路段擬采用上述2 種方式:即機(jī)械自重壓實(shí),和路基土填筑壓實(shí)進(jìn)行試驗(yàn)對(duì)比,具體由科研實(shí)施單位結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行指定,并測(cè)試相關(guān)指標(biāo)。
就地固化處理段承載力滿足攪拌樁施工設(shè)備要求后應(yīng)立即進(jìn)行水泥攪拌樁的施工(具體要求可根據(jù)施工設(shè)備進(jìn)行調(diào)整,能滿足施工要求即可),水泥攪拌樁停漿面與就地固化層頂面持平,水泥攪拌樁的設(shè)計(jì)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
土體就地固化軟基處理技術(shù)將軟弱土就地處理,取代砂石料,滿足低路堤的路床及基底強(qiáng)度、承載力以及水穩(wěn)定性要求,降低工程造價(jià),節(jié)約能源和資源,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益。在當(dāng)前砂石優(yōu)良填料日益緊缺、造價(jià)日益增加的背景下將會(huì)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。