公路橋梁軟土地基施工的關(guān)鍵技術(shù)分析

張軍

摘要：現(xiàn)當(dāng)今，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展增速，人們的生活水平獲得了較大提高，小型車輛和大型運(yùn)輸車輛的擁有量在逐步增加，為了滿足各類型車輛的出行，人們對(duì)公路的實(shí)際需求量越來(lái)越大，國(guó)家對(duì)公路橋梁的建設(shè)項(xiàng)目加大了投入。隨著工程技術(shù)的發(fā)展，公路橋梁的建設(shè)水平越來(lái)越高，工程建設(shè)的項(xiàng)目更加復(fù)雜，尤其是立交橋以及高架橋等各類型橋梁的出現(xiàn)，對(duì)于軟土地基方面的處理的技術(shù)指標(biāo)要求變得更高。對(duì)于部分土質(zhì)硬度比較低，沙粒相互之間的間隙大、透水性低，對(duì)工程質(zhì)量的影響較大，軟土地基處理得當(dāng)，會(huì)讓工程更加安全。基于此，文章主要討論了公路橋梁施工中軟土地基的施工技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;軟土地基施工;關(guān)鍵技術(shù)

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到了提高，我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)也得到了較快的發(fā)展。作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)保障性行業(yè)，公路橋梁工程對(duì)于保障民生，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展具有重要的意義。而由于公路橋梁工程施工的環(huán)境比較特殊，經(jīng)常會(huì)遇到因地質(zhì)情況不同而造成施工質(zhì)量的問(wèn)題。軟土地基就是影響公路施工的一大重要因素，如果不對(duì)其進(jìn)行有效的處理，就會(huì)導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重影響正常的交通發(fā)展。本文將從公路橋梁施工中軟土地基的特點(diǎn)與危害、軟土地基問(wèn)題處理以及軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的具體應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行相關(guān)論述，以供參考。

1軟土地基及施工現(xiàn)狀

軟土地基是指壓縮層主要由淤積、淤積質(zhì)土、雜填土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基，承載能力很低，一般不超過(guò)50kN/m2，透水性也很小，含水量較大，容易產(chǎn)生形變，在很大程度上影響著公路橋梁工程的壓實(shí)施工。公路橋梁建設(shè)或多或少存在地基問(wèn)題，薄厚分布不均勻的軟土層，極易出現(xiàn)地基荷載偏移問(wèn)題，一旦建筑物中出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，就可能造成地基土剪切破壞，導(dǎo)致整體偏移。軟土地基處理是公路橋梁施工中非常重要的環(huán)節(jié)，軟土地基處理技術(shù)的好壞直接影響著公路橋梁的穩(wěn)定性和安全性。為了延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命，必須根據(jù)軟土地基施工現(xiàn)狀找到公路沉降原因，采取行之有效的措施進(jìn)行處理和解決。調(diào)查顯示，導(dǎo)致公路橋梁沉降的原因主要有以下兩點(diǎn)，即來(lái)自深層地下水的汲取及來(lái)自地面的淺層降水。要加固軟土地基結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)壓實(shí)度。很多企業(yè)忽視了地基壓實(shí)施工環(huán)節(jié)，沒(méi)有及時(shí)處理問(wèn)題，導(dǎo)致公路橋梁使用壽命縮短。其次地基穩(wěn)定性還受大氣濕度的影響，當(dāng)遇到刮風(fēng)下雨天氣，橋面會(huì)產(chǎn)生大量積水，致使橋梁受到侵蝕，影響橋梁的耐久性。

2公路橋梁軟土地基施工的關(guān)鍵技術(shù)

2.1現(xiàn)場(chǎng)勘察設(shè)計(jì)要點(diǎn)控制

軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用涉及到諸多的環(huán)節(jié)，需要從前期的勘察設(shè)計(jì)等工作控制方面加強(qiáng)重視，只有做好現(xiàn)場(chǎng)的勘察設(shè)計(jì)工作，才能有助于為實(shí)際工作的落實(shí)打下基礎(chǔ)。軟土地基處理能為公路橋梁工程質(zhì)量提高起到積極作用，而現(xiàn)場(chǎng)勘察設(shè)計(jì)是比較基礎(chǔ)性的工作在，這是提升軟土地基施工質(zhì)量，為實(shí)際施工工作質(zhì)量控制打下基礎(chǔ)的重要環(huán)節(jié)，保障施工方案的科學(xué)合理，才能真正為實(shí)際工作的落實(shí)起到積極促進(jìn)作用。施工現(xiàn)場(chǎng)有不同的區(qū)域，結(jié)合不同區(qū)域軟土地基不同性質(zhì)，通過(guò)采取相應(yīng)的處理方式，制定有針對(duì)性的處理方案，安排好相關(guān)的處理設(shè)備以及材料，只有在準(zhǔn)備環(huán)節(jié)做好有效質(zhì)量控制，才能為軟土地基的正式處理工作的落實(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2置換法

1）應(yīng)用復(fù)合地基法處理軟土地基時(shí)，主要在原地基土質(zhì)中使用，采用增加樁體的方式分擔(dān)部分土質(zhì)的荷載，復(fù)合地基法置換原土體達(dá)3%～25%的土體量，才能顯著提升地基的荷載承重能力。當(dāng)然置換所用的材料只要達(dá)到相同的效果就可以進(jìn)行替換，如目前經(jīng)常采用碎石樁置換原地基土質(zhì)，但是置換的量一般需要達(dá)到原地基量的40%左右。

2）采用置換法處理公路軟土地基的過(guò)程中需要充分考慮到樁長(zhǎng)效應(yīng)。樁長(zhǎng)效應(yīng)會(huì)影響置換法應(yīng)用效果的相關(guān)因素，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)碎石樁的重視程度，2cm是碎石樁方法應(yīng)用的分界線。對(duì)于小于2cm的碎石樁為了提升地基負(fù)荷能力，可以適當(dāng)延長(zhǎng)碎石樁的樁長(zhǎng)。在置換法應(yīng)用環(huán)節(jié)中，還需要考慮石灰樁的應(yīng)用特征，石灰樁對(duì)垂直方向荷載的傳遞值遠(yuǎn)超過(guò)碎石樁，石灰樁作用效果明顯。

3）采用置換法處理公路軟土地基的過(guò)程中還需要考慮到樁的端阻作用。當(dāng)應(yīng)用置換法的過(guò)程中，樁存在端阻作用，對(duì)于碎石樁而言，在一種情況下，碎石樁長(zhǎng)度在基礎(chǔ)寬度2.5倍以上，將置換法應(yīng)用在軟土地基處理過(guò)程中，可不考慮樁端阻作用對(duì)施工方法形成的影響。不同樁端阻作用效果不同，石灰樁的端阻隨著石灰樁長(zhǎng)度的增加呈遞減趨勢(shì)。

2.3排水固結(jié)技術(shù)

公路橋梁施工中，處理軟土地基的關(guān)鍵在于控制軟土地層中的含水量。垂直排水固結(jié)技術(shù)是軟土地基施工技術(shù)之一，適用于軟基埋深大于3m、填土高度低于7.5m的軟土路基。具體技術(shù)要點(diǎn)如下：（1）在軟土地基中設(shè)置排水體時(shí)，其間距應(yīng)控制在0.9～1.2m。垂直放入的排水體，可自軟土層豎向進(jìn)入硬土層，若使用塑料排水板，其布設(shè)深度需小于30m。深度大于25m后使用其他排水板。（2）應(yīng)用垂直排水固結(jié)技術(shù)時(shí)，施工人員可在路堤內(nèi)加筋，或鋪砌2層土工格柵，并且每隔50m在排水路段中進(jìn)行試打，以此確定排水體最終的深度。（3）公路橋梁工程在施工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合軟土地基特點(diǎn)、處理難度，提前計(jì)算工后沉降誤差。對(duì)小于30cm的公路路基以及小于20cm的橋梁或涵洞路基，其沉降誤差可控制在0.2～0.5cm。地基整體填筑時(shí)間為6～13個(gè)月，軟基預(yù)壓期5～26個(gè)月。

2.4強(qiáng)夯加載法

通過(guò)施加外部沖擊力，將軟土地基中多余的水分?jǐn)D出，讓原本松散的結(jié)構(gòu)變得密實(shí)，降低軟土空隙率，達(dá)到提高土體強(qiáng)度的效果，這種方法即為強(qiáng)夯加固技術(shù)。其核心設(shè)備是一臺(tái)大噸位的重錘，根據(jù)軟土厚度和地基荷載要求的不同，可以選擇10t、20t甚至更大噸位的重錘。然后使用吊索將其拉升到一定高度，松開吊索使其自由下落，沖擊軟土地基，達(dá)到密實(shí)、加固效果。該方法適用于那些軟土層較厚但是范圍較小的情況，在強(qiáng)夯加載時(shí)，可以先進(jìn)行5～10遍夯擊，然后利用儀器檢測(cè)地基強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)，如果不達(dá)標(biāo)再增加數(shù)次夯擊，直到達(dá)標(biāo)后轉(zhuǎn)移到下一位置繼續(xù)施工。

2.5粉噴樁技術(shù)

采用粉噴樁技術(shù)處理軟土地基，使地基的表面具有較強(qiáng)的抗壓性。在具體的施工過(guò)程中，就是發(fā)揮固化劑的作用，在特殊的壓力作用下將固化劑逐漸壓入地基中，固化劑與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)后，使得軟土地基產(chǎn)生固結(jié)。軟土地基的土壤中有較高的含水量，將其中的水分排除一些，可以起到加固作用。在公路橋梁施工過(guò)程中對(duì)軟土地基進(jìn)行排水作業(yè)，在壓力作用下將土壤中的水分排出，同時(shí)進(jìn)行砂墊層施工，可以有效地避免軟土沉降，提高地基的穩(wěn)定性。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在公路橋梁工程施工過(guò)程中要做好軟土地基的施工工作，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軟土地基施工技術(shù)的研究，使軟土地基施工技術(shù)在實(shí)踐中逐步完善，以有效減少因軟土地基問(wèn)題而導(dǎo)致的公路橋梁病害發(fā)生，從而延長(zhǎng)公路橋梁工程的使用壽命。

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