公路工程軟基處理綠色施工技術(shù)應(yīng)用研究

陳興奎

青海省交通工程監(jiān)理有限公司

1 引言

隨著全球生態(tài)環(huán)境不斷惡化以及人們環(huán)保認識的不斷深入，綠色環(huán)保理念已經(jīng)成為各行業(yè)領(lǐng)域建設(shè)發(fā)展的重要指導(dǎo)理念。在工程建設(shè)領(lǐng)域，綠色施工理念是工程建設(shè)生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃中的重要組成。在公路工程建設(shè)中，加大對綠色施工理念的指導(dǎo)應(yīng)用，對于降低公路施工對周邊環(huán)境的破壞，減少環(huán)境污染，節(jié)能降耗，實現(xiàn)公路工程建設(shè)環(huán)境效益與經(jīng)濟效益相統(tǒng)一具有重要意義。公路工程軟基處理施工往往對周邊環(huán)境影響較大，因此，加大對公路工程軟基處理綠色施工技術(shù)的應(yīng)用研究是非常有必要的。

2 公路工程軟基處理綠色施工總體措施

在公路工程軟基處理施工中，以綠色施工理念為指導(dǎo)，需要將其貫穿于施工各個環(huán)節(jié)，切實落實相應(yīng)的環(huán)境保護原則，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)保，節(jié)能降耗。具體來說，軟基處理綠色施工改進應(yīng)遵循以下“四節(jié)一?！痹瓌t。

第一，節(jié)約能源。首先，加大對工程施工相關(guān)人員的節(jié)能降耗宣傳教育，通過定期開展教育培訓(xùn)，在施工工地張貼警示標語，建立專門的工作小組等，完善節(jié)能降耗管理機制。其次，根據(jù)施工生活、辦公以及施工等不同場地，設(shè)定不同的節(jié)能目標，并進行定期的核算、評比等工作，促進節(jié)能措施優(yōu)化改進。最后，在施工方案規(guī)劃制定過程中，重視選擇低能耗施工工藝，合理規(guī)劃施工順序，提高施工設(shè)備利用率，最大限度節(jié)約能源。

第二，節(jié)約材料。在施工準備過程中，對施工材料進行統(tǒng)籌評估，堅持材料的就近原則、循環(huán)利用原則，同時做好邊角料、廢料的處理與利用。同時，合理規(guī)劃安排材料采購，降低材料現(xiàn)場堆積毀損；安排材料進場順序，分類堆放、保護；加大材料運輸與裝卸管理，避免浪費。合理制定材料限額、損耗指標，定期盤存、核算，作為施工相關(guān)人員考核獎懲依據(jù)。

第三，節(jié)約水資源。明確施工場地不同區(qū)域用水指標，定期進行考核，避免人為浪費水；建立蓄水池、沉淀池等設(shè)施，加大對各種水資源的循環(huán)利用。

第四，節(jié)約用地。臨時施工場所應(yīng)當盡量在紅線內(nèi)，避免擴大臨時征地；在充分考慮施工場所周邊環(huán)境的基礎(chǔ)上，取棄土地征用。

第五，環(huán)境保護。軟基處理中，加強環(huán)境保護需要加大揚塵、噪聲、污水、光污染控制以及植被保護。一是在施工材料各個環(huán)節(jié)通過遮蓋、灑水等措施，降低揚塵污染；二是在居民區(qū)設(shè)置隔離圍擋，盡可能白天施工，加強設(shè)備降噪處理等，降低噪聲污染；三是加大施工材料對地表水污染的控制，并在存放區(qū)設(shè)置隔水層，以免對地下水造成污染；四是避免工地照明強光向外部照射，并合理設(shè)置遮光布，避免光污染；五是在取棄土場時，采用分片區(qū)方式，最大顯著減少植被破壞面積，同時進行植被移栽保護，及時恢復(fù)臨時占地植被覆蓋。

3 公路工程軟基處理綠色施工技術(shù)優(yōu)化措施

3.1 加固土樁法

在公路工程軟基施工中，如果天然地基與設(shè)計要求不相符，則需要通過特定設(shè)備將水泥石灰等材料注入地基中與原土地相混合，通過加固材料與原土地的反應(yīng)固化后，使樁體滿足施工要求，提高公路軟基的承載力。一般常用的加固土樁法包括粉噴樁、高壓旋噴樁兩種。

3.1.1 施工工藝

粉噴樁施工前，除了做好相應(yīng)施工準備工作，還要進行試樁，根據(jù)對加固材料配比實驗獲取參數(shù)進行試樁，確保樁體滿足地基承載力要求，以及每延米噴粉量滿足設(shè)計要求，同時確定施工速度、噴氣壓力、噴入量等技術(shù)參數(shù)，掌握地基地層與地質(zhì)情況，針對問題采取相應(yīng)的應(yīng)對技術(shù)。在具體施工中，首先進行樁位放樣，按照施工設(shè)計圖紙放樁并做好標記，合理控制誤差，并注意及時糾正設(shè)備行走對標記的破壞。其次，鉆機就位，對就位的鉆機設(shè)備平整度、鉆桿豎直度等進行檢查，確保鉆桿與樁位對準，若場地不平還需要平整場地，場地過軟則需要先回填，后施工。再次，鉆進攪拌，鉆機正轉(zhuǎn)并垂直鉆進，同時采用空壓機及時送氣，鉆至設(shè)計深度后停止；鉆機反轉(zhuǎn)，開啟送灰，提升鉆頭；根據(jù)設(shè)計要求設(shè)置噴粉量，在提升過程中噴粉攪拌，達到粉料與土地混合充分。鉆頭至樁頂0.5m處時，持續(xù)進行攪拌，滿足設(shè)計要求后停止；根據(jù)試樁結(jié)果對樁體進行復(fù)鉆、復(fù)噴，確保成樁質(zhì)量。最后，停機移位，在成樁后將空壓機關(guān)機，提升鉆桿關(guān)閉電機后移至下一樁位。

高壓旋噴樁采用漿液固化劑，與粉噴樁粉體固化劑不同，其施工工藝與粉噴樁大致相同，但需要注意以下幾個問題：第一，漿液拌制。水泥漿的拌制直接影響成樁質(zhì)量，要嚴格按照設(shè)計配合比，合理配比水泥和水的量，并充分均勻拌和成水泥漿液。合理控制攪拌機轉(zhuǎn)速，確保在施工中均勻連續(xù)提供水泥漿，拌制完成的水泥漿液不宜存放時間過長，通常需在2h內(nèi)使用。第二，壓力控制。一般將高壓旋噴樁噴漿壓力值設(shè)置在20MPa，并在施工前全面檢查管道密封性，避免漏漿現(xiàn)象發(fā)生。第三，管道清洗。每次施工完畢都需要對攪拌機、灌漿泵、注漿管等設(shè)備進行清洗，避免漿液凝固堵塞管道。

3.1.2 綠色施工技術(shù)優(yōu)化措施

加固土樁法主要是利用加固材料與原土地混合提高軟基強度，在施工過程中，水泥石灰等材料的運輸、堆放，以及噴粉或噴漿施工等，都對周邊環(huán)境及水體造成一定的破壞。應(yīng)用綠色施工，則需要做好以下優(yōu)化措施。

第一，材料供應(yīng)。土樁加固材料主要為水泥、石灰等，這些材料從生產(chǎn)、運輸、堆放等各個環(huán)節(jié)對環(huán)境的污染都較為嚴重。因此，在材料選擇中，需要選擇資質(zhì)達標的廠商；材料運輸及裝卸中，需要選擇環(huán)保運輸車輛，并做好揚塵控制；材料堆放中，需要在現(xiàn)場設(shè)置專門的堆放場地，并采用防雨布等材料進行鋪墊、覆蓋，避免水泥污染土地。

第二，灌注施工。在粉噴樁噴粉施工中，為避免在加料倉上料過程中產(chǎn)生大量揚塵污染，需要為施工人員做好粉塵防護后進行人工加料，并且在料倉設(shè)置圍擋，避免粉塵擴散。高壓旋噴樁施工需要建設(shè)攪拌池，做好底部硬化密封，避免漿液向地下滲透，污染土體和水體。此外，在加固材料灌注中，要避免鉆桿噴嘴在噴灌狀態(tài)下提升到地面，導(dǎo)致加固材料外漏的情況。通過平整回填場地，地坪標高高于設(shè)計樁頂，標記鉆桿等措施，有效避免材料泄露情況。此外，在灌注施工完畢后，還需要及時清理廢料，回收利用。

第三，水系保護。加固土樁施工前，需要編制水系保護方案，避免加固材料污染水體，并且材料存放與漿液攪拌應(yīng)當遠離地表水，避免污染。水源保護區(qū)一般補材料該法進行軟基處理。

3.2 CFG樁法

CFG樁法是指運用水泥、粉煤灰、碎石料等材料進行水拌和形成混合料，再利用機械設(shè)備關(guān)注到軟基土地中形成樁體，來提高軟基承載力的方法。其主要適用于黏性土、沖擊土、砂土、雜填土等多種軟土地基，但如果淤泥質(zhì)軟土抗剪強度小于20kPa時則不適用CFG樁法。

3.2.1 施工工藝

施工準備：根據(jù)工程實際選擇施工方法，包括長螺旋鉆孔法、振動沉管法。前者屬于排土施工，需要做好棄土場、運輸車以及裝載機等設(shè)施設(shè)備準備；后者屬于非排土施工，可以不用進行棄土準備工作。

配合比設(shè)計：在進行CFG樁混合料配比中，需要綜合考慮設(shè)計圖紙、材料參數(shù)等進行試配，確定滿足性能要求的混合料配合比，盡量合理降低造價。同時，不同施工方法的坍落度要求不同，需要注意。

測量放線與樁機就位：根據(jù)設(shè)計圖紙樁位布置進行測量放樣并標記；檢查就位樁機平整度、豎直度。

鉆孔：利用鉆機進行鉆孔，到設(shè)計深度后投料，在采用長螺旋鉆機鉆孔過程中，會排除大量棄土，需要同步進行運輸。

投料、提管：施工現(xiàn)場混合料可以是現(xiàn)場拌制，或者集中拌制后在運輸?shù)浆F(xiàn)場進行施工。長螺旋鉆孔法投料是通過泵車加壓灌注，需要嚴格控制送料與提管速度。振動沉管法是在提管過程中進行投料與振動，直到樁頂。

成樁、移機：樁體形成后，檢查合格將樁機移動到下一樁位。

3.2.2 綠色施工技術(shù)優(yōu)化措施

CFG樁法施工混合料及施工方法容易造成粉塵污染、植被破壞等，對生態(tài)環(huán)境造成負面影響。在技術(shù)優(yōu)化中，首先，在材料供應(yīng)與拌和過程中，由于CFG樁法應(yīng)用原材料種類較多，因此其混合料強度優(yōu)勢明顯，但是材料對環(huán)境的負面影響也較大。尤其是其中碎石料，在碎石開采過程中對環(huán)境的負面影響較大，必須要重視礦山選擇，以及在材料開采過程中做好揚塵控制和植被保護。同時在材料運輸、裝卸與堆放過程中也需要做好相應(yīng)的處理措施。在材料拌和過程中，主要由現(xiàn)場拌制與集中拌制兩種方法。集中拌制是通過工程自建攪拌站進行拌制，其需要擴大臨時占地，或者如果施工現(xiàn)場周邊有商品攪拌站，則可以選擇利用其進行集中拌制。集中拌制具有能耗低、污染防治系統(tǒng)完善等優(yōu)勢，能夠有效降低混合料拌制的粉塵污染、土體、水體污染等。如果集中拌制條件難以達到，則可以采用現(xiàn)場拌制?，F(xiàn)場拌制要合理規(guī)劃現(xiàn)場拌料場地，盡可能利用工程征地，避免擴大臨時占地；建設(shè)封閉料倉，采用電動攪拌機，降低粉塵污染，及時對廢料進行集中處理，避免隨意堆放。

其次，振動沉管施工優(yōu)化。采用振動沉管施工，能夠避免棄土環(huán)節(jié)，從而有效節(jié)約棄土征地，并且不用運輸棄土，在一定程度上節(jié)約能源，降低能耗。同時，振動沉管施工能夠擠壓密實土體，從而有效提升軟基承載力，但需要注意施工過程中，避免擠壓土體對澆筑完成樁體造成破壞。對于振動沉管施工中，料斗與套管接觸可能會產(chǎn)生噪聲污染，防治噪聲污染，可以在料斗與套管連接處增加隔震裝置，降低噪聲產(chǎn)生。在加料過程中，為避免料斗振動造成混合料泄露，需要由專人控制料斗，節(jié)約材料，降低損耗。

最后，長螺旋鉆孔施工優(yōu)化。該施工工藝的工藝先進，速度較快，但是作為排土施工，需要將灌注成樁混合料的等量土體進行置換，從而產(chǎn)生等量的棄土。在施工過程中，需要及時將棄土運出，在裝卸過程中，避免重型機械碾壓樁體造成破壞；棄土運輸中，選擇排放符合標準的車輛，棄土場應(yīng)當盡可能距離施工現(xiàn)場較近，并合理協(xié)調(diào)棄土場與周邊環(huán)境的保護，對于棄土場應(yīng)當及時進行平整，并及時復(fù)耕。

4 結(jié)語

一直以來，公路工程建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的負面影響較大，隨著現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境保護的迫切要求，加強公路工程建設(shè)綠色施工技術(shù)應(yīng)用是非常必要的。在公路工程軟基處理中，常用的軟基處理施工技術(shù)對生態(tài)環(huán)境均有一定的影響，因此，在施工中滲透綠色施工理念應(yīng)當作為公路工程軟基處理施工的重點，通過軟基處理綠色施工技術(shù)的應(yīng)用，在充分保障軟基處理質(zhì)量的基礎(chǔ)上，最大限度降低施工對環(huán)境的破壞，實現(xiàn)公路工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。