道橋施工中軟基加固技術(shù)的應(yīng)用研究

汪建成

（北京路橋瑞通養(yǎng)護(hù)中心有限公司，北京 102200）

在道路橋梁工程施工過程中難免會遇到軟土地基，對施工造成不利影響。軟土地基承載力較弱，不能滿足施工穩(wěn)定性要求。地基作為重要結(jié)構(gòu)，施工質(zhì)量直接影響工程整體質(zhì)量，如果處理不好，勢必會引起后續(xù)沉降不均、變形等問題，影響交通安全。因此，施工時如果遇到軟土地基，就要從多方面進(jìn)行研究，制定完善的加固方案，科學(xué)應(yīng)用加固技術(shù)，從根本上提高道橋工程施工質(zhì)量。

1 道橋施工中軟基加固技術(shù)應(yīng)用的重要性

1.1 降低安全隱患

軟土地基含水量較高，易引起沉降等問題，嚴(yán)重威脅人們的出行安全。而軟基加固技術(shù)的應(yīng)用能夠從根本上提升其性能，在保障施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少安全隱患，延長道橋工程使用壽命。

1.2 有利于促進(jìn)道橋事業(yè)的發(fā)展

在道橋施工過程中，軟基加固技術(shù)作為主要構(gòu)成部分，在完善道橋工程建設(shè)方面發(fā)揮著重要作用，并促進(jìn)我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的規(guī)范化，在提高施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，為道橋事業(yè)的發(fā)展發(fā)揮一定的促進(jìn)作用。

2 軟基特性分析

軟土地基在我國較常見，已成為阻礙道橋工程施工的一個重要問題，增加了施工難度。軟基特性分析如下：

2.1 含水量高

軟基土壤大多是軟土，由細(xì)粒土構(gòu)成，在道橋施工中屬于不良地基。軟基含水量較高、孔隙率極大，是由于細(xì)粒土表面具有較多負(fù)電荷，且長時間吸附空氣中的濕氣，使土內(nèi)產(chǎn)生較多水蒸氣，隨著其含水量的增加，對土體黏結(jié)性造成不利影響。因黏結(jié)性降低，使土粒間縫隙增多，導(dǎo)致軟基具有較高的含水量，為道橋工程施工造成不利影響，甚至嚴(yán)重威脅地基承載力和安全。

2.2 土質(zhì)觸變性、流變性高

軟土長時間受重力沖擊，還會引發(fā)觸變或流變問題。觸變是在未對軟土破壞的前提下產(chǎn)生固態(tài)性，但如果軟土受到破壞，就會引發(fā)流變性。在道橋工程施工時，若未采用加固技術(shù)處理，即使施工人員按標(biāo)準(zhǔn)要求施工，在后期投入使用后也會產(chǎn)生變形等問題，而這些問題會對道橋結(jié)構(gòu)造成不利影響。因此，在道橋工程實際施工過程中應(yīng)對項目進(jìn)行綜合分析，制定完善的加固方案，避免軟基對道橋工程造成不利影響，從根本上減少隱患。

2.3 壓縮性高

軟基具有較高的壓縮性，是由于軟土中有較多水蒸氣，使土料間縫隙不斷加大，在外界壓力作用下出現(xiàn)壓縮，若存在較大的承受力，就會引起一系列問題。因此，在道橋工程施工時，如果未采取有效的加固措施，會影響道橋工程的后續(xù)使用，出現(xiàn)坍塌等問題。

3 道橋施工中軟基加固技術(shù)的應(yīng)用

3.1 土工合成材料加固技術(shù)

新興的土工合成材料發(fā)展時間不長卻得到了快速發(fā)展，且在市場中已出現(xiàn)多種類型的產(chǎn)品。在軟基中鋪設(shè)土工合成材料制作的復(fù)合體具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。此外，此類材料對軟基具有一定側(cè)限性，在軟土與土工合成材料進(jìn)行傳遞時，能有效提升土體承載性。

3.1.1 軟基排水墊層的應(yīng)用

土工合成材料具有較強(qiáng)的滲透性，因此，在施工時將其作為排水墊層。隨著填土荷載壓力的增加，軟土水分也會流出，進(jìn)而達(dá)到加固的效果，提高道橋工程承載力。

3.1.2 地基位移的約束

道橋工程軟基施工時，隨著路堤的不斷填高，地基也在其作用下出現(xiàn)沉降或位移等問題。而土工合成材料的應(yīng)用使地基與材料間形成摩擦力，進(jìn)而對地基位移起到一定的約束作用，提高道橋工程整體穩(wěn)定性。

3.1.3 降低不均勻沉降問題

在施工過程中，土工合成材料的應(yīng)用能有效處理軟基，保障基底應(yīng)力分布的均勻性。簡言之是降低工程中心軸豎向應(yīng)力，增加兩側(cè)豎向應(yīng)力，進(jìn)而降低中心軸沉降量，避免發(fā)生沉降等問題。

3.1.4 拉力破壞區(qū)與地基剪切破壞區(qū)相隔開

土工合成材料的應(yīng)用能將工程結(jié)構(gòu)與軟基分隔，不僅減少變形問題，而且可避免由于拉力過大而產(chǎn)生破壞問題，進(jìn)而縮小塑性范圍，提高道橋工程安全性。

3.2 水泥攪拌固化加固技術(shù)

在道橋工程軟基加固技術(shù)中，水泥攪拌樁技術(shù)具有成本低、操作方便等優(yōu)勢。要想在應(yīng)用過程中充分發(fā)揮水泥攪拌樁的功能，應(yīng)注意以下幾點：

（1）根據(jù)工程的具體情況確定各參數(shù)配合比。相關(guān)人員進(jìn)行現(xiàn)場勘察，對軟基土質(zhì)進(jìn)行全面分析，同時做好試驗，確定各參數(shù)值。

（2）完善測量放線工作。相關(guān)人員根據(jù)圖紙坐標(biāo)做好測量放線工作，同時，確定施工區(qū)域，再確定好邊樁。平整好場地，完善標(biāo)高設(shè)計，確保中間比兩邊高。此外，要在施工區(qū)域兩側(cè)設(shè)置好排水溝，避免雨天造成大面積積水。

（3）加強(qiáng)材料質(zhì)量控制。施工單位嚴(yán)格檢驗進(jìn)場材料，并對生產(chǎn)廠家、日期等樣品進(jìn)行批次檢驗，確保符合檢驗要求。做好水泥強(qiáng)度、凝結(jié)時間等試驗，確保符合材料要求后再使用。此外，原材料進(jìn)入施工現(xiàn)場后還要完善存儲管理工作，避免因外界因素影響而引發(fā)質(zhì)量問題，且對材料存儲區(qū)域設(shè)置好標(biāo)識，對材料級別、批號進(jìn)行標(biāo)注。

（4）合理布置現(xiàn)場樁位。一般來說，在水泥攪拌樁施工過程中，為了保證項目的順利施工，樁位要布置成梅花形，并采用經(jīng)緯儀和鋼尺做好放樁工作。在施工期間，完善邊樁保護(hù)。

（5）做好試驗樁施工工作。在水泥攪拌樁施工前需進(jìn)行試驗樁施工，并根據(jù)結(jié)果確定各項指標(biāo)，如漿液的比重等內(nèi)容，并在施工過程中做好漿液的配置工作，以保證施工質(zhì)量。

（6）完善試驗樁的檢測工作。試驗樁施工完成后的3天內(nèi)，相關(guān)人員需嚴(yán)格檢測樁身均勻性。待施工完成7天后，再次對水泥樁外觀進(jìn)行檢測，并測量樁體直徑。待完工28天后，需對水泥單樁承載力進(jìn)行檢測，以確定施工工藝參數(shù)。

3.3 粉煤灰碎石樁加固技術(shù)

道橋施工期間常會遇到軟土地基，而粉煤灰碎石樁加固技術(shù)較為常見，隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，該技術(shù)得到優(yōu)化。應(yīng)用粉煤灰碎石樁加固技術(shù)的施工過程如下：

（1）骨料的合理配置與拌和。在軟土地基處理過程中，粉煤灰碎石樁加固技術(shù)需使用的原材料為水泥、粉煤灰等。只有保證配比的合理性，并均勻攪拌，才能為后續(xù)施工提供保障。

（2）高強(qiáng)度樁體結(jié)構(gòu)的制作。利用機(jī)械設(shè)備將軟土與樁體混合，并在地基中進(jìn)行復(fù)合墊層施工，提升軟基的承載力與穩(wěn)定性。

此外，粉煤灰碎石樁加固技術(shù)的應(yīng)用在滿足工程實際需求的基礎(chǔ)上，可為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)利益。究其原因，一是在制作過程中，此技術(shù)成本低；二是此技術(shù)在應(yīng)用過程中污染小，能夠滿足發(fā)展需求，且操作簡便，可有效提升施工進(jìn)度和質(zhì)量。但在應(yīng)用過程中，粉煤灰碎石樁加固技術(shù)也存在一定不足：一旦骨料配比不當(dāng)，易造成泵管堵塞而引發(fā)爆裂，從而對土體強(qiáng)度造成一定的破壞，甚至影響后續(xù)施工。因此，施工單位在應(yīng)用此技術(shù)時，應(yīng)科學(xué)配置骨料，避免安全隱患。

3.4 現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)

隨著軟基加固技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。為了更好地發(fā)揮其荷載作用，需確保管樁中填筑的混凝土滿足技術(shù)要求，然后，用砂石鋪設(shè)在其頂部位置，并設(shè)置好土工格柵。應(yīng)用現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)可簡化施工工序、提高樁身強(qiáng)度、縮短工期、有效控制工程質(zhì)量。該技術(shù)與其他技術(shù)相比，無需投入過多成本，因而可用于道橋的建設(shè)。

3.5 預(yù)壓技術(shù)

預(yù)壓技術(shù)更適合于黏土工程，該技術(shù)具有成本低、效果好等優(yōu)勢。在應(yīng)用過程中，借助軟土的天然透水性或地表加載，排出地基中的水分，以增強(qiáng)地基強(qiáng)度，增加土壤密度。預(yù)壓技術(shù)在應(yīng)用過程中也存在一定弊端，如施工周期較長、對填土速率準(zhǔn)確性具有較高要求，這不僅會增加填料使用量，還會造成地面的沉降。

3.6 排水固結(jié)技術(shù)

排水固結(jié)技術(shù)在軟基施工過程中的應(yīng)用效果較好，且適用于淤泥或充填土質(zhì)等軟土層。在軟基加固施工時，可利用外界荷載作用來減少軟土層的空隙，排出土層中的水分。如果空隙水壓消失后，土質(zhì)強(qiáng)度便能達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。另外，在排水固結(jié)技術(shù)應(yīng)用過程中，外加荷載設(shè)備作為主要構(gòu)成部分，可利用大型設(shè)備對軟土層進(jìn)行碾壓，從而將水分排出，實現(xiàn)路基的固結(jié)。

4 道橋施工中軟基加固技術(shù)應(yīng)用方法

4.1 表層處理技術(shù)

在道橋工程中，表層處理技術(shù)通常是應(yīng)用在路基填筑前，將路基內(nèi)水分排出，以降低其表層含水量，為后續(xù)設(shè)備施工提供方便。結(jié)合工程的實際情況，灰土與砂礫墊層施工時應(yīng)避免地表與路基中水分的接觸。將地表水排出是表層處理技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容之一。在施工過程中，施工人員開挖水溝，再用砂礫進(jìn)行回填施工，要想增強(qiáng)排水效果，就應(yīng)選擇透水性較強(qiáng)的砂礫。另外，水溝施工前應(yīng)進(jìn)入現(xiàn)場實地調(diào)查，同時，合理控制斷面寬度和深度。施工人員要深入研究回填技術(shù)，確保軟基的穩(wěn)定性，提升軟基處理效果。

4.2 開挖換填技術(shù)

在軟土地基施工過程中，開挖換填技術(shù)是一種常用技術(shù)。首先要對軟土層進(jìn)行全部或部分開挖，然后填充黏土和砂石，黏土和砂石要選擇滲水性較強(qiáng)的材料。在軟土層開挖前，需對其厚度做好檢查。如果軟土層不超過3cm，就要將其全部挖出；如果超過3cm，則要對其進(jìn)行部分挖出，再用滲水性較強(qiáng)的材料將空余部位填充。開挖換填技術(shù)在軟基施工過程中得到了有效應(yīng)用，需要注意的是，如果軟土層過厚時采用開挖換填技術(shù)會消耗大量人力、物力，加之工程量較大，對已挖出的軟土進(jìn)行施工會增加施工難度，因此，如果軟土層較厚時，則盡可能應(yīng)用其他技術(shù)進(jìn)行施工。

5 結(jié)語

總之，在道橋施工過程中不可避免地會遇到軟土地基，對工程穩(wěn)定性和安全性造成不利影響。而不同加固技術(shù)的特點也不同，需根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況選擇適合的加固技術(shù)，從根本上提高工程質(zhì)量與安全性，保障道橋工程的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。