橋梁施工中軟土路基的處理措施及施工技術(shù)

陳杰華

(中鐵十六局集團(tuán)第五工程有限公司，河北 唐山 064000)

為確保橋梁工程項(xiàng)目基礎(chǔ)穩(wěn)定性和使用安全性，軟土地基必須需要進(jìn)行有效的處理。目前大部分橋梁工程項(xiàng)目的施工重點(diǎn)和難點(diǎn)是由于軟土地基而產(chǎn)生的路面塌陷與不均勻沉降。由于軟土地基土質(zhì)存在松軟多孔的問(wèn)題，這對(duì)橋梁工程會(huì)產(chǎn)生一定的危害，所以，有關(guān)施工人員為了改善道路工程施工質(zhì)量，必須提高軟土地基處理技術(shù)水平。

1 橋梁工程項(xiàng)目中軟土地基的特征

1.1 疏松多孔的結(jié)構(gòu)

相比一些常見建筑工程項(xiàng)目的地基結(jié)構(gòu)類型，軟土地基構(gòu)成的泥土大部分屬于松散、顆粒狀的黏土與粉土，這樣松軟的土質(zhì)也讓軟土地基結(jié)構(gòu)具有疏松多孔的特點(diǎn)。由于軟土地基疏松多孔的特點(diǎn)會(huì)造成土壤中電荷的分布不均勻，影響地基結(jié)構(gòu)性能，給地基的穩(wěn)定性帶來(lái)較大的危害。此外，軟土地基除了黏土以外還含有較多的泥炭、松散砂石等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)會(huì)加重軟土地基空位數(shù)量和擴(kuò)大地基中空隙大小，遇到雨季時(shí)雨水極容易滲透到空隙中，含水量增加會(huì)更進(jìn)一步影響地基的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響橋梁結(jié)構(gòu)整體安全穩(wěn)定。因此，在橋梁施工中需要對(duì)軟土地基進(jìn)行技術(shù)處理，改善土質(zhì)結(jié)構(gòu)，確保地基上部建筑物的安全性和穩(wěn)定性。 土質(zhì)會(huì)影響道路橋梁的結(jié)構(gòu)，會(huì)存在一定的缺陷問(wèn)題，所以要進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)。而檢測(cè)的內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn)，一，缺陷的大小以及缺陷的分布情況。二，缺陷的方位以及走向等。三，缺陷的變化以及發(fā)展，要找到缺陷特征，分析其原因以及性質(zhì)。另外還要分析缺陷所帶來(lái)的危害，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修補(bǔ)。如果修補(bǔ)方案無(wú)法滿足橋梁結(jié)構(gòu)，那么還需進(jìn)行專項(xiàng)檢查，同時(shí)也要對(duì)橋梁的每一個(gè)部件進(jìn)行檢查。檢查主要針對(duì)于橋梁的承載力以及技術(shù)，同時(shí)還要展開評(píng)估。對(duì)于橋梁的檢測(cè)，一定要認(rèn)真執(zhí)行，因?yàn)檫@關(guān)乎著社會(huì)的安定以及老百姓的安危。

車輛在運(yùn)行的時(shí)候，速度會(huì)比較快，且頻率也很高，因此道路比較好維修，且維修時(shí)間很短。但是對(duì)于橋梁的建設(shè)，卻有很高的要求。在建造橋梁時(shí)大多會(huì)采用無(wú)縫線路，所以對(duì)于結(jié)構(gòu)的形成有較高的要求，尤其是在選擇設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般以下部結(jié)構(gòu)為主，如果下部結(jié)構(gòu)不合理，對(duì)于整體影響會(huì)很大。另外，還要考慮到管線的鋪設(shè)，也要按照設(shè)計(jì)的要求。

橋梁的必要地區(qū)應(yīng)該設(shè)立防噪屏障，還需要設(shè)立防水、排水等結(jié)構(gòu)。橋梁基礎(chǔ)在建設(shè)時(shí)大多為混凝土材質(zhì)，因?yàn)榛炷恋臉?gòu)造比較簡(jiǎn)單，并且符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，最主要的是安全經(jīng)濟(jì)，具有較高的耐久性，所以能夠滿足城市需求，同時(shí)又能夠與周圍環(huán)境相匹配。道路橋梁的建設(shè)一定要符合國(guó)家的規(guī)定，例如在設(shè)計(jì)中跨越鐵路或者是公路等等地區(qū)，一定要滿足相關(guān)的規(guī)定以及界限的要求，根據(jù)結(jié)構(gòu)，首先應(yīng)該使用混凝土；其次才會(huì)選擇鋼結(jié)構(gòu)，不論怎樣，所有選擇的結(jié)構(gòu)一定能夠滿足豎向以及橫向的剛度。另外，道路橋梁建立時(shí)也要設(shè)置屏障，而這些屏障主要是為了避免影響到周邊的居民。道路橋梁的建設(shè)對(duì)后期使用的影響巨大，一定要更為慎重。

1.2 較強(qiáng)的流動(dòng)性能

軟土地基另一個(gè)重要的特征是具備較強(qiáng)的流動(dòng)性能。主要原因是軟土地基空隙較多土質(zhì)松散，一旦遇到雨季含水量極大，使得軟土地基的流動(dòng)性大大增加。軟土地基流動(dòng)性表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是外部壓力增大后軟土地基中空氣被擠壓流失，使得土層隨著空氣的壓縮而流動(dòng)。二是軟土地基本身含水量較高，水分蒸發(fā)擴(kuò)散會(huì)帶動(dòng)地基泥土移動(dòng)，從而增加了軟土地基的流動(dòng)性。在橋梁使用過(guò)程中，車輛通行會(huì)增加橋面外部壓力，當(dāng)外部壓力達(dá)到一定量時(shí)會(huì)催化質(zhì)變，軟土地基會(huì)產(chǎn)生較大的變化，一般會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。橋面沉降嚴(yán)重的情況下會(huì)影響橋梁整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，甚至產(chǎn)生安全事故，導(dǎo)致人們財(cái)產(chǎn)生命損害。

1.3 較低的抗剪強(qiáng)度

抗剪強(qiáng)度是現(xiàn)代化道路橋梁工程項(xiàng)目中地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及抗剪切和壓縮能力強(qiáng)弱的表現(xiàn)。軟土地基土質(zhì)疏松多孔，流動(dòng)性大，這些特征決定了軟土地基在高強(qiáng)度外部載荷作用下難以完整保持結(jié)構(gòu)及其強(qiáng)度。因此，橋梁施工中軟土地基的抗剪強(qiáng)度并不高。加上軟土地基壓縮系數(shù)高，承載能力及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定方面都存在較大的安全隱患。橋梁施工過(guò)程中遇到塌陷下沉等現(xiàn)象就是典型的表現(xiàn)。

2 橋梁施工中軟土地基的危害性分析

在我國(guó)，橋梁道路建設(shè)過(guò)程中軟土地基是非常普遍的。而軟土地基恰恰是橋梁使用過(guò)程中產(chǎn)生滲水滲漏和下沉塌陷等問(wèn)題的主要原因。因此，軟土地基的技術(shù)處理對(duì)于橋梁施工來(lái)說(shuō)是亟需攻克的難題。一旦軟土地基處理不當(dāng)，會(huì)因?yàn)樗缮⒍嗫准傲鲃?dòng)性強(qiáng)等特性導(dǎo)致地基上部建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性受到傷害。此外橋面的平整度也受到軟土地基影響，極有可能從小范圍的不均勻沉降發(fā)展成橋面裂縫和表皮脫落，進(jìn)而影響到橋梁工程主體結(jié)構(gòu)。因此，軟土地基在橋梁施工中存在較大的危害性，建設(shè)施工單位必須要高度重視橋梁軟土地基的技術(shù)處理?？睖y(cè)地基土質(zhì)時(shí)要實(shí)事求是，在科學(xué)勘測(cè)和分析的基礎(chǔ)上對(duì)軟土地基進(jìn)行施工處理，確保地基強(qiáng)度及承載能力得到提升，從而為橋梁的安全穩(wěn)固提供保障。在建造橋梁的時(shí)候，一般會(huì)鋪上很多的無(wú)縫線路，并且會(huì)使用無(wú)砟軌道。所以在建造時(shí)，對(duì)于結(jié)構(gòu)以及形式有很高的要求，尤其是在選擇設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般以下部結(jié)構(gòu)為主，如果下部結(jié)構(gòu)不合理，那么對(duì)于整體影響會(huì)很大。另外，還要考慮到管線的鋪設(shè)，也要按照設(shè)計(jì)的要求。要設(shè)置緊急出口，要避免列車出現(xiàn)傾覆的情況，避免安全隱患。

一些必要地區(qū)也應(yīng)該設(shè)立防噪屏障，還需要設(shè)立防水、排水等結(jié)構(gòu)。橋梁軟土路基還需要用混凝土加固，因?yàn)榛炷恋臉?gòu)造比較簡(jiǎn)單，并且符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，最主要的是安全經(jīng)濟(jì)，具有較高的耐久性，所以能夠滿足城市中景觀需求，同時(shí)又能夠與周圍環(huán)境相匹配。輕軌橋梁的建設(shè)一定要符合國(guó)家的規(guī)定，例如，在設(shè)計(jì)中跨越鐵路或者是公路等等地區(qū)，一定要滿足相關(guān)的規(guī)定以及界限的要求，根據(jù)結(jié)構(gòu)，首先應(yīng)該使用混凝土；其次才會(huì)選擇鋼結(jié)構(gòu)，不論怎樣，所有選擇的結(jié)構(gòu)一定能夠滿足豎向以及橫向的剛度。另外，橋梁在建立時(shí)也要設(shè)置屏障，而這些屏障主要是為了避免影響到周邊的居民，也為了預(yù)防電磁波受到干擾而影響到高鐵正常運(yùn)行。

橋梁選擇建造位置的時(shí)候，首先以地質(zhì)情況為主，盡量要選擇可擴(kuò)大基礎(chǔ)的空間。如果屬于軟土地基，要確?；A(chǔ)具備優(yōu)質(zhì)的承載能力，充分預(yù)防沉陷，所以更應(yīng)選擇樁基礎(chǔ)。橋墩要具備較好的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性外，同時(shí)應(yīng)該與上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)建保持一致，這樣才會(huì)達(dá)到輕巧美觀，可以和城市景觀相結(jié)合，避免占地過(guò)多，具有較強(qiáng)的通透性，還可以確保下行車的視野寬闊，讓行人、車輛充滿愉悅感。

3 橋梁工程施工軟土地基技術(shù)處理應(yīng)用分析

為了保證土質(zhì)具有較高的可靠性，并且能夠充分的掌握橋梁目前的情況，所以要加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)隊(duì)伍的構(gòu)建，提高每一位工作人員的綜合素質(zhì)，首先應(yīng)該重視基礎(chǔ)知識(shí)的扎實(shí)性，同時(shí)也要注重專業(yè)技能的掌握。需要持續(xù)擴(kuò)充隊(duì)伍，并且要引進(jìn)高學(xué)歷人才。要具備完善的培訓(xùn)機(jī)制，定期開展培訓(xùn)工作，促使工作人員的綜合技能以及素質(zhì)不斷的提升，可以為道路橋梁施工工作提供幫助。另外對(duì)于人員的獎(jiǎng)懲也要有完善的機(jī)制，應(yīng)該建立績(jī)效考核，對(duì)所有員工的試驗(yàn)檢測(cè)活動(dòng)需要進(jìn)行考核，這樣做的目的是為了提升檢測(cè)人員的業(yè)務(wù)水準(zhǔn)以及道德素養(yǎng)，在檢測(cè)工作中時(shí)刻做好準(zhǔn)備，為道路橋梁檢測(cè)奉獻(xiàn)一份力量。

橋梁軟土路基的建設(shè)想要獲得更好的發(fā)展，首先需要企業(yè)給予一定的技術(shù)支持，相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)需要構(gòu)建較為完善的激勵(lì)措施，主要的目的是激發(fā)工作人員對(duì)技術(shù)不斷創(chuàng)新，在工作中具有一定的積極性。檢測(cè)人員要具備較強(qiáng)的動(dòng)力，才可以去優(yōu)化完善技術(shù)水準(zhǔn)，同時(shí)還會(huì)研發(fā)全新的技術(shù)，持續(xù)推進(jìn)道路橋梁建設(shè)的健康有效發(fā)展?？茖W(xué)在進(jìn)步，時(shí)代在發(fā)展，在這樣的背景之下，道路橋梁工作目前已經(jīng)成為基礎(chǔ)設(shè)施的重點(diǎn)，所以需要有科學(xué)合理的檢測(cè)技術(shù)，同時(shí)也要有完善的檢測(cè)措施，確保道路橋梁可以符合國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)和要求，同時(shí)也會(huì)對(duì)人們的出行帶來(lái)安全的保障。

3.1 表層處理技術(shù)

在處理軟土地基的表層軟弱與強(qiáng)度較低這兩個(gè)問(wèn)題上，由于表層處理技術(shù)能夠取得較好的強(qiáng)化處理效果，因此表層處理技術(shù)非常廣泛地應(yīng)用于橋梁工程中。軟土地基內(nèi)部存在較大水量造成了軟土地基表層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、承載力較差的問(wèn)題出現(xiàn)。通過(guò)添加強(qiáng)化材料有效排除軟土地基空隙中的水量，從而提高軟土地基表面的強(qiáng)度和硬度，避免或者減少局部變形情況的發(fā)生，這就是軟土地基表層處理技術(shù)。一般的處理方法有以下兩種。

3.1.1 砂石墊層法

在面對(duì)軟土地基內(nèi)部與表面水量較多時(shí)，可采取砂石墊層的方法對(duì)地基表面進(jìn)行鋪墊砂石等材料進(jìn)行強(qiáng)化。在設(shè)置砂石墊層的過(guò)程中，地基所能承受的最大重量范圍以及測(cè)量最大承重值都需要施工人員提前計(jì)算好，這樣才能對(duì)地基地表強(qiáng)度進(jìn)行有針對(duì)性的改善及加強(qiáng)，使砂石墊層發(fā)揮最大的強(qiáng)化作用。

3.1.2 表層排水法

表層排水法比砂石墊層法在工序和施工流程上更加簡(jiǎn)潔。在面對(duì)軟土地基土質(zhì)較好、表層含水量較高的情況下適用表層排水法。在軟土地基相接觸的土地表面挖掘溝槽，然后通過(guò)內(nèi)部孔隙中水的自然流動(dòng)和重力作用，將水流到地表溝槽并排除。表層排水法對(duì)施工人員技術(shù)要求不高，而且手段更加直接，因此被廣泛應(yīng)用于道路橋梁工程項(xiàng)目中。

3.2 強(qiáng)化夯實(shí)法

強(qiáng)化夯實(shí)法是通過(guò)夯實(shí)的物理手段改變軟土地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)的密實(shí)度與內(nèi)部組織的分布，從而提高軟土地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)的密實(shí)度與強(qiáng)硬度。施工人員在運(yùn)用夯實(shí)法強(qiáng)化軟土地基表面過(guò)程中，必須根據(jù)測(cè)量所得的軟土地基的著力點(diǎn)和基層內(nèi)部密實(shí)度的數(shù)據(jù)設(shè)定強(qiáng)夯點(diǎn)，從而能最大幅度提高軟土地基強(qiáng)度。然后通過(guò)向地基內(nèi)部填充強(qiáng)化材料的方式來(lái)提高地基的整體密度。為了達(dá)到更好的強(qiáng)化效果，在填充材料的選擇上盡可能選擇容易適應(yīng)和填充軟土地基內(nèi)部空隙、耐用性較好、強(qiáng)度硬度高及可塑性好的填充材料。在實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)軟土路基兩側(cè)進(jìn)行均勻夯實(shí)處理，并保持均勻的速度逐漸向軟土地基中央?yún)^(qū)域推進(jìn)，其能夠保持軟土地基表層強(qiáng)化的均勻性和完整性。

3.3 拋石擠淤處理法

在處理地基水位較高、積水和孔隙較為密集的軟土地基時(shí)，施工人員通常采取向軟土地基厚度較小的部位拋碎石料來(lái)排淤泥、清理積水，從而使軟土地基的密實(shí)度提高及強(qiáng)化和硬化，這種方法就是拋石擠淤的處理方法。拋石擠淤法運(yùn)用中的關(guān)鍵問(wèn)題是如何選擇合適的碎石料尺寸，石料的粒徑過(guò)小或者過(guò)大都不能有效排出水分和淤泥，如果運(yùn)用不當(dāng)還會(huì)造成軟土地基的整體平整度和穩(wěn)定性欠缺。因此，一般情況下，石料的粒徑可以選擇30cm以下進(jìn)行拋填，通過(guò)由兩側(cè)向中央拋填的順序來(lái)擠壓和引導(dǎo)淤泥水分等排出，這方法的拋填順序與強(qiáng)化夯實(shí)法的順序相差不大。在拋填過(guò)程中，還需要注意大塊碎石之間的縫隙，這縫隙也要及時(shí)用小石塊進(jìn)行填充，填充小石塊更加能夠保持軟土地基整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與高水準(zhǔn)的平整度，防止碎石層在強(qiáng)烈擠壓下發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。

3.4 高壓噴射注漿法

在橋梁施工過(guò)程中，面對(duì)軟土地基疏松問(wèn)題時(shí)，不但需要考慮強(qiáng)化質(zhì)量與處理效果，還要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇施工量更小、施工成本更低的處理方法。高壓噴射注漿處理技術(shù)適用于天然軟土地基條件，對(duì)軟土地基要求較低，施工成本相對(duì)不高，以及工程量不大的情況下。在施工過(guò)程中，施工人員先確定好標(biāo)準(zhǔn)的注漿深度，然后用鉆孔機(jī)在標(biāo)注好的鉆孔位置進(jìn)行鉆穿，再利用高壓泵與注漿管將漿液注入軟土地基內(nèi)部的土層中。高壓噴射注漿法之所以能夠使地基具有良好的抗壓性能與承載能力，主要是由于在高壓沖擊下，漿液能夠與軟土地基內(nèi)部土層結(jié)構(gòu)迅速混合，然后凝固后形成具有整體穩(wěn)定性與均一性的復(fù)合人工地基結(jié)構(gòu)。

4 結(jié) 語(yǔ)

目前對(duì)于橋梁在施工過(guò)程中存在軟土地基的問(wèn)題，需要綜合分析橋梁工程地基建設(shè)的要求及具體施工地質(zhì)等多個(gè)方面的考慮因素，制定科學(xué)合理的處理方案，施工單位需要重視有關(guān)施工人員對(duì)核心技術(shù)要求和施工標(biāo)準(zhǔn)。只有制定科學(xué)合理的處理方案，才能夠在確保橋梁工程施工質(zhì)量的同時(shí)更好地保障施工單位與建設(shè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，更好地利用高新科學(xué)技術(shù)和培養(yǎng)專業(yè)化人才推動(dòng)橋梁建設(shè)行業(yè)的發(fā)展。