試析橋梁施工中軟土路基的應對處理辦法

王曉琨

寧波交通工程建設(shè)集團有限公司，中國·浙江 寧波 315000

1 引言

在軟土路基施工的過程中，最容易出現(xiàn)剪強度低、塑性體積應變以及滲水性能較差等問題，如果不能對這些問題進行妥善的處理，整個橋梁工程的施工質(zhì)量與施工安全都會受到嚴重的影響。為了提高橋梁工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，保證橋梁運行的安全性，必須對軟土路基的處理予以高度的重視，在相應原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況和施工需求，選擇使用科學合理的應對處理方法。

2 橋梁工程軟土路基施工過程中的常見問題

2.1 抗剪強度低

軟土路基的土質(zhì)非常松散，且擁有較強的流動性。如果施工人員不對其進行特殊處理，就直接進行橋梁施工，必然會引起路基的急劇沉降，影響施工進度的正常推進。并且，在整個橋梁工程竣工投入運行后，如果軟土路基問題沒有得到徹底的解決，那么還會在不久的將來出現(xiàn)道路開裂、道路形變等問題。鑒于此，施工單位必須在施工準備階段，對軟土路基進行妥善的處理，強化橋梁路基的性質(zhì)，增加軟土路基的抗剪強度。只有這樣，才能夠減少各種橋梁病害問題的出現(xiàn)，延長橋梁工程的使用壽命。

2.2 塑性體積應變

軟土路基有著較強的孔隙率和可塑性。在橋梁施工中，施工單位只有借助科學合理的技術(shù)手段，對軟土路基的性質(zhì)進行改變，通過施壓的方式加快軟土顆粒的移動，改變軟土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，甚至使其形成新的土層結(jié)構(gòu)，才能夠?qū)崿F(xiàn)路基抗壓能力的提高。另外，在橋梁施工中，軟土路基主要集中在地表下，復雜的施工環(huán)境，更是提高了施工過程的難度。如果施工人員采用的施工技術(shù)不合理，或者沒有嚴格按照相關(guān)標準進行施工技術(shù)的應用，出現(xiàn)了不規(guī)范施工行為或不合理施工管理行為，那么也會引起橋墩不穩(wěn)定、橋梁不均勻沉降等問題。

2.3 滲水性能較差

在橋梁工程投入運行之后，軟土路基的存在，會對橋梁路面的滲水性能產(chǎn)生影響。軟土的含水量本身就比較高，容易儲存較多的水分。如果軟土路基段儲存的水分過多，甚至達到飽和狀態(tài)，那么橋梁路面表層的水分就不能滲透到軟土層。另外，在橋梁施工過程中，混凝土的澆筑施工也是必不可少的一個環(huán)節(jié)。但是，混凝土材料在凝固階段會因為水化熱反應而產(chǎn)生大量的水分。如果這些水分不能被軟土順利吸收，混凝土就無法順利固結(jié)，并出現(xiàn)混凝土凝固時間過長、混凝土凝固效果不好等問題，對整個橋梁工程的施工進度推進與施工質(zhì)量控制產(chǎn)生不利影響。同時，軟土地基內(nèi)的水分不能在短時間內(nèi)排出地面，還有可能對路基產(chǎn)生腐蝕，引起路面沉降、路面裂縫等病害問題。

3 橋梁施工中軟土路基的應對處理原則

3.1 經(jīng)濟性原則

在橋梁工程的施工過程中，必然會遇到各種各樣的地形地貌與地質(zhì)環(huán)境。只有遵循經(jīng)濟性原則，選擇成本最低且最符合施工要求的施工技術(shù)與施工方案，并加強軟土路基性質(zhì)、面積、深度等因素的研究，才能夠?qū)κ┕こ杀具M行合理的控制，提高橋梁工程的經(jīng)濟效益。而且，在處理軟土路基的時候，以經(jīng)濟性原則為指導，施工人員還可以對多種應對處理方法應用需要花費的時間、物料以及資金進行對比，進而從中選擇出最合適的應對處理方法，強化路基的穩(wěn)定性，為后續(xù)橋梁工程的順利施工提供保證。在施工過程中，為了保證施工過程的經(jīng)濟性，還需要對施工機械設(shè)備進行合理的應用，加強施工材料的供應管理，確保不會因為施工材料供應不足而影響施工進度的正常推進。另外，還要做好各類工程項目的協(xié)調(diào)，以免因為交叉施工降低施工安全性。

3.2 因地制宜原則

在橋梁施工過程中，施工單位在處理軟土路基方面，還需要遵循因地制宜的原則。即對軟土路基的形態(tài)進行考察，并通過就地取材的方式對路基問題進行處理。這樣，既可以提高軟土路基的承載能力，保障橋梁工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，又可以突出軟土路基處理的經(jīng)濟性。結(jié)合以往的橋梁施工經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)施工人員最常遇到的是軟土路基和凍土路基[1]。針對路基的處理質(zhì)量，對于整個橋梁的施工質(zhì)量、運行質(zhì)量和使用壽命有著直接的影響。另外，橋梁路基的穩(wěn)定性，還受到軟土路基的范圍、深度、施工方案等因素的影響。施工人員只有對施工現(xiàn)場的實際情況進行深入的分析，并明確橋梁施工中對于路基強度的具體要求，才能夠?qū)浲谅坊扇】茖W合理的處理措施，借助最適合的施工技術(shù)，實現(xiàn)內(nèi)軟土路基處理效果的最大化。

4 橋梁施工中軟土路基的應對處理方法

4.1 強夯處理技術(shù)

在軟土路基的應對處理過程中，強夯處理技術(shù)的應用表現(xiàn)出了施工速度快、施工成本低、施工設(shè)備簡單、施工效果好等優(yōu)勢。所謂強夯處理技術(shù)，其本質(zhì)就是一種形式的物理擠壓，即技術(shù)人員使用一個夯錘，讓其從一定高度自由下落，借助夯錘的重力對軟土路基進行捶打，直至軟土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，土粒之間的孔隙發(fā)生改變，如圖1所示。這樣，就可以明顯提高土壤的緊實度與堅固度，使其形成符合要求的路基形態(tài)。一般情況下，強夯處理技術(shù)在濕陷性土、碎石土以及粘性土中有著廣泛的應用。

圖1 強夯法處理技術(shù)應用現(xiàn)場實拍圖

在應用強夯處理技術(shù)進行軟土路基進行處理的時候，施工人員需要先對路基的組成結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，將穩(wěn)定性、堅固性好的材料摻入到軟土當中，并借助夯錘對軟土路基進行夯實處理，強化路基強度。如果軟土層的厚度在6m以下，那么施工人員還可以利用強夯置換法進一步降低施工成本，即施工人員需要利用堅實度較高的材料，將原有的土層置換出來，并通過夯錘夯實的方式對路基的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)進行優(yōu)化。這樣，就可以從整體上提高路基的穩(wěn)定性與承載能力。另外，在橋梁施工中，如果遇到砂土或者松軟黃土地基，使用強夯置換法，還可以對土壤的性質(zhì)進行改變，實現(xiàn)地基強度的提高。需要注意的是，強夯置換法的應用，涉及的施工工序比較繁瑣，所以施工過程花費的時間比較長。如果橋梁施工工期比較緊張，則不建議使用這種方法。

4.2 碎石樁處理技術(shù)

在橋梁軟土路基的應對處理中，碎石樁處理技術(shù)也是一種常用的施工方法。在應用這種處理技術(shù)的時候，需要對管狀設(shè)備進行充分的應用，借助設(shè)備的水平振動力，對軟土路基進行振動和沖刷，使軟土路基表面形成大量孔徑，然后再將碎石料填入孔徑，借助粘結(jié)劑形成碎石樁。這樣一來，就可以利用這些碎石樁，提高路基的承載能力和穩(wěn)定性。

需要注意的是，在應用這種處理技術(shù)的時候，需要做到具體問題具體分析。即施工人員需要準確判斷軟土路基的性質(zhì)，并對軟土路段的面積大小和大小進行測量，然后以此為基礎(chǔ)對碎石樁的鋪設(shè)密度和鋪設(shè)位置進行確定。只有這樣，才能夠?qū)⑺槭瘶兜膽凶饔贸浞职l(fā)揮出來，實現(xiàn)路基承載能力的提升。另外，碎石樁還具有較強的抗腐蝕能力，應用到軟土路基中，可以明顯提高路基的承載能力，延長路基的使用壽命。

4.3 換填處理技術(shù)

在橋梁軟土路基的處理過程中，換填處理技術(shù)的應用原理為，將原有的路基材料進行徹底替換，徹底避免軟土對橋梁路基的影響。這種軟土路基處理方式的應用，表現(xiàn)出了成本低、操作簡單、效果好等特點。在應用這種處理技術(shù)的時候，需要對施工路段路基的承重能力進行明確，然后根據(jù)施工目標，完成軟土路基的置換。一方面，施工人員要對大型挖掘設(shè)備進行應用，借助設(shè)備的有害將軟土路段的軟土路基進行挖除[2]。另一方面，選擇使用強度與硬度較高的回填材料，并通過分層次回填的方式，將其填入軟土挖除路段，并對回填材料進行抗腐蝕處理，如碎石、煤渣等就是最常使用的回填材料。在回填過程中，路基最底層的鋪設(shè)材料，應當具有較強的穩(wěn)定性與堅固性，且符合橋梁工程的施工標準。在分層鋪設(shè)的時候，施工人員需要對相應的機械設(shè)備進行應用，借助設(shè)備對填充物進行反復多次的壓實處理。目前，換填處理技術(shù)在軟土深度較大的路段處理中，有著較為廣泛的應用，對于軟土路基問題的處理也比較徹底。

4.4 排水固結(jié)處理技術(shù)

在橋梁施工中，如果不對軟土路基進行合理的處理，那么將會因此儲存太多的水分，而對后期橋梁的正常使用產(chǎn)生影響。鑒于此，施工人員在對軟土路基進行處理的時候，必須做好相應的排水工作，即利用排水固結(jié)處理技術(shù)，從整體上對路基進行壓實沉降處理，加快土壤固結(jié)，借此提高路基的承載能力和強度。

需要注意的是，在應用排水固結(jié)處理技術(shù)的時候，不僅要進行排水體的鋪設(shè)。因為受到排水擠壓力的影響，軟土路基會將其中包含的水分排出來，進而減少路基中的水分含量，提高路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。一般情況下，如果施工人員在橋梁施工中，遇到粘性軟土，就會優(yōu)先使用排水固接處理技術(shù)先將軟土中的含水量進行控制，然后再結(jié)合黏土的特點，強化路基穩(wěn)定性。

4.5 高壓噴射注漿技術(shù)

這也是一種能夠有效改變軟土地基結(jié)構(gòu)的處理技術(shù)。在應用這種處理技術(shù)的時候，施工人員需要使用專門的機械設(shè)備。借助設(shè)備的高壓射流，對原有的土體結(jié)構(gòu)進行破壞。待排出細小土料之后，再將剩余土體與漿液混合在一起，通過快速攪拌、重新排列以及重新組合的方式，形成全新的復合地基結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的軟土路基樣態(tài)被改變，路基的加固效果也就越好[3]。另外，施工人員還需要利用鉆機設(shè)備，在軟土路基表面鉆孔，并將注漿管插入空內(nèi)，通過砂漿注入的方式進行路基承載能力的進一步提高。

4.6 表層處理技術(shù)

在橋梁軟土路基的處理過程中，表層處理技術(shù)的應用，也表現(xiàn)出了施工速度快、施工效果好的優(yōu)勢。但是，由于這種處理技術(shù)的應用成本相對較高，所以并不適合大范圍使用。一般情況下，在對某一路段進行搶修的時候，施工人員需要在極短的時間內(nèi)對軟土地基的穩(wěn)定性進行改變，就可以使用這種處理技術(shù)。在應用這種處理技術(shù)的時候，施工人員還可以將排水措施和材料添加措施作為輔助，以此來強化地表的強度。

5 結(jié)語

綜上所述，在橋梁施工中，軟土路基是難以徹底避免的問題。只有遵循經(jīng)濟性原則與因地制宜選擇，選擇科學合理的應對處理方法，才能夠從整體上改善軟土路基的穩(wěn)定性，為整個橋梁工程的施工質(zhì)量提供保證。另外，在對軟土路基進行處理的過程中，還需要對借助現(xiàn)代化的科學技術(shù)和施工實踐，對現(xiàn)有的軟土地基應對處理方法進行創(chuàng)新，探索出全新的、技術(shù)含量更高的軟土地基應對處理技術(shù)。