张茂军,郑家强(湖北三峡路桥工程有限公司,湖北宜昌443000)
公路桥梁施工中软土地基施工技术
张茂军,郑家强(湖北三峡路桥工程有限公司,湖北宜昌443000)
随着社会经济的快速发展,公路桥梁施工项目越来越多。软土地基是公路桥梁施工的组成部分,其施工质量直接关系到公路桥梁的工程质量及使用寿命。软土地基的稳定情况受多种外界因素的影响,因此需根据区域特征来选择软土地基的结构及材料,这就要求施工人员提高重视,灵活运用软土地基施工技术,以提高公路桥梁的施工水平,促进公路桥梁工程的施工进度及质量。
公路桥梁;软土地基;施工特点;施工技术
近年来,人们的生活水平逐渐提高,我国运输行业快速发展,车辆逐渐增多,公路桥梁施工项目也逐渐增多。软土地基作为公路桥梁施工过程的构成部分,工程施工难度较大,这就要求施工人员根据工程项目的实际情况来进行科学施工。软土地基具有含水量较高、渗透性小的特点,一旦施工质量不达标,那么将直接造成桥梁施工质量下降、缩短公路桥梁的使用寿命。笔者结合自身工作经验,分析了我国公路桥梁施工中软土地基施工技术,以期提高相关工程的施工质量。
软土地基的构成较为复杂,如松软土、松散砂及有机质土等,其承载力及透水性都相对较弱,因而施工难度加大。根据我国公路桥梁施工状况,公路桥梁施工中软土地基具有以下特点:①含水量较高,这造成软土地基土质不稳定,增加施工难度。施工人员需及时处理软土以避免安全隐患的产生。②压缩能力强。施工人员需结合黏土特性采取相应措施,以提高公路桥梁施工质量。③渗透性较差,不利于及时排水,进而影响工程施工进度及施工质量。④抗剪能力不高,这就造成路基排水能力下降。施工人员需要对此提高重视,采用有效措施以提高软土地基的抗剪性能,减少地基不稳定及交通事故的发生。
相关工作人员在开展公路桥梁施工活动时,需要从勘测设计、表层处理及施工技术三个角度来进行综合考虑,以提高施工效率及工程质量。
2.1 勘测设计
勘测设计是工程施工的重要基础,相关技术人员需根据工程项目的具体情况来勘测施工状况。①设计人员及技术人员须勘测施工范围内的具体地质条件,根据勘测结果来选择相应的施工技术,以优化整体性能。②根据公路桥梁具体情况来规划设计施工方案及设计方案,保障施工方案符合公路桥梁的施工要求。在制定施工方案的过程中,还需要从多个角度综合考虑公路桥梁施工,结合具体施工情况来检查相应的设备及材料,根据相应流程开展施工活动,避免造成工程质量问题。在施工过程中,要对软土地基的勘测工作予以重视,严格控制填土速度及填土效率,以确保软土地基施工质量,减少桥梁沉降及路堤滑坡等问题的出现。
2.2 表层处理
施工人员在施工过程中,要灵活运用多种施工方法来处理软土地基的表层,以保障公路桥梁的施工质量得到保障。技术人员可以根据实际情况,在添加适量的添加剂来改善软土地基的强度及压缩性能。举例来说,如果软土地基的表层土质为黏性,那么可以通过添加剂来固化土质,保证施工顺利进行。目前大多数公路桥梁都是通过添加水泥和石灰来降低软土地基的含水量,提高地基的强度及压实度,最终保障地基的稳定性。其次,可以在公路桥梁的施工过程中使用表层排水来确保软土地基满足施工要求。施工人员可以开挖排水通道,填充透水性较好的碎石和沙砾等材质,以降低软土地基的含水量,保障施工要求得以满足。第三,施工人员可在软土地基上铺设无纺布或土工布,这样有助于避免软土地基发生变形或不均匀沉降,在满足填土荷载的基础上增强地基的承载力。最后,施工人员还可以使用砂垫层法。如果软土地基含水量较大且土层较薄,施工人员可以在软土地基上铺设砂垫层,这样有助于提高软土地基的稳定性及排水性,施工人员要能够根据施工实际情况及施工机械来铺垫软土地基,这样能够避免因技术应用不当而造成施工故障或工程质量问题。
2.3 软土地基施工技术分析
2.3.1 表层排水法
施工人员通过往表层粘性土里掺加添加剂等物质来提高填土固结性、稳定性、压缩性能及强度。如果软土地基上部软土层含水量大且土层较薄,那么可以敷垫砂垫层,因为其上部具有排水层的功效,也可以作为填土内地下排水层,因而能够降低填土内水位,为施工机械的通行与使用提供良好的条件。如果地基土层分布不均,那么土层局部会出现不均匀侧向及沉降变位,这就要求施工人员利用敷垫材料的抗剪力及抗拉力来减小地基局部的侧向和沉降变位,提高地基的支撑能力。施工企业必须需要根据填土载荷的宽度、地基表层强度来选择相应的敷垫材料,以此来确保软土地基施工要求达到设计标准。
2.3.2 排水固结法
排水固结法是在公路桥梁工程施工前,对地基进行加荷预压以增强地基强度。施工人员可以在粘性土地基中设立垂直排水柱,这样能够增加抗剪强度,促进地基排水固结。除此之外,施工人员还可以使用深层复合地基加固及深层排水固结来提高软土地基的承载性能。排水固结法通常应用于泥炭质地及均质粘土地质的地基。一般情况下,排水固结法很少单独使用,往往与缓速填土法或加载法同时使用。
2.3.3 粉喷桩加固处理法
如果施工场地无法满足机械的行驶要求,那么需要清除障碍,铺设碎石及砂土垫层,低洼部位可直接回填粘性土,保持场地平整。施工人员需在粉喷桩施工前,准备相关资料,例如地质报告、土工试验报告、粉喷桩设计桩位图等等。施工人员需根据设计要求、实测及配比来选择粉喷桩施工工艺,各项参数的确定也都是参照试桩结果,例如搅拌速度、钻进速度、提升速度、单位时间的喷粉量等等。
2.3.4 加载法
加载法能够提高地基强度、避免路面出现沉降或遭受破坏。地基固结沉降的方法主要有两种,即减少间隙水压提高效应力法与地基增加总压法。前者是利用大气的压力加载促进固结大气压加载法,后者是利用填土荷载式填土加载法。降低地下水法通常应用于上部及中间有砂层的地基,施工人员可以在施工范围内打入钢板来进行围护以控制路面铺装完残余的沉降量、降低地下水位。填土加载法与载荷量、自沉时间密切相关,如果地基稳定性无法保证且加载重量过大,那么施工人员可以结合缓速加载法使用。在施工过程中需全程观测,确定预载后残余的沉降量,以防地基受损。
2.3.5 挤密法
根据夯填原料的不同,可以分为灰土桩挤密法、土桩挤密法、石灰桩法及砂石桩法。由于灰土和土桩法具有就地取材、深层挤密和原位处理的特点,因此一般应用于厚度较大的填土地基及湿陷性黄土。石灰桩法是灌入一定比例的火山灰、炉渣、粉煤灰或石灰块等形成桩体,掺合料与生石灰拌合后发生反应,造成生石灰体积膨胀。砂石桩法则是利用冲击及振动在软土地基中成孔填入砂石等材料,形成大直径密实的砂石桩体。
综上所述,软土地基作为公路桥梁施工工程的重要环节,其处理方法与公路桥梁的施工质量及使用寿命密切相关。公路桥梁施工中软土地基的处理方法及施工技术种类较多,每种软土地基的施工技术都具有一定的局限性、针对性及适用范围,这就要求施工人员根据设计要求及实际情况来选择相应的施工方法及施工技术,以改善地基工程性质,确保地基稳定及变形满足设计要求,减少地基的不均匀沉陷、增加地基的稳定性。
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