史永翔
(苏交科集团股份有限公司,江苏 南京210019)
在道路工程项目建设过程中,常常会遇到软土地基,由于此类地基的承载力无法满足工程的建设要求。因此,需要采用行之有效的技术措施对软土地基进行处理,从而提高地基承载力。可用于道路工程软土地基处理的技术措施较多,如塑料排水板、真空预压、加固土桩、水泥粉煤灰碎石桩等等。下面对这些技术措施的施工要点进行分析。
采用塑料排水板对道路工程软土地基进行处理时,可以选择的断面形式有两种,如图1 所示。塑料排水板依照打设深度及工程中的排水要求进行合理选择,必须保证所选排水板的抗拉强度符合相关规定要求,并且还要具有一定的垂直排水能力。
图1 塑料排水板的断面形式
1.1 塑料排水板进场前,应当先对其质量和性能进行检验,确认合格后方可进场,并在施工中使用。由于塑料排水板的材质比较特殊,如果在阳光下长时间曝晒会影响其性能,所以露天堆放时,要进行遮盖,避免脆性老化。
1.2 施工过程中必须保证套管桩靴与套管相匹配,二者之间的结合要紧密,防止污泥从缝隙进入,造成排水板与套管之间的摩擦力增大,引起回带的问题发生。当施工中使用圆形导管时,可以采用混凝土圆桩靴,若施工使用矩形导管,则可选择金属倒梯形桩靴。
1.3 在排水板与桩靴进行连接时,应利用固定架,并将排水板对折至不小于10cm后,与桩靴一并塞入套管当中。单块塑料排水板无法满足施工要求,应当采用芯板平搭接的方法进行接长,芯板应当对扣,表面凹凸必须对齐,搭接长度应当不低于20cm,采用可靠的措施对滤套进行固定。
1.4 埋设塑料排水板时,必须保证排水板的顶端埋入砂垫层中的深度在50cm以上。当塑料排水板施工完毕后,应当对质量进行检查,主要项目包括板距、板长和垂直度,其中板间距的最大允许偏差为±150mm,板长应当不低于设计值;垂直度的最大允许偏差为1.5%。如果某个项目超标,则应当返工重做。
2.1 根据工程特点对抽真空设备进行选取,在没有特殊要求的前提下,推荐使用射流真空泵,空抽时的真空吸力应当在95kPa 以上,为避免施工中真空泵故障延误工程进度进程,应当在使用前对真空泵的性能进行全面检查,消除隐患,严禁带病作业。每个场地应当配备2 台以上的真空泵,如果需要加固处理的软土地基面积较大,为加快施工速度,可增加真空泵的数量。
2.2 在抽真空前,应当对真空管路进行现场安装,必须保证管路的连接严密、牢固,同时应在管路中的相应位置加装闸阀及止回阀。滤水管作为真空管路的重要组成部分之一,施工时应当将之埋设到排水砂垫层当中,并在其上覆盖一定厚度的砂层,要保证布设好的滤水管形成有效回路。
2.3 真空预压施工中使用的密封膜必须是不透气的材料,并且要具有抗老化等性能,推荐聚氯乙烯薄膜,其厚度以0.12-0.14mm左右为宜,不同的厚度铺设的层数不同,可采用热合黏结的方法对密封膜进行连接,搭接宽度应当不小于1.5cm。可将密封膜的周边全部埋入到密封沟内,开挖密封沟时,要保证宽度和深度达到规定要求。
2.4 当工程中采用真空堆载联合预压的方法对软土地基进行加固处理时,必须先抽真空,待真空压力达到设计要求且完全稳定之后,方可进行堆载,此时应当继续进行抽气,当地基固结程度达到设计要求的80%以上后,可以停止抽气。
2.5 真空预压结束后,可以按照加固处理的目的,对质量检验方法进行选取,检测频率则可根据加固处理的面积大小而定,要求每个分区的检测点位不少于3 处。
加固土桩又被称之为粉喷桩,是道路工程软土地基处理中较为常用的技术措施之一,具体的施工技术要点如下:
3.1 加固土桩施工中,可以选择水泥或是石灰作为固化剂,并通过试验对固化剂的掺入量进行合理确定。以水泥为固化剂时,可以选择P32.5 普硅水泥,掺入量为被加固湿土质量的15%左右,最多不得超过20%。当采用浆喷法进行施工时,水灰比以0.45-0.55为宜,如果有特殊要求,可掺入适量的外加剂。以石灰作为固化剂时,要保证所选的石灰中无杂质,且最大粒径不得超过2.0mm。
3.2 加固土桩施工中,应当在机械设备上加装自动记录仪,以此来对喷粉量或喷浆量进行记录,并对记录仪进行定期标定。同时,应当对钻头的磨损情况进行定期检查,如果钻头的直径磨损量超过10mm以上,则应当进行更换,以免对施工质量造成影响。正式施工前应当进行试桩,如果成桩质量存在问题,或是与设计要求不符,则应当对相关参数进行优化调整,然后再进行试桩直至达到标准为止。
3.3 对加固土桩进行施工钻进时,要确保压缩空气喷射的连续性,不得随意中断,以免对成桩质量造成影响。同时,还要保证喷灰口通畅,防止水进入到钻杆内,钻进速度以1.0m/min 左右为宜。在进行喷粉搅拌的过程中,将钻头调整为反向旋转,边喷粉、边提升钻杆,提升速度不宜过快,控制在0.5-0.8m/min 左右即可,当钻头提升至距离地面30cm左右后,应停止喷粉。
3.4 施工中随时记录相关参数的变化情况,如喷粉压力、钻进以及提升速度等,如果喷粉量不足,必须整桩复打,并保证复打时的喷粉量高于设计用量。若是因特殊情况导致喷粉中断,则必须进行复打,确保重叠的桩段长度在1.0m以上。施工阶段出现沉桩现象时,孔洞深度小于等于1.5m时,可以使用8%的水泥土进行回填并夯击密实,孔洞深度大于1.5m 时,先用素土对孔洞进行回填,然后在原位处进行补桩。
水泥粉煤灰碎石桩简称CFG 桩,在道路工程软基处理中具有良好的适用性,具体的施工技术要点如下:
4.1 CFG 桩施工中,可以选用碎石或是砂砾作为粗集料,若是以振动沉管灌注的方法进行作业时,碎石和砂砾的最大粒径应符合规定要求,粉煤灰以Ⅱ级或是Ⅲ级为宜,水泥可以选用P32.5 普硅水泥。
4.2 在CFG桩进行施工前应当进行试桩,以此来确定相关的工艺参数,并按照试验室给出的配合比对混合料进行拌制,要保证搅拌均匀。当沉管达到设计高程以后,必须立即投料,第一次的投料量要充足,以管内料面与投料口平齐为准,在拔管时,若是料量不足,则应及时补投。
4.3 沉管应当在设计高程的位置处停留并振动,时长不少于10s,随后边振动、边拔管,要控制拔管速度,不得超过1.5m/min。若是工程中设计的桩间距过小,则应当采用隔桩跳打的方法进行施工。当施工中遇到淤泥层时,要适当放慢拔管速度,严禁拔管中进行反插。
4.4 在CFG桩成桩过程中,每个台班均应当制作一组试块,每组试块的数量应不少于3 个,用于检验标养28d 的抗压强度。当成桩28d 之后,可以采用低应变法对桩身质量进行检测。CFG桩的质量标准如表1 所示。
表1 CFG 桩的质量标准
综上所诉,在道路工程软土地基处理中,可以采用塑料排水板、真空预压、加固土桩、水泥粉煤灰碎石桩等技术措施。为使这些措施的作用得以最大限度地发挥,应当保证施工质量,这就要求作业人员了解并掌握相关的施工要点,并在实际工程进行合理运用,以此来确保道路工程的顺利进行。