软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用

2020-09-10 07:22季家贞
交通科技与管理 2020年11期
关键词:工程技术软土地基公路桥梁

季家贞

摘 要:近年来,我国一直积极参与公路桥梁施工,不断增加资金投入,积极引进工程创新。在这种背景下,无论是偏远山区还是发达城市,全国各地都在实施公路桥梁项目。可以说,国家的发展,社会的稳定和群众的日常出行与公路桥梁工程密不可分。但是,由于我国领土面积大,以及不同地区的地形和地质条件不同,公路桥梁的建设也不尽相同。尤其是我国多地广泛存在软土地基,对于公路和桥梁的施工非常不利,需要针对性的进行处理以保证公路桥梁的建设质量。本文简单分析软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用。

关键词:软土地基;施工技术;公路桥梁;工程技术

中图分类号:U445.55 文献标识码:A

0 前言

与其他类型的地基相比,软土地基具有孔隙较大、容易变形、含水量高,强度低等问题,因此,对于公路桥梁的建设非常不利。这就需要在开始项目之前,有必要积极进行设计工作,彻底清洁基层的软土地基,以确保公路桥梁施工的正常運行。如果处理方法不正确且施工过程未得到适当的监控,则可能由于沉降不一致而导致许多问题,并最终导致公路桥梁施工无法正常运行并失去其价值。

1 公路桥梁施工中软土地基的特征和危害

在实际的公路桥梁施工中,由于软土地基的承载力较小,因此需要较长时间来加固路基,否则将给人们的人身和财产安全带来巨大损失。因此,在公路桥梁施工过程中,有必要预先计算软土地基的具体沉降数据,并结合相关理论和模型采取预防措施,以确保项目建设按计划进行。当前,软土地基的主要危害是沉降,软土地基的土壤质量太软,土层之间存在很大的空隙,含水量很高。如果公路桥梁建成并投入使用,软土地基路基中的土壤水分将逐渐蒸发,土壤颗粒之间的密度将变小,公路桥梁将缓慢下沉,从而导致事故。桥梁沉降程度取决于下部桩基。通常,沉降发生在公路桥梁的交叉点。公路桥梁投入使用后,上部的重量越来越重,压力越来越大,最终加剧了沉降问题。同时,软土地基是不稳定的。因此,有关建设部门应注意这一问题,并寻求更好的施工方法,以免在后期对人们的生命财产造成威胁。

2 软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用现状

软土地基的强度低,软土地基主要由松散的沙子,粗泥炭,有机土壤以及其他包含大量小颗粒(如粘土和淤泥)的土壤层组成。其特性更加明显,例如固化时间长,变形明显,强度不是很高。由于其中有更多的水,这将在一定程度上阻碍设施的建设。公路桥梁的施工有很多特殊要求,如果软土地基施工技术使用不当,将在工程中引起明显的沉降问题。因此,在进行施工时,必须严格遵守施工工艺和技术规范,认真分析可能下沉的原因,制定合理的应对策略,控制不良现象。压实程度将对该项目的后续使用产生一定的影响,作为施工单位,如果不了解施工技术,则无法控制压实度,这将严重破坏地基并改变其稳定性,则工程质量将下降,从而导致许多事故。对于降雨频繁的地区,有必要根据气候特性改变施工技术,以确保工程建设不会因雨水侵蚀而减弱。在问题出现之前,建筑工人必须密切注意并积极分析,以确保公路桥梁建设能够有序进行。

3 软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用的原则

在开始项目之前,施工单位有必要彻底进行工程软土地基的检测,分析土壤强度特征和指标,然后根据获得的数据比较计划的内容。如果与计划存在重大差异,则必须及时进行修订,以确保计划准确有效,并积极制定施工计划。在进行软土地基工程之前,有必要根据该地区的气候特征,现场的工作环境和所使用的材料来制定详细的计划。进行规划时,确保在旱季进行施工,并应考虑不同工艺的协调,并应尽可能缩短工作表面的暴露时间,以取得良好的性能。在特定的施工过程中,作为施工组织,必须按照相关的设计材料和技术规定积极开展施工工作。作为监督机构,有必要加强对工程的监督,以确保建筑工程的顺利进行。在这种情况下,监视下沉的位置,在指定的时间仔细观察和记录,并根据结果分析地基的稳定性,以防止发生不良事件。

4 软土地基施工技术分析

4.1 管桩加固法

(1)碎石桩加固法:碎石桩加固方法主要采用振动,冲击等技术在软土地基上钻孔,将碎石和沙子压入地基,形成较大直径高密度的桩就是碎石桩。碎石桩和原始的软土地基一起形成了坚实的地基作为承载层,从而增加了地基的承载能力并减少了地基的变形。该方法适用于各种低密度土基。这种加强地基的方法具有较高的建设成本。但是,随着经济不断发展和技术进步,碎石桩加固法已开始在更广泛的领域中得到应用(图1为碎石桩加固法施工流程)。

(2)夯实水泥土桩方法:该方法类似于碎石桩加固法。用水泥,粉煤灰和其他材料填充软土地基,形成水泥土桩,以加强地基并提高其承载力。桩将承担大部分载荷,并且桩会通过侧向阻力和端部阻力将载荷传递至深层土壤。当桩和土壤分担荷载时,土壤的高压区增加,从而增加了地基的承载力并减少了地基的沉降和变形。这样,在地基边缘安装桩可以满足地基上高层建筑的荷载要求。该方法易于构建,构建时间短,成本低,在许多领域得到充分利用。

(3)预应力管桩加固法:预应力管桩是由专业制造商使用预应力技术和离心成型技术然后进行蒸汽养护制成的空心圆柱形预制混凝土桩。整个生产过程由计算机控制,从而减少了人为因素的影响,并且桩身的质量保持可靠。管桩的混凝土强度高,达到C60~C80。预应力管桩成型质量好,孔内土壤对周围桩体影响不大,桩体强度高,穿透力大,承载力低,成本低,施工进度快,工作效率高,施工时间短。被广泛使用较深软土地上。高强度预应力混凝土管桩为挤土桩,施工速度较高,在施工区引起了土体压缩的作用。管桩本身具有较高的抗压强度,但具有较低的抗弯强度。不同土层之间的水平力很容易导致桩体破裂。因此,在软土地区的管桩施工对开挖有很大影响。开挖的部署和工程措施应符合“避免过大的应力释放,避免对土木工程造成过大的应力,合理控制土壤位移和应力释放”的原则。

4.2 加筋加固技术

加筋加固技术包括在人工填充的路堤或挡土墙中,或在打入土钉,碎石桩等中铺设土工合成材料。增加软土地基的承载力并增加地基的密度和稳定性。

4.3 紧密加固法

(1)排水挤密加固法:主要适用于周围高含水量的沼泽、河流、湖泊和海洋等软土地基,本质上是通过施加压力的方式将软土地基中的水分大量挤出,从而增加其密实度与承载能力的及时,是一种新型的加固技术,具有效果好、结构简单的特点,在现代工程建设中得到越来越广泛的应用。

(2)强夯法:强夯法通常使用8 t~30 t的重锤进行动力压实,以提供地基加固,增加地基强度,降低压缩特性等。防止砂土液化的状态,从而可以增加地基的承载力。强夯法适用于饱和粘土的应用,并扩展了替代动力固结的传统方法。使用外力将高强度材料压入地基,在建筑地基中形成与原始地基相匹配的碎石支撑,从而显著提高了地基的承载力。

(3)高压喷射注浆法:与强夯法有一些相似之处。高压喷射注浆法可将水泥,粉煤灰和其他具有良好强度并固结性较好注入软土地基的深层,以提高整个地基的强度。其中,高压射流割断、打碎土壤、搅拌压实,导致浆液和土壤颗粒被迫混合和固化。高压喷射注浆法适用于含水量高的软土地基。

(4)水泥搅拌法:通常使用水泥作为固化剂,利用与软土地基之间的一系列物理和化学反应,将软土地基固化为具有一定强度和耐水性的胶结土。通过水泥搅拌法得到的胶结土微观结构与原始土壤有很大不同,这导致原状土的物理和机械性能发生重大变化(主要表现为强度和变形模量的增加),减少含水量并增加地基的承载力(图2为水泥桩搅拌法施工流程)。

5 结束语

近年来,我国一直在积极建设公路桥梁,稳步增加资本投资,并积极引进工程创新,以避免软土地基的不利影响降低工程质量。当前,软土地基技术的应用仍然存在问题。软土地基的建设必须适应地基的变化和地基结构的性质。对于公路桥梁项目,软土地基的建设,有必要积极分析沉降现象,不仅需要注意施工过程,而且还要做好管理工作,必须特别注意变形和强度。因此,在设计和施工过程中,有必要进行全面的分析并考虑每个要素,例如环境。软土地基可持续性与项目的最终质量有关,必须制定合理的策略,以确保良好的项目质量,并为国家发展和人民旅行创造更多便利。

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