吴骏生
山西晋中交通建设有限公司 山西晋中 030600
在道路工程建设中,难免遇到软土路基,由于软基不具工程性质,所以必须采取措施及时处理,以保证道路地基路基的性能,为后续施工顺利进行奠定良好基础。而这需要以制定合理有效的软基处理施工技术为前提。
某道路工程总长4.2km左右,按双向八车道标准设计,为市政主干道,其设计时速为60km/h。路面为沥青路面,路基设计宽度为60m。根据地勘报告,路段范围内存在软基,经研究决定采用复合地基法进行处理,并辅以必要的浅挖换填。先以该道路工程为研究对象,对其软基处理施工技术进行分析研究。
桩位确定利用全站仪进行,而轴线的测量和布点主要使用钢尺与经纬仪进行。采用全站仪确定整个区域内各角点具体坐标,然后在基槽中准确放出控制点,再以桩布点图为依据,使用钢钎根据尺量结果确定各桩具体位置,然后在这些点上撒上白灰,将钢钎打到地面下部50cm,取出钢钎以后,向空中灌入白灰,此时,孔中心就是桩中心,经检验确认合格后开始后续施工。在施工开始前,还要对场地实施平整,准确测量地面实际标高,同时做好相应的控制点[1]。
对工程地质资料进行核查,根据设计参数,组织机械设备入场,确定施工技术。
对地表上的耕植土进行全面清理,并做好场地平整,对施工有妨碍的障碍应及时清除,并在适当的位置标记出地下管线与其它构造物。
做好测量放线,准确放出轴线和边线,并予以准确标识。在打桩施工开始前,做好场地整平,尽可能达到统一标高,同时在基坑中放出用于高程控制的各桩点,并在区域四角放出用于坐标控制的桩点,经检验确认合格后,开始桩位布点。
在桩机就位过程中,应使其保持平稳,避免产生倾斜与位移,为了对桩孔的深度及垂直度进行准确控制,垂直度允许偏差不能超过1%。另外,还要在机架上设置控制标尺,为后续施工过程中的观测与记录提供便利[2]。
对机架的钻杆进行调直,与桩位对准,开启钻机开始钻孔,确认达到要求的深度后,开始混凝土的灌注,在成桩以后,对桩位进行复检成桩后还要对桩位轴线尺寸进行检查,要求横、纵向偏差均不能超过50mm。
在钻孔刚开始时,先关闭钻头上的阀门,然后向下移动钻杆,直到钻头和地面相接触,再开启马达开始钻进。钻进应遵循先慢后快的原则,以此减少或避免钻杆发生摇晃,并便于钻孔偏差现场检查,当发现偏差较大时,可立即纠正。成孔时,若发现钻杆的摇晃十分剧烈,或钻进困难,需减慢进尺,否则将产生位移与偏斜,严重时还会使钻杆和钻具被破坏。待钻头到达指定标高以后,需在钻机塔身上做出明显的标记,将其作为施工过程中对孔深进行严格控制的重要依据。如果动力头底面与标记处的桩长相符,则说明达到工程的设计要求。在施工过程中还应充分考虑工作面存在的标高差异,进行适当的增减[3]。
钻孔到达设计要求的标高后,结束钻进,用地泵对混合料进行泵送,待钻杆芯被混合料充满以后,方可开始拔管,禁止先提管再进行泵送。提管速度按2.0-2.5m/min范围严格控制,成桩应保持连续,以免由于供料速度较慢产生停机待料。在成桩以后,需在桩顶用湿润的黏土进行封顶,以做好保护。在施工过程中,各桩实际投料量必须达到设计要求的灌注量[4]。
为了保证灌注用混凝土的坍落度与和易性,需要对砂率、外加剂添加量等进行合理调整。在承台施工开始前,需将超出的部分及时处理到设计要求的标高处。
在混凝土灌注过程中,应指派经验丰富的人员负责,使用小锤轻敲,以确定实际的混凝土灌注量。实际灌注量应比桩顶标高略高,以确保将浮浆凿除以后,桩顶实际标高满足工程的设计要求[5]。
完成上一根桩的施工作业后,将桩机移动到下一个桩的位置进行施工。在施工过程中,因桩土相对较多,需对临近桩位进行覆盖,甚至还会由于钻机支撑过程中支撑脚直接压在桩位的旁边导致原桩位产生较大的移动。基于此,在下一根桩施工过程中,需要以轴线所在位置为依据,对即将施工作业的桩位实施准确复核,以保证桩位的准确性。将桩机移动到指定位置后,根据实际需要及时把钻孔产生的土运输到场外。
待单桩混凝土实际强度达到设计要求的80%后,由挖掘机将桩孔中的泥土与保护土都清理至设计要求的标高。
待单桩成型以后,需安排专门的人员对桩头周围散落混凝土进行清理,但要注意防止对桩身混凝土造成扰动,否则将对桩身质量造成影响。之后在土方挖除过程中,需要注意对标高进行严格控制,指派专人来看护,以免挖掘机和桩头发生触碰使桩身混凝土被损坏。
以规范与设计要求为依据,在灌注桩成型过程中因桩顶处500mm范围内的混凝土,其密实度可能无法达到要求,所以需要对混凝土桩头进行预留,确认混凝土的实际强度达到设计要求的80%以后,由人工使用机械设备将其锯断,锯断的部分及时拉运至指定位置存放。待桩身施工结束后,立即进行桩帽的施工,它由强度等级为C25的素混凝土通过现浇而成,其尺寸为100mm×100mm,高度为40mm。
桩身检验完成,并确认合格后,开始褥垫层施工,其厚度为500mm,材料以粒径在5-25mm范围内的碎石砂为主,砂和砂石之间的比例按3:7控制,含泥量不能超过3%,铺设方法为振动压实。如果土体含水量相对较小,亦可将其动力夯实,将夯填度控制在0.9以内。对于夯填度,即褥垫层厚度和虚铺厚度之比[6]。
在垫层的底部与顶部都要铺设土工格栅,对于侧面外漏处还要使用土工布进行包裹。在铺设过程中,为了避免土工格栅发生滑落,需要将其向内侧回卷2m。
在施工完成以后,立即开始静载试验,并开展低应变检测,实际的检测工作需要按照现行规范进行,经检测确认合格后,开始下一个工序的施工。
在混凝土灌注过程中,应做好成品桩的保护,并将桩尖、高程桩及轴线桩都定好。
对于桩头的混凝土,如果强度小于5MPa,则不允许进行碾压,否则会将桩头被破坏。
在开机之前,需要对桩位进行认真检查与核对,避免多桩和漏桩。为避免夹土、缩颈和空洞等质量问题,混凝土施工需严格按照现行技术规范进行。混凝土浇筑时不能混有其它杂物。另外,为防止断桩,还要对浇筑与提钻实际速度进行严格控制,防止因提钻的速度较快导致桩内形成负压,产生断桩及缩颈等现象。
如果施工中发生无法钻进、机杆跳动与机架摇晃等问题,应立即停机进行检查。
混凝土浇筑到与桩顶相接近时,应对顶部标高予以随时检测,防止混凝土落入的太多造成浪费。
综上所述,道路工程建设难免遇到软基,而对于软基,需要采取工程措施及时处理。截至目前,该工程软基处理顺利完成,且处理效果显著,所用软基处理施工技术合理可行,值得类似工程项目参考借鉴。