公路桥梁软土地基施工的关键技术分析

2021-03-27 21:57张军
科学与生活 2021年34期
关键词:公路桥梁关键技术

张军

摘要:现当今,随着我国经济的快速发展,我国社会经济发展增速,人们的生活水平获得了较大提高,小型车辆和大型运输车辆的拥有量在逐步增加,为了满足各类型车辆的出行,人们对公路的实际需求量越来越大,国家对公路桥梁的建设项目加大了投入。随着工程技术的发展,公路桥梁的建设水平越来越高,工程建设的项目更加复杂,尤其是立交桥以及高架桥等各类型桥梁的出现,对于软土地基方面的处理的技术指标要求变得更高。对于部分土质硬度比较低,沙粒相互之间的间隙大、透水性低,对工程质量的影响较大,软土地基处理得当,会让工程更加安全。基于此,文章主要讨论了公路橋梁施工中软土地基的施工技术要点。

关键词:公路桥梁;软土地基施工;关键技术

引言

随着我国经济与科技的不断发展,人们的生活水平得到了提高,我国交通运输行业也得到了较快的发展。作为国家经济发展的基础保障性行业,公路桥梁工程对于保障民生,促进社会发展具有重要的意义。而由于公路桥梁工程施工的环境比较特殊,经常会遇到因地质情况不同而造成施工质量的问题。软土地基就是影响公路施工的一大重要因素,如果不对其进行有效的处理,就会导致桥梁出现质量问题,严重影响正常的交通发展。本文将从公路桥梁施工中软土地基的特点与危害、软土地基问题处理以及软土地基施工技术在公路桥梁施工中的具体应用三个方面进行相关论述,以供参考。

1软土地基及施工现状

软土地基是指压缩层主要由淤积、淤积质土、杂填土或其他高压缩性土构成的地基,承载能力很低,一般不超过50kN/m2,透水性也很小,含水量较大,容易产生形变,在很大程度上影响着公路桥梁工程的压实施工。公路桥梁建设或多或少存在地基问题,薄厚分布不均匀的软土层,极易出现地基荷载偏移问题,一旦建筑物中出现沉降现象,就可能造成地基土剪切破坏,导致整体偏移。软土地基处理是公路桥梁施工中非常重要的环节,软土地基处理技术的好坏直接影响着公路桥梁的稳定性和安全性。为了延长公路桥梁的使用寿命,必须根据软土地基施工现状找到公路沉降原因,采取行之有效的措施进行处理和解决。调查显示,导致公路桥梁沉降的原因主要有以下两点,即来自深层地下水的汲取及来自地面的浅层降水。要加固软土地基结构,增强压实度。很多企业忽视了地基压实施工环节,没有及时处理问题,导致公路桥梁使用寿命缩短。其次地基稳定性还受大气湿度的影响,当遇到刮风下雨天气,桥面会产生大量积水,致使桥梁受到侵蚀,影响桥梁的耐久性。

2公路桥梁软土地基施工的关键技术

2.1现场勘察设计要点控制

软土地基施工技术应用涉及到诸多的环节,需要从前期的勘察设计等工作控制方面加强重视,只有做好现场的勘察设计工作,才能有助于为实际工作的落实打下基础。软土地基处理能为公路桥梁工程质量提高起到积极作用,而现场勘察设计是比较基础性的工作在,这是提升软土地基施工质量,为实际施工工作质量控制打下基础的重要环节,保障施工方案的科学合理,才能真正为实际工作的落实起到积极促进作用。施工现场有不同的区域,结合不同区域软土地基不同性质,通过采取相应的处理方式,制定有针对性的处理方案,安排好相关的处理设备以及材料,只有在准备环节做好有效质量控制,才能为软土地基的正式处理工作的落实打下坚实基础。

2.2置换法

1)应用复合地基法处理软土地基时,主要在原地基土质中使用,采用增加桩体的方式分担部分土质的荷载,复合地基法置换原土体达3%~25%的土体量,才能显著提升地基的荷载承重能力。当然置换所用的材料只要达到相同的效果就可以进行替换,如目前经常采用碎石桩置换原地基土质,但是置换的量一般需要达到原地基量的40%左右。

2)采用置换法处理公路软土地基的过程中需要充分考虑到桩长效应。桩长效应会影响置换法应用效果的相关因素,同时加强对碎石桩的重视程度,2cm是碎石桩方法应用的分界线。对于小于2cm的碎石桩为了提升地基负荷能力,可以适当延长碎石桩的桩长。在置换法应用环节中,还需要考虑石灰桩的应用特征,石灰桩对垂直方向荷载的传递值远超过碎石桩,石灰桩作用效果明显。

3)采用置换法处理公路软土地基的过程中还需要考虑到桩的端阻作用。当应用置换法的过程中,桩存在端阻作用,对于碎石桩而言,在一种情况下,碎石桩长度在基础宽度2.5倍以上,将置换法应用在软土地基处理过程中,可不考虑桩端阻作用对施工方法形成的影响。不同桩端阻作用效果不同,石灰桩的端阻随着石灰桩长度的增加呈递减趋势。

2.3排水固结技术

公路桥梁施工中,处理软土地基的关键在于控制软土地层中的含水量。垂直排水固结技术是软土地基施工技术之一,适用于软基埋深大于3m、填土高度低于7.5m的软土路基。具体技术要点如下:(1)在软土地基中设置排水体时,其间距应控制在0.9~1.2m。垂直放入的排水体,可自软土层竖向进入硬土层,若使用塑料排水板,其布设深度需小于30m。深度大于25m后使用其他排水板。(2)应用垂直排水固结技术时,施工人员可在路堤内加筋,或铺砌2层土工格栅,并且每隔50m在排水路段中进行试打,以此确定排水体最终的深度。(3)公路桥梁工程在施工设计时,应结合软土地基特点、处理难度,提前计算工后沉降误差。对小于30cm的公路路基以及小于20cm的桥梁或涵洞路基,其沉降误差可控制在0.2~0.5cm。地基整体填筑时间为6~13个月,软基预压期5~26个月。

2.4强夯加载法

通过施加外部冲击力,将软土地基中多余的水分挤出,让原本松散的结构变得密实,降低软土空隙率,达到提高土体强度的效果,这种方法即为强夯加固技术。其核心设备是一台大吨位的重锤,根据软土厚度和地基荷载要求的不同,可以选择10t、20t甚至更大吨位的重锤。然后使用吊索将其拉升到一定高度,松开吊索使其自由下落,冲击软土地基,达到密实、加固效果。该方法适用于那些软土层较厚但是范围较小的情况,在强夯加载时,可以先进行5~10遍夯击,然后利用仪器检测地基强度是否达标,如果不达标再增加数次夯击,直到达标后转移到下一位置继续施工。

2.5粉喷桩技术

采用粉喷桩技术处理软土地基,使地基的表面具有较强的抗压性。在具体的施工过程中,就是发挥固化剂的作用,在特殊的压力作用下将固化剂逐渐压入地基中,固化剂与水产生化学反应后,使得软土地基产生固结。软土地基的土壤中有较高的含水量,将其中的水分排除一些,可以起到加固作用。在公路桥梁施工过程中对软土地基进行排水作业,在压力作用下将土壤中的水分排出,同时进行砂垫层施工,可以有效地避免软土沉降,提高地基的稳定性。

结语

综上所述,在公路桥梁工程施工过程中要做好软土地基的施工工作,还应加强对软土地基施工技术的研究,使软土地基施工技术在实践中逐步完善,以有效减少因软土地基问题而导致的公路桥梁病害发生,从而延长公路桥梁工程的使用寿命。

参考文献

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