张永祥
中交一公局厦门工程有限公司 福建厦门 361000
因为道路工程的建设施工具有比较的强复杂性,所以在具体施工中,每一个流程之间都有着比较强的关联,任何一个环节出现问题都会对整体工程质量及其安全造成不利影响。而在道路桥梁工程的建设施工中,软土地基条件又比较常见。所以在具体施工中,为有效保障道路桥梁工程的施工质量,提升其后期应用效果和安全性,施工单位就需要加强软土地基施工技术的研究,并根据工程设计和现场实际对该技术加以合理应用,以此来保障施工效果。
所谓软土,就是在滨海以及湖沼等地的具有较高天然含水量和压缩性的细粒状土壤,这种土壤有着比较大的孔隙,抗剪强度相对较低,具备一定程度的实用价值,尤其是对于有着较高灵敏度和较长固结时间的施工,更是能有效满足其实际施工需求,且对地基加固十分有利[1]。但是因为这种土壤通常有着比较差的渗水性,不同土层之间的力学性质会对其造成影响,所以其施工难度也比较大,需要通过合理的技术来进行施工。
强夯施工技术在有着较大孔隙的道路桥梁软土地基施工中十分适用,该技术主要是用重锤对地基进行夯击,重锤重量在8-30t之间,夯击次数一般为三次,每次夯击之后做好地面找平处理,最后一次做满夯处理,以此来实现软土中孔隙的缩小,并将其中的水分有效排除,为软土提供更好的固结作用,让软土地基实现承载力的有效提升。强夯施工技术不仅十分便捷,而且有着非常好的施工效果,且有着安全系数高、施工成本低等的诸多优势,所以该技术在当今的道路桥梁工程施工中是一种非常常用的软土地基施工技术。但是该技术在实际应用中也有着一定程度的缺陷,比如,其施工工序质量以及施工参数难以得到有效控制,所以完工之后的施工效果整体检验也就存在更大难度。加之施工时间较长,进度较慢,所以该技术并不适用于厚层淤泥或者是普通淤泥条件。
真空预压施工技术就是将塑料排水板或者是沙井设置在软土地基内,并在地基表面进行砂垫层设置,然后用密封膜覆盖好,是软土地基和大气环境隔绝开。在砂垫层中需要设置滤水管,借助于真空装置将密封膜内的空气抽出,这样就可以让密封膜内部和外部之间形成一定的气压差,这个气压差可以直接作为荷载力作用到软土地基中。这样就可以给软土地基提供一个等向压力。在等向压力不断增加的过程中,软土地基自身强度也将逐渐提升。该技术可节约大量的材料费用,但是该技术对于温度要求比较严格,会受到季节因素的影响。
在进行道路桥梁的建设施工中,如果软土地基内有大量粘性土存在,且黄土和淤泥都有着比较大的含水量,就需要通过高压喷射注浆施工技术来进行软土地基的加固处理。具体施工中,首先需要在软土地基上打孔,并按照软土地基实际的软弱程度来确定打孔深度,然后通过高压喷枪在软土地基上进行注浆施工。这样就可以在软土地基内部形成一些圆柱体灌注桩,通过衬垫层土体和灌注桩体之间的有效结合,可促进复合地基的形成,以此来实现软土地基承载力的显著提升。将高压喷射注浆施工技术应用到道路桥梁工程的软土地基施工中,不仅可以让软土地基的处理更加简单便捷,同时也可以有效节约施工成本。但是该技术在实际 应用中也会表现出一定的缺陷,具体施工中,因为施工中需要应用到旋转喷射注浆技术,而一些施工人员并不具备足够的技术水平,所以对高压旋转喷射技术并不能做到准确掌握,这就会对施工质量造成一定程度的不利影响[2]。因此,为有效避免此类情况的发生,在具体进行道路桥梁工程的施工过程中,一定要做好施工现场的勘查,根据现场实际进行合理的工程设计,并要求所有的技术人员持证上岗,以此来保障该技术的应用效果。
在进行道路桥梁工程的软土地基施工中,充填施工技术又叫做填石施工技术。该技术的主要应用原理是将石块或者是砂砾等的这些物质填充到软土地基内,借助于这些物质的抗压能力来实现软土地基承载能力的有效提升。在应用该技术进行软土地基的施工中,填充材料最好选取片状的石块,这样才更加有利于让路面的受力情况保持平衡。如果填充料有着比较大的体积,则需要通过相应的机械设备来将其粉碎处理,再通过分层压实技术来进行填充施工。在完成了填充施工之后,需要借助于相应的碾压机械做好软土地基的压实处理。将充填施工技术应用到道路桥梁工程的软土地基施工中,不仅可以有效降低材料成本,同时也可以实现地基抗压能力和平整度的进一步提升。但是该技术也有着一定程度的应用缺陷,在具体施工中,如果石块填充不够均匀,就会导致路面不平整,进而对车辆的行驶效果和安全性造成一定程度的不利影响[3]。所以在通过该技术进行施工的过程中,为避免此类情况的发生,施工单位一定要注重石块的合理选择,并保障填充的均匀性。
另外,软土地基也可以通过换填施工技术来进行处理,该技术主要是通过强度更高的土壤和砾石等来替换原来的软土地基,以此来达到良好的处理效果。具体施工中,换填技术与充填技术的施工材料和方法十分接近,只需增加一个替换过程即可,其注意事项也与充填工艺的注意事项相同。
在本人参建的高速公路中,设计有段长度为35m 属于软土地基,根据工程设计和现场实际地质条件,计划采用高压喷射注浆技术来进行施工。具体施工中,要求在完工28d 之后的单轴固结体抗压强度应超过2MPa,单桩承载力应超过150KN。在进行该区域的软土地基施工之前,首先进行了详细的地质勘查,并对各个施工位置做好了试桩以及开挖检查工作,然后将实际勘查结果作为依据,结合具体的工程设计要求进行了技术参数确定。成孔施工中,桩头位置设置为3 挡;桩底施工中,将脱档时间设置为30s;提钻喷浆施工中,将桩头位置设置为2 挡。另外,在具体施工中,将注浆压力设置为22MPa,将清水压力设置为10MPa。
在施工之前,首先对施工场地进行了彻底清理。具体清理过程中,主要是将场地内的杂物和杂草等清除,如果存在洼地,需要将其中的水抽出,以此来实现土壤含水量的降低。同时应在路基两侧做好水沟开挖,保障积水及时清除。
然后是按照实际的工程设计来进行桩位测量放样,具体 测量中,应该用小木桩进行桩位确定,并准确进行机具定位,使其误差不超过10cm。在固定桩位时,应注意将钻头对准桩位中心,并做好钻头的双向调平处理,使其垂直度误差不超过1%,
首先是施工之前的准备工作,根据本次工程设计要求对注浆压力和喷水压力进行科学设置,并做好提升速度调节。
然后是钻孔施工,在准备好钻具后,需要做好水平度测量,钻进作业中,也需要加强钻杆垂直度监控。在钻进深度达到了工程要求后便可停止。通常情况下,钻孔深度应控制在15m 以上,孔距应在2-5m 之间。
接下来是旋喷施工,在喷射管深度一定时便可对浆液进行搅拌,并通过从下向上的顺序进行旋喷施工。旋喷过程中,不仅要做好旋喷速度控制,同时也需要控制好旋喷管的提升速度。在完成旋喷施工后,施工人员应该将旋喷管快速拆除,并做好各种设备的冲洗。同时,技术人员应做好注浆流量、风量和初凝时间的检查。在注浆达到了顶标高时,还需继续通过注浆泵进行注浆,直到泥浆从注浆孔溢出方可停止。
最后是对桩头进行处理,在完成了旋喷注浆施工后,对于桩头顶部的凹穴,施工单位应用水泥浆进行补灌,在此过程中应注意防止有杂质混入。
在通过软土地基处理技术对本次工程的软土地基进行施工的过程中,共设置了80 根旋喷桩。施工结束后,通过对这些旋喷桩的质量检查发现,其单桩承载力可以达到380-1020KPa,远远超过本次工程的承载力设计值,由此可见,本次的软土地基处理质量完全符合工程标准。同时,在本次软土地基处理施工结束后,监理检测站也进行了桩体施工质量的抽检,在具体检测中发现,桩体长度均超过12m,单轴抗压强度为9.0-14.5KPa,由此可见,本次施工效果非常好。
综上所述,在对道路桥梁进行软土地基的施工处理过程中,需要通过合理的技术来实现其承载力和稳定性的进一步提升,以此来提升整体工程质量及其安全性。就目前的软土工程施工技术来看,比较常见的施工技术包括强夯施工技术、高压喷射注浆施工技术、真空预压施工技术和充填施工技术等。因为不同施工技术的适用范围不同,优点和缺点也不同,所以应综合考虑工程设计和现场实际条件,最终选择更符合工程实际的技术来进行施工。具体施工中,首先应做好施工现场的全面勘查,以此来确定施工方案和施工技术;然后严格按照工程设计,结合工程实际进行施工,并做好施工技术使用流程与参数控制。通过这样的方式,才可以充分发挥出软土地基施工技术的优势,进而实现道路桥梁工程施工质量的有效提升。