公路工程软基处理绿色施工技术应用研究

陈兴奎

青海省交通工程监理有限公司

1 引言

随着全球生态环境不断恶化以及人们环保认识的不断深入，绿色环保理念已经成为各行业领域建设发展的重要指导理念。在工程建设领域，绿色施工理念是工程建设生态环境保护规划中的重要组成。在公路工程建设中，加大对绿色施工理念的指导应用，对于降低公路施工对周边环境的破坏，减少环境污染，节能降耗，实现公路工程建设环境效益与经济效益相统一具有重要意义。公路工程软基处理施工往往对周边环境影响较大，因此，加大对公路工程软基处理绿色施工技术的应用研究是非常有必要的。

2 公路工程软基处理绿色施工总体措施

在公路工程软基处理施工中，以绿色施工理念为指导，需要将其贯穿于施工各个环节，切实落实相应的环境保护原则，实现生态环保，节能降耗。具体来说，软基处理绿色施工改进应遵循以下“四节一保”原则。

第一，节约能源。首先，加大对工程施工相关人员的节能降耗宣传教育，通过定期开展教育培训，在施工工地张贴警示标语，建立专门的工作小组等，完善节能降耗管理机制。其次，根据施工生活、办公以及施工等不同场地，设定不同的节能目标，并进行定期的核算、评比等工作，促进节能措施优化改进。最后，在施工方案规划制定过程中，重视选择低能耗施工工艺，合理规划施工顺序，提高施工设备利用率，最大限度节约能源。

第二，节约材料。在施工准备过程中，对施工材料进行统筹评估，坚持材料的就近原则、循环利用原则，同时做好边角料、废料的处理与利用。同时，合理规划安排材料采购，降低材料现场堆积毁损；安排材料进场顺序，分类堆放、保护；加大材料运输与装卸管理，避免浪费。合理制定材料限额、损耗指标，定期盘存、核算，作为施工相关人员考核奖惩依据。

第三，节约水资源。明确施工场地不同区域用水指标，定期进行考核，避免人为浪费水；建立蓄水池、沉淀池等设施，加大对各种水资源的循环利用。

第四，节约用地。临时施工场所应当尽量在红线内，避免扩大临时征地；在充分考虑施工场所周边环境的基础上，取弃土地征用。

第五，环境保护。软基处理中，加强环境保护需要加大扬尘、噪声、污水、光污染控制以及植被保护。一是在施工材料各个环节通过遮盖、洒水等措施，降低扬尘污染；二是在居民区设置隔离围挡，尽可能白天施工，加强设备降噪处理等，降低噪声污染；三是加大施工材料对地表水污染的控制，并在存放区设置隔水层，以免对地下水造成污染；四是避免工地照明强光向外部照射，并合理设置遮光布，避免光污染；五是在取弃土场时，采用分片区方式，最大显著减少植被破坏面积，同时进行植被移栽保护，及时恢复临时占地植被覆盖。

3 公路工程软基处理绿色施工技术优化措施

3.1 加固土桩法

在公路工程软基施工中，如果天然地基与设计要求不相符，则需要通过特定设备将水泥石灰等材料注入地基中与原土地相混合，通过加固材料与原土地的反应固化后，使桩体满足施工要求，提高公路软基的承载力。一般常用的加固土桩法包括粉喷桩、高压旋喷桩两种。

3.1.1 施工工艺

粉喷桩施工前，除了做好相应施工准备工作，还要进行试桩，根据对加固材料配比实验获取参数进行试桩，确保桩体满足地基承载力要求，以及每延米喷粉量满足设计要求，同时确定施工速度、喷气压力、喷入量等技术参数，掌握地基地层与地质情况，针对问题采取相应的应对技术。在具体施工中，首先进行桩位放样，按照施工设计图纸放桩并做好标记，合理控制误差，并注意及时纠正设备行走对标记的破坏。其次，钻机就位，对就位的钻机设备平整度、钻杆竖直度等进行检查，确保钻杆与桩位对准，若场地不平还需要平整场地，场地过软则需要先回填，后施工。再次，钻进搅拌，钻机正转并垂直钻进，同时采用空压机及时送气，钻至设计深度后停止；钻机反转，开启送灰，提升钻头；根据设计要求设置喷粉量，在提升过程中喷粉搅拌，达到粉料与土地混合充分。钻头至桩顶0.5m处时，持续进行搅拌，满足设计要求后停止；根据试桩结果对桩体进行复钻、复喷，确保成桩质量。最后，停机移位，在成桩后将空压机关机，提升钻杆关闭电机后移至下一桩位。

高压旋喷桩采用浆液固化剂，与粉喷桩粉体固化剂不同，其施工工艺与粉喷桩大致相同，但需要注意以下几个问题：第一，浆液拌制。水泥浆的拌制直接影响成桩质量，要严格按照设计配合比，合理配比水泥和水的量，并充分均匀拌和成水泥浆液。合理控制搅拌机转速，确保在施工中均匀连续提供水泥浆，拌制完成的水泥浆液不宜存放时间过长，通常需在2h内使用。第二，压力控制。一般将高压旋喷桩喷浆压力值设置在20MPa，并在施工前全面检查管道密封性，避免漏浆现象发生。第三，管道清洗。每次施工完毕都需要对搅拌机、灌浆泵、注浆管等设备进行清洗，避免浆液凝固堵塞管道。

3.1.2 绿色施工技术优化措施

加固土桩法主要是利用加固材料与原土地混合提高软基强度，在施工过程中，水泥石灰等材料的运输、堆放，以及喷粉或喷浆施工等，都对周边环境及水体造成一定的破坏。应用绿色施工，则需要做好以下优化措施。

第一，材料供应。土桩加固材料主要为水泥、石灰等，这些材料从生产、运输、堆放等各个环节对环境的污染都较为严重。因此，在材料选择中，需要选择资质达标的厂商；材料运输及装卸中，需要选择环保运输车辆，并做好扬尘控制；材料堆放中，需要在现场设置专门的堆放场地，并采用防雨布等材料进行铺垫、覆盖，避免水泥污染土地。

第二，灌注施工。在粉喷桩喷粉施工中，为避免在加料仓上料过程中产生大量扬尘污染，需要为施工人员做好粉尘防护后进行人工加料，并且在料仓设置围挡，避免粉尘扩散。高压旋喷桩施工需要建设搅拌池，做好底部硬化密封，避免浆液向地下渗透，污染土体和水体。此外，在加固材料灌注中，要避免钻杆喷嘴在喷灌状态下提升到地面，导致加固材料外漏的情况。通过平整回填场地，地坪标高高于设计桩顶，标记钻杆等措施，有效避免材料泄露情况。此外，在灌注施工完毕后，还需要及时清理废料，回收利用。

第三，水系保护。加固土桩施工前，需要编制水系保护方案，避免加固材料污染水体，并且材料存放与浆液搅拌应当远离地表水，避免污染。水源保护区一般补材料该法进行软基处理。

3.2 CFG桩法

CFG桩法是指运用水泥、粉煤灰、碎石料等材料进行水拌和形成混合料，再利用机械设备关注到软基土地中形成桩体，来提高软基承载力的方法。其主要适用于黏性土、冲击土、砂土、杂填土等多种软土地基，但如果淤泥质软土抗剪强度小于20kPa时则不适用CFG桩法。

3.2.1 施工工艺

施工准备：根据工程实际选择施工方法，包括长螺旋钻孔法、振动沉管法。前者属于排土施工，需要做好弃土场、运输车以及装载机等设施设备准备；后者属于非排土施工，可以不用进行弃土准备工作。

配合比设计：在进行CFG桩混合料配比中，需要综合考虑设计图纸、材料参数等进行试配，确定满足性能要求的混合料配合比，尽量合理降低造价。同时，不同施工方法的坍落度要求不同，需要注意。

测量放线与桩机就位：根据设计图纸桩位布置进行测量放样并标记；检查就位桩机平整度、竖直度。

钻孔：利用钻机进行钻孔，到设计深度后投料，在采用长螺旋钻机钻孔过程中，会排除大量弃土，需要同步进行运输。

投料、提管：施工现场混合料可以是现场拌制，或者集中拌制后在运输到现场进行施工。长螺旋钻孔法投料是通过泵车加压灌注，需要严格控制送料与提管速度。振动沉管法是在提管过程中进行投料与振动，直到桩顶。

成桩、移机：桩体形成后，检查合格将桩机移动到下一桩位。

3.2.2 绿色施工技术优化措施

CFG桩法施工混合料及施工方法容易造成粉尘污染、植被破坏等，对生态环境造成负面影响。在技术优化中，首先，在材料供应与拌和过程中，由于CFG桩法应用原材料种类较多，因此其混合料强度优势明显，但是材料对环境的负面影响也较大。尤其是其中碎石料，在碎石开采过程中对环境的负面影响较大，必须要重视矿山选择，以及在材料开采过程中做好扬尘控制和植被保护。同时在材料运输、装卸与堆放过程中也需要做好相应的处理措施。在材料拌和过程中，主要由现场拌制与集中拌制两种方法。集中拌制是通过工程自建搅拌站进行拌制，其需要扩大临时占地，或者如果施工现场周边有商品搅拌站，则可以选择利用其进行集中拌制。集中拌制具有能耗低、污染防治系统完善等优势，能够有效降低混合料拌制的粉尘污染、土体、水体污染等。如果集中拌制条件难以达到，则可以采用现场拌制。现场拌制要合理规划现场拌料场地，尽可能利用工程征地，避免扩大临时占地；建设封闭料仓，采用电动搅拌机，降低粉尘污染，及时对废料进行集中处理，避免随意堆放。

其次，振动沉管施工优化。采用振动沉管施工，能够避免弃土环节，从而有效节约弃土征地，并且不用运输弃土，在一定程度上节约能源，降低能耗。同时，振动沉管施工能够挤压密实土体，从而有效提升软基承载力，但需要注意施工过程中，避免挤压土体对浇筑完成桩体造成破坏。对于振动沉管施工中，料斗与套管接触可能会产生噪声污染，防治噪声污染，可以在料斗与套管连接处增加隔震装置，降低噪声产生。在加料过程中，为避免料斗振动造成混合料泄露，需要由专人控制料斗，节约材料，降低损耗。

最后，长螺旋钻孔施工优化。该施工工艺的工艺先进，速度较快，但是作为排土施工，需要将灌注成桩混合料的等量土体进行置换，从而产生等量的弃土。在施工过程中，需要及时将弃土运出，在装卸过程中，避免重型机械碾压桩体造成破坏；弃土运输中，选择排放符合标准的车辆，弃土场应当尽可能距离施工现场较近，并合理协调弃土场与周边环境的保护，对于弃土场应当及时进行平整，并及时复耕。

4 结语

一直以来，公路工程建设对生态环境的负面影响较大，随着现代社会可持续发展对生态环境保护的迫切要求，加强公路工程建设绿色施工技术应用是非常必要的。在公路工程软基处理中，常用的软基处理施工技术对生态环境均有一定的影响，因此，在施工中渗透绿色施工理念应当作为公路工程软基处理施工的重点，通过软基处理绿色施工技术的应用，在充分保障软基处理质量的基础上，最大限度降低施工对环境的破坏，实现公路工程建设与生态环境的协调发展。