道路桥梁施工中软土地基施工技术处理分析

2022-12-10 21:57戚洪连张建才
城市建设理论研究(电子版) 2022年29期
关键词:管桩施工人员稳定性

戚洪连 张建才

中化学交通建设集团有限公司 山东 济南 250000

道路桥梁城市的连接纽带,其对交通运输行业的正常通行会造成直接影响。在道路桥梁建设中,人们十分重视其安全性,因此,具体施工作业开展时,要做好相应分析工作,特别是提高对软土地基处理作业的重视,保证道路桥梁安全性,延长其寿命。

1 软土地基特点

(1)含水量高

软土地基与传统土质地基相比,两者的一项主要差别就是含水率存在较大差异,前者与后者相比要高很多。通过对软土地基进行分析可以发现,软土地基无法形成良好土壤渗透能力,造成这一现象的主要原因就是其水分含量会超过70%。一般来说,如果软弱土层内含水率比例过高,将会导致土流动性提高,在这一情况下,需要对其进行加固处理,但是,针对道路桥梁软土地基来说,这并不是一项简单的工作[1]。因此,在道路桥梁建设期间,相关工作人员在工作开展时,要从实际情况出发,加强对软土的管理作业,应当先利用科学方式加固软土地基,从源头入手,维护软土地基稳定性,保证道路桥梁建设作业顺利进行,工程竣工后能够满足应用需求,为人们提供一个良好交通环境,方便人们出行[2]。

(2)需要较长时间压缩稳定

软土地基物理特点会对后续施工作业开展,以及工程竣工后质量造成直接影响。在道路桥梁建设期间,需要通过额外手段对软土地基进行处理,提高其稳定性,例如,施工人员在施工开展时,可以采取的挤压方式排出软土地基内的水分,从而达到提高软土地基稳定性目的。但是,通过对大量的施工经验来看,在实践中可能会遇到的其它问题。较为常见的就是,采取挤压方式处理软土地基,经过处理后的软土地基泥土稳定性达不到预期,整体稳定性差,这将会对后续道路桥梁建设留下严重安全隐患问题,这不仅会对道路桥梁建设作业开展造成严重阻碍,而且还会大幅度降低道路桥梁质量,缩短其寿命,并且会提高交通事故发生几率。

2 软土地基对道路桥梁的危害

在道路桥梁建设期间,需要采取合理措施对软土地基进行处理,并且要保证经过处理后的软土地基能够满足道路桥梁建设要求,这主要是因为软土地基会对道路桥梁质量造成不良影响,主要体现在以下几个方面:

(1)道路桥梁结构出现沉降

建设道路桥梁期间,受软土地基内水分含量较大因素影响,而且软土地基渗透性和吸水性都较差,如果无法及时将软土地基内的水排出,容易发生地基沉降问题,进而使道路桥梁工程在投入应用后出下沉现象,会大幅度降低道路桥梁质量,而且短期内会导致车辆无法正常通行,并且会提高维修成本。

(2)引起不均匀沉降

建设道路桥梁期间,施工人员要对其所区域内的软土地基情况进行全面分析,掌握软土地基特点,以及掌握的内容,采取合理措施进行处理,确保经过处理后的地基能够满足应用需求,一旦处理不当,容易导致软土地基发生不均匀沉降问题,这将会降低车辆在行驶期间的舒适度和安全性[3]。

(3)出现裂缝或龟裂

通过对我国建设的道路桥梁来看,具体建设作业开展采用的主要材料为混凝土、沥青,采取不同类型施工材料,最终产生的施工效果也会存在一定差异。但是,可以发现采用混凝土、沥青材料开展施工作业时具有一个共同点,就是在道路桥梁建设中,将会出现拉力不足现象[4]。因此,在建设道路桥梁期间,如果未采取合理措施处理软土地基,难以预防软土地基对道路桥梁结构出现破坏。此外,用于道路桥梁建设中的材料抗拉能力差,也会导致道路桥梁投入应用后,受自然环境、车载等因素影响,使路面出现裂纹,这些裂纹的出现不仅会影响道路桥梁外观,而且还会影响其稳定性。

3 软土地基处理技术在道路桥梁中的具体应用分析

3.1 施工前的准备作业

在对道路桥梁中的软土地基进行处理前,为了保证后续作业顺利进行,相关工作人员要进入施工现场,全面勘察施工区域内的地质情况,掌握该区域内地质、水文等各项数据,对收集到的数据要做好整理、记录,将其作为后续施工作业开展的主要依据,同时,还要依据掌握的具体情况,制定出一套合理的施工方案,后续施工作业开中要依据制定的方案进行,如果遇到特殊情况,需要对施工方案进行修改,必须要经过探讨、审核,通过审核确定无误后,才能修改,然后依据修后的方案开展施工。通过对大量的道路桥梁施工经验进行分析来看,相关技术人员在获取到区域水文报告,以及实际施工要求后,通常会拟定多个施工方案,对于拟定的施工方案,要对比不同方案的经济型、可行性、合理性,然后在全面结合经济、时间、技术等各项内容,最终制定出一套合理方案[5]。

3.2 处理软土地基要坚持一定原则

处理道路桥梁建设中软土地基时,应当浆预防与治理作业两者合理结合到一起,只有这样才能完成软土地基的合理处理。通过对软土地基情况进行分析,采取合理措施对软土地基进行预防控制,其最终的目的就是为了保证建设的道路桥梁路基路面稳定、完整,延长道路桥梁寿命,降低建设成本,提高经济效益。从实际情况来看,若没有从实际情况出发,做好软土地基预防控制,道路桥梁据竣工投入应用后,其遭受损坏程度将会加重,损害后的补救难度会加大,补救成本也会提高。

对于道路桥梁中软土地基来说,治理作业就是控制软土地基修复,主要是对出现的软土地基遭受破坏区域,要依据分析情况,采取科学方式进行补救,以免软土地遭受严重破坏。通过实际情况来看,若施工人员没有足够重视软土地基,势必会增加后续修复量,提高修复费用,情况严重将会引发安全施工事故,危害巨大[6]。因此,相关工作人员要提高对道路桥梁中软土地基的预防与控制,确保道路桥梁竣工后的最终质量能够达到预期。

3.3 处理道路桥梁中软土地基的常用方法

3.3.1 表层处理法

(1)表层冲刷法

前期勘察作业是道路桥梁建设作业的一项重要内容,在勘察期间经常会遇到含水量较高的土壤结构,这也就是软土地基。针对遇到的这一结构,在对其进行处理时,主要目标就是通过处理后,将土地含水率降低到合理范围内,同时,通过正确方式,采用碎石和砂砾等各种类型的建筑材料,通过对其进行应用,降低软土地基含水率,从而保证其质量能够达到要求标准,只有这样才能开展后续施工作业[7]。表层冲刷方式指的就是将一些建筑材料加入土层构造内,实现对表面部分的冲刷,最终确保经过处理后的土层构造的承重性、坚硬性都可以达到预期,满足道路桥梁建设需求。

(2)垫敷建筑材料

针对道路桥梁中软土地基发生的地基构造沉降现象,要从源头进行分析可以发现,造成这一现象的主要原因就是地面构造内发生了改变,针对这一现象,要想改变地面构造的承载力特点,施工人员在施工开展时,可以适当结合土工布、化纤无纺布等不同类型材料,采用专门机械设备,完成相应处理工作[8]。

(3)排水砂垫层

该项技术主要适合应用在相对较为薄弱的土壤结构内。在对道路桥梁中的软土地基土层含水量很大基层上,施工人员可以利用排水砂垫层完成相应处理作业。具体施工作业开展时,施工人员将厚度在0.5-1.0m之间的砂浆垫层平整铺到土壤的中上部分,采取这一方式,不仅能够提高土层稳定性,为排水作业开展提供支持,而且能够确保整个施工作业快速完成,缩短工期,高效完成相应处理工作。

3.3.2 管桩加固

管桩加固也是处理道路桥梁中软土地基的一项主要工艺,采取该项技术的重点就是适当引进管桩,通过对其进行应用,完成对软土地基的处理,从而提高软土地基稳定性。采取管桩加固方式对软土地基进行处理时,施工人员要注意观察周围地基抗震能力,以及稳定性等内容,做好相应检测作业,对于管桩施工,要做好相应定位工作,并且要依据具体施工情况,适当补充地基稳定能力的材料,做好补充工作,从而为后续施工作业开展提供强有力的支持[9]。下面,针对施工中,处理软土地基的几种管桩加固方式进行分析:

(1)碎石桩

在施工作业开展时,施工人员要利用专门打孔机械设备开展作业,将碎石等稳定性强、密度大材料填入到地面内,通过这一方式可以构造出几个能够支撑地面的几个桩体,提高软土地基稳定性,解决可能出现的各种不良现象。

(2)混凝土桩

加入混凝土材料,待施工中才用到水泥材料全部凝固后进行夯实处理,通过上述处理方式,可以大幅度提高软土地基稳定性。水泥是现代建筑工程中十分常见的一种材料,施工操作十分简单,而且还具有速度快、成本低等多项优点,不仅能够缩短工期,而且具有不错经济效益,目前混凝土桩在道路桥梁中的软土地基处理中得到了广泛应用,取得了不错应用效果。

(3)钢筋混凝土预应力管桩

这一类型管桩是一种创新施工方式,通过对该方法进行应用,能够提高地面稳定系数。在对施工作业中采用的钢筋混凝土预应力管桩,可以大幅度提升状体人与软土地基之间摩擦力,而且能够确保状体完整性,达到提高质量,避免变化发生作用。钢筋混凝土预应力管桩的应用期限相对较长,其应用也得到了相关施工人员的重视。

3.3.3 灌浆法

对于道路桥梁建设期间遇到软土地质相对较为严重路段,在对其进行处理时,可以通过对灌浆法进行应用,完成相应处理工作。采取灌浆法和处理软土地基,能够提高软土地基的稳定性,确保最终建设的道路桥梁质量能够达到预期,不会对交通环境造成不良影响。采取灌浆法对软土地基进行处理时,施工人员必须掌握电化学原理,通过对该原理进行合理应用,完成施工作业。通过粉喷法,将水泥砂浆灌入到的软土地基孔隙内,通过这一方式改变松散土层,提高软土层地基强度。从具体应用情况来看,灌浆发应用起来操作相对简单,因此,其目前被广泛应用到了道路桥梁建筑中的软土地基处理中。需要注意的是,采取灌浆法处理软土地基时,施工人员要做好作业中采用的电站的选择,电钻性能必须良好,确保其能够满足施工要求,同时,还要具体灌浆位置设定要严格按照设计进行,并且,要控制好灌入的水泥砂浆量,确保灌入的水泥砂浆量能够满足加固软土地基需求。

3.3.4 水泥搅拌桩法

软土地基对道路桥梁会造成严重破坏,一些软土地基处理起来难度大,为了能够进一步提高道路桥梁质量,做好软土地基处理,可以采取水泥搅拌桩法进行处理。采取水泥搅拌桩法能够改善道路桥梁路基结构,可以预防松散结构的软土破坏道路桥梁,提高路基整体稳定性,避免道路桥梁出现无法修复的质量问题,确保地基结构稳定性能够达到预期。

3.3.5 抛石挤淤法

该方法主要被应用在距离河流湖泊相对较近的软土地基中,因为地基位于水下,处理起来难度较大,而且无法采取的土壤更换方式处理,针对这一情况,为了能够更好地完成对软土地基的处理,可以采取抛石挤淤法进行处理,这一方法应用、实现起来相对较为容易。该方法在具体应用时,就是将石片填充到软土地基上,然后通过外力进行应用,完成对填充石片的挤压,将软土地基内的淤泥全部挤出,完成上述作业后,将一层较厚沙铺设在其上层。采取抛石挤淤法处理软土地基时,如果用于处理软土地基的石片浮出水面后,施工人员应当采用体积较小的石块颗粒开展作业了,完成对路基中存在缝隙填充,最终通过碾压,完成夯实作业。

3.3.6 加固塑料排水板法

该方法是近几年出现的一种新型处理软土地基方法,采取该方法处理软土地基流程如下:

(1)将处理软土地基作业采用的塑胶排水板嵌入到相应的软土地基土层中,进行嵌入时要采取专门设备完成,而且要依据软土地基具体情况,控制好嵌入深度。

(2)利用预压荷载方法进行处理,完成对地层强度的测试。采取这一方式处理软土地基,可以将软土地基内的多余水分排出,而随着玻璃板的增多,水会被释放到砂垫层。

采取上述一连串动作,一方面可以提高软土地基性能,另一方面也能够提高地面承载力。通过对大量施工经验来看,加固塑料排水板法在具体应用期间具有效益突出、施工简单等多项优点,因此,在道路桥梁建设过程中深受人们青睐,整体应用效果良好。目前,加固塑料排水板法应用频率不断增加,加强对该方法的应用,可以提高道路桥梁的经济效益。

4 结语

建设道路桥梁期间,要对其特点进行分析,施工人员要全面勘察软土地基情况,依据勘察结果采取合理措施处理软土地基。软土地基是影响道路桥梁质量的一项主要因素,其不仅会影响道路桥梁质量,而且也威胁施工人员和道路桥梁竣工后通行人员的安全。因此,要采取合理措施处理软土地基,确保道路桥梁整体结构稳定,承载力能够达到预期,保证道路桥梁工程安全,改善交通环境。

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