软基加固技术在市政施工中的应用分析

2024-11-09 00:00:00苏俊伟
居业 2024年10期
关键词:街巷市政注浆

摘 要:在各类市政工程中,常遇到软土地基处理问题,其客观推动了软基加固技术的应用和发展。本文以泉州古城核心区街巷综合保护提升工程为例,对软基加固技术在市政施工中的应用现状、问题和策略进行研究,以期服务未来管理工作。

关键词:软土地基;加固技术;市政工程;现场管理文章编号:2095-4085(2024)10-0031-03

0 引言

软土地基是指压缩量较高的软弱土层。此类土层多含有较多的有机物、水分或空气,受到外力压迫时出现形变的可能性较高,不经处理可能诱发沉降甚至不均匀沉降问题,会严重危及上部构筑物的使用质量和安全性。市政工程中,软土地基较为常见,其处理技术的选择直接影响着市政工程质量,因此需要施工单位格外重视。

1 软基加固技术在市政施工中的应用现状

1.1 工程概况

泉州古城核心区街巷综合保护提升工程,包括壕沟乾、帽巷、螺珠巷、奎章巷、园石巷、金鱼巷西段、金钗巷及裴巷等,属于市政工程一般范畴。设计区域内29条道路均为泉州古城传统的生活街道,是古城“三片一线”保护的重要地段,其建筑风格体现了泉州多种文化融合的特色,具有重要的历史、文化保护价值。其中八条核心街道以及其设计长度情况(见表1)。

从区域特点上看,泉州市地处低纬度,规划区在大地构造单元上属于闽东南新华夏沉降带,城市建设按7°设防。当地降水较多且濒临海洋,土壤中的含水量较大,存在软土地基处理的一般需求。

1.2 主要软基加固技术方法

目前常见的软土地基加固技术包括换填法、强夯法、灌注桩加固法、注浆加固法等。另有少数特殊工程使用的加固方法,包括连续墙加固等,并不作为市政工程的常规加固技术[1。不同技术方法的原理相似,但适用性存在不同。换填法适用于软土层厚度2.5m以下的区域,其特点在于施工便捷、原理简单,成本比较低廉;强夯法的特点在于技术流程固定、环节较少,能够以比较简单的原理进行软土处理,适用性广泛,成本也相对不高;灌注桩加固法、注浆加固法均属于化学加固技术,一般以水泥砂浆、钢筋笼等设施提供辅助,利用其干凝后强度提升的优势,实现对软土地基理化性质的改变,进而优化强度水平。但化学加固法的操作难度较高,成本也较大,且在都市范围内应用也存在社会效益偏低的情况[2

1.3 软基加固技术的价值

市政施工中,软基加固技术的价值集中于提升施工过程安全性、减少后续运维成本及保证使用安全等三个方面。

如在泉州古城核心区街巷综合保护提升工程中,因当地降水频繁,一些古城街道可能因排水问题加快老化,对其排水区域进行软土加固,可以提升相关区域的排水稳定性,使施工过程中的道路损坏、小范围坍塌风险得到控制。在加固完成后,其周边构筑物出现沉降、不均匀沉降、裂缝等问题的可能性会降低,也能减少道路、街巷持续运维带来的成本及管理精力消耗[3。完成软土地基处理后,其构筑物以及后续使用的安全性也能得到提升,可减少道路受外力压迫出现塌陷等问题的可能,进而为车辆、行人提供比较安全的交通环境4

2 软基加固技术在市政施工中的应用问题

2.1 技术选用不合理

市政施工中软基加固技术的应用尚不完善,存在技术选用不够合理的问题。上文对常见的软土地基处理技术进行了分析,可知不同技术的特点、优势以及适用性各有差别,应结合工程实际情况慎重选用。部分市政工程施工管理人员对此重视不足,在设计阶段选用了不合适的工作方法。如部分城市的软土层较厚,但设计人员出于节约成本的目的,选用了换填法寻求加固。厚度超过2.5m的情况下,换填法的施工成本也较大,如果处理的软弱土层厚度不足,其下部的承载能力依然有限,不能有效完成加固。也有部分管理人员没有考虑都市内施工特点,盲目选用强夯法进行施工作业。此方式对施工区域空间位置要求较高,较拥挤的空间内,夯实用设备无法进入,施工可行性受到影响,效率也不高[5

2.2 参数控制不当

参数控制不当是市政施工中软基加固技术应用的典型问题之一。软土层加固需遵循既定规范,确保满足施工最低标准。应依据上部构筑物的建设或加固需求,精准选定技术方法和具体参数。部分市政工程管理者决定应用强夯法加固软土地基,但选用的重锤自重不足,难以保证将软土中水分、空气充分压出。也有部分管理者采用了化学加固法,但注浆时的工作压力过小,导致注入土层中的水泥砂浆集中于某一处或几处,不能完全与土壤混合,故加固作业均衡性比较有限。参数控制不当的问题,可能在短时间内无法产生破坏,其负面影响一般随时间推移渐渐显现,处理上的难度也更大。

2.3 处理不够全面

市政施工中软基加固技术的应用,也存在处理不够全面的问题。该问题是指处理软土地基、组织加固的过程中,仅针对部分区域、重点环节进行加固,其他环节、区域没有得到足够关注,以致加固作业的综合效益不佳。如道路加固工程,需在常规范围内适当外延一小部分,在道路投入应用后,因车辆、行人对道路路面施加的外力不是完全均衡的,如果仅在路面区域内进行加固,其边缘土体环境强度不足,可能在外力作用下出现边缘拱起的问题,从而影响行车、行人安全。不全面的处理也可能导致道路不均匀沉降、构筑物裂缝、塌陷等质量问题,进而会影响软土地基加固的综合效益,带来经济成本增加和安全方面的隐患。

2.4 现场管理不严格

现场管理不严格,是指市政施工中应用软基加固技术时,没有结合工程具体特点及所选技术特征进行现场施工各环节的综合管理。如换填法施工模式下,方案、参数制定比较完善,但在施工过程中,现场使用的换填物质量不佳,不能满足换填后提升软土基强度的需求,施工效益往往较低。此外,大部分软土加固技术需要使用水泥、钢筋等建筑用材料,这些材料的质量也应通过现场管理提供保障。部分施工单位管理人员意识不到位,未能做好材料质量的现场控制,出现水泥标号不符合设计要求、钢筋强度不足等问题,也影响软土加固的效果。

2.5 施工不规范

软基加固技术在市政施工中的应用广泛,在此过程中,存在施工不规范的情况,影响了加固效果。施工不规范,是指施工人员对技术了解不到位,不能充分根据技术要求完成软土地基加固的情况;也指施工人员对施工技术运用不重视、不能完全遵照技术标准进行软土地基加固。如上文所述的注浆加固法,需要考虑注浆参数管理、有效选取注浆孔、确定孔深与孔径及注浆角度控制,施工技术人员对任何一个环节了解、控制不到位,均影响施工的规范性和最终质量。值得注意的是,施工规范性也可能受到现场管理、施工方案、施工组织设计的影响,具有多元性特点。

3 软基加固技术在市政施工中的应用对策

3.1 有效组织技术选取

泉州古城核心区街巷综合保护提升工程以街道加固为主要目标,强调改善管网功能,这意味着其对技术的需求更为特殊。该工程在组织技术选取时,根据实际需要确定了换填法、注浆加固法以及强夯法。换填法应用于街道内管网转弯各处区域、路基区域;注浆加固法应用于道路边缘;强夯法用于道路两侧宽阔区域。管网转弯各处区域、路基区域的软土层厚度相对不高,应用换填法施工可以较快完成土层强度的提升,工程量也较少。道路边缘的加固如果完全进行路基开挖,工程量过大,少许打孔注浆,即可满足加固需要,也能够避免工程量过大的问题,适用性理想。强夯法对宽阔区域进行处理,施工比较便捷,也能减少施工成本,便于多区域施工同步化,效率理想。

结合地勘报告资料,部分地区软土地基表面基本为杂填土,局部路段箱涵底坐落淤泥层,可采用松木桩加固以减少施工扰动。具体工作中,打桩径15cm松木桩即桩间距0.5m正方形布置、0.5m碎石换填,同时因管线开挖埋设需求较大,基本为全断面开挖,设计管线埋设完成后采用好土回填,施工效果良好。

3.2 加强参数控制

参数控制得当,是泉州古城核心区街巷综合保护提升工程特点之一,也是其能够妥善完成道路加固的基本条件。其它技术的应用,也以规范参数标准为基础,并结合加固的具体需求进行软土地基处理。规范的技术参数也便于组织现场管理,做到管理有的放矢。

3.3 保证处理全面性

泉州古城核心区街巷综合保护提升工程关乎到20多条街巷,其中八条街巷均采取全面而高效的保护与提升措施。在施工作业开始前,由施工方对施工区域内的各类条件、参数、建筑物情况以及道路信息进行准确收集,并拟定切实可行的加固计划,最终形成技术方案和处理标准及施工组织设计。作为具体工作的依据,其具体内容包括土壤信息、水文信息、交通信息、居民信息等。在加固处理的过程中,以详细的早期信息为基础,确定不同区域的加固方式,明确管理责任人,落实管理权责,逐步推动加固技术有序进行。加固过程中做好跟踪;加固完成后建立观测系统进行沉降、不均匀沉降的跟踪。以全周期、全范围视角组织软基加固,确保技术应用得当,最终效果理想。

3.4 做好现场管理

软基加固技术在市政施工中的应用,需关注现场管理。泉州古城核心区街巷综合保护提升工程中,现场管理以严格的权责落实、明确的技术标准和对应的监督体系为基础。以设备和材料为例,在施工前确定所需用材、设备的质量和规格要求;设施、材料进场前,组织现场检查,核准无异常再允许入场施工。在此基础上建立流动监督机制,随机对各区域的施工情况进行监督检查,及时了解是否存在施工管理粗放、现场管理松懈情况并加以处理,全程保证了市政施工中软基加固技术的应用效果。鉴于施工区域周边环境保护要求严格及古城内危房密集的现状,特选用钢管桩,并实行就地利用策略,避免回收处理造成的二次施工损害。钢管桩以其高刚度、强可塑性及针对性设计,完美契合改造需求,且针对狭窄巷弄,其支撑结构可直接转化为施工通道,施工流程简化高效。同时,所有车辆严格遵守既定时间进出城区,进行散装材料的装卸与运输作业,机械施工则实施分时作业制度,以最小化噪声干扰。施工全程中,有效确保了无老旧房屋受损等不利情况发生。

3.5 提升施工规范性

规范施工是软基加固技术在市政施工中应用的基本要求。在泉州古城核心区街巷的综合保护提升工程中,施工严格遵循既定技术标准与方案,辅以精细的现场管理和详尽的技术交底,以确保施工流程的规范化与高效性。如给水管道部分施工,要求采用0.2m厚中粗砂垫层基础,管道接口处的基础应挖凹槽,以便接口操作,在施工完成后,用砂填实。管道应敷设在承载力达到管道地基支撑强度要求的原状土地基或经处理后回填密实的地基上,管道基础地基承载力应不小于100kPa。施工过程全程加以监控,并做好完工检查,作为加固质量、技术应用效果的保障。

4 结语

综上所述,软基加固技术在市政施工中的应用普遍,具有突出价值。从共性角度出发,必要的软土地基加固可以改善市政工程质量、使用效益和安全性。当前仍存在技术选取不合理、参数控制不当、处理全面性不高、施工规范性不足等问题。结合泉州古城核心区街巷综合保护提升工程管理过程,建议有效组织软基加固技术选取,同时做好参数控制、现场及规范性管理,使现有工作中的一般问题得到管控,也为市政工程施工建设提供综合效益层面的支持。

参考文献:

[1]詹宏伟.软基加固施工技术在市政道路施工中的应用[J].交通科技与管理,2023,4(22):34-37.

[2]周成文.基于软基加固技术的市政道路施工方法研究[J].江西建材,2023(9):284-286.

[3]王慧孜.基于软基加固技术的市政道路沥青混凝土路面施工方法[J].广东建材,2023,39(6):87-89,107.

[4]马晓晓.软基加固施工技术在市政道路施工中的应用探究[J].中国设备工程,2023(11):254-256.

[5]江劼,瞿松林,王志鹏,等.软基加固技术在市政道路施工中的运用分析[J].中国设备工程,2022(18):213-215.

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