摘要:随着时代的进步,公路工程建设越来越完善。公路桥梁施工中,由淤泥、黏土构成的软土地层处理难度较大,土层本身的强度、含水量会直接影响公路桥梁地基承载力,甚至会诱发路面沉降风险,使得公路桥梁在使用中存在较多安全问题。为此,需采用软土地基施工技术解决公路桥梁施工中的软土问题,控制土层压缩性,确保地基施工质量。
关键词:公路桥梁工程;软土路基;施工技术
引言
近年来,中国的社会主义经济发展水平不断得到提升,城市化的进程不断向前推进,各项基础设施也得到持续的完善,而高速公路桥梁的施工也被认为是我国基础设施建筑工程中最重要的组成部分之一。在高速公路桥梁实际施工的整个过程中,不可避免会遭遇到各种不同的情况,软土路基便是比较常见的一种特别情况。一旦在处理这些软土路基时发生一些问题,那么这条高速公路桥梁的行驶安全性和运行稳定性也将很大程度上受到威胁。
1软土地基概念及其特点
1.1软土地基概念
软土地基主要指的是以淤泥、有机质土以及淤泥质粘土等土壤为主要成分的一种地基,其具有明显的强度低、抗剪能力弱以及含水量高等特点。这些特点导致软土地基固结速度慢、稳定性以及抗压能力相对较差,在实际施工过程中很容易出现塌方等安全事故,对工程施工安全以及公路桥梁的使用寿命产生严重影响。为了保证可以夯实路基,有效延长工程使用寿命,相关工程建设人员应该在施工建设之前,针对施工建设区域的地质情况开展全面仔细的勘察工作,再结合实际情况科学合理地选用最为适宜的软土地基处理技术,确保施工质量以及效率,获取良好的经济效益。
1.2软土地基特点
渗透性不足。通常情况下,软土路基当中包含着大量的泥炭以及淤泥等物质,所以具备较强的可压缩性,这也造成了其承载能力相对较弱,缺乏良好的渗透性,由于软土当中蕴含的有机成分相对较高,还可以进一步降低渗透性。在实际公路桥梁施工过程中,因为渗透性不足,雨季时很容易导致路面产生积水问题,对施工质量及运行安全产生不利影响。(2)稳定性低。一般软土路基的强度和稳定性等都非常弱,在材料强度不高的情况下,很容易导致路面出现下沉问题,同时不同位置的路面其实际下沉量也会有所差异,导致路基质量难以达到相应标准,而且还容易降低使用年限。
2公路桥梁工程中软土路基施工技术要点
2.1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。
2.2换填处理技术
软土地基深度在3m以内的属于比较浅的软地基,针对这种浅软土地基来说,可以采用换填技术来改善地基硬度。换填技术施工需要人工和机械相配合共同完成,通常情况下是通过开挖工序挖除软土地基,且将挖出的土方运输到指定地点,然后将碎石、砂硕、煤渣等材料回填到软土地基中,并且严格按照比例和厚度进行填充。回填地基选用这些材料主要是因为这些材料质地坚硬、稳定性能高,并且具有较小的压缩性,可以满足企业施工要求。为了能够进一步提升工程质量,提高路基稳定性,施工单位都会采取分层填筑碾压的方法进行回填。
2.3片石垫层技术
软土路基处理作业中使用的片石垫层法,技术流程如下:施工放样→挖淤泥排水→清除厚度为30cm表土→路基处理→压实。施工中需要先排除明水,挖除厚度为0.6m的淤泥,使用水泵进行处理,将水抽到周围的沟渠内,切实保障软土淤泥被清除干净,保障基底没有水再进行填土,不可以出现软土掺杂或有水碾压的情况,避免出现弹簧或者缺陷地基。完成后续操作后,清除平均厚度为30cm的表土,做好基底的夯实操作,抛填厚度大小为0.8m的片石垫层,做到层层碾压。结束后再进行弯沉值测量。如果没有达到标准,则需要及时反馈。施工前应做好测量工作,在片石垫层顶部位置覆盖厚度为30cm的碎石垫层,并且在上层覆盖土工格栅,再铺设30cm的碎石土层,结束后铺设第二层土工格栅,避免出现破坏的情况,同时和垫石结合位置要设置10cm的碎石土垫层。操作时要求横向铺设土工格栅,严格控制施工质量。搭接是要求宽度不小于20cm,结束后应立即组织填土作业。施工期间应做好土工格栅的检查,及时发现折损或者刺破等问题。
2.4高压旋喷注浆处理技术
实际软土地基施工中,首先需要完成注浆管钻机喷射的施工,确保20MPa的高压浆液能够注入此时地基中,保证在地基内部可以形成一种水泥土体,以此增强地基强度。采用高压旋喷注浆技术施工方式通常有单管法和一重管法以及二重管法。在施工过程中经常用到的设备是钻机,钻头用来钻入地基中,有利于注浆液和地基固结,促使地基和浆液形成坚硬的结构。高压旋喷注浆技术在有机地质中应用比较广泛,软土地基中包括淤泥、碎石土、黏性土材质,在对其进行加固处理时,采用高压旋喷注浆技术需要充分了解软土地基结构和现场施工条件,以此判定技术适用性。当然,在其他地基处理工序中以及选用其他方式都需技术人员对软土地基实际情况进行勘察,现阶段在高压旋喷技术中水泥是主要的施工材料,施工设备有钻头、空气压缩机、制浆机等机械设备。
2.5加筋土处理技术
加筋土方式是利用栅格、土工织物等工具对软土地基进行处理,通过栅格、土工织物等物质添加到地基中,促使这些物质与软地基形成一个整体,进而起到扩散软路基压力的作用,以此提升路基的承载力。这种地基处理方式经常被应用在回填土形成路堤中,在用在软土地基、黏性土地基、沙土地基中应用较为广泛。采用栅格、土工织物时可以与砂垫层同时使用,将二者视为同一层,以此实现传递荷载的目的。垫层与其他层面具有一定的差异,为此可以将带有栅格、土工织物的砂垫层作为搭建路堤的柔性基础,在采用软土固结排水技术处理软土地基时,也可以将其作为排水层。垫层处理可以提高路基性能和均匀性,同时也可以提高施工速度和质量,一定程度上可以起到缩短工期的作用,可以保证公路桥梁在最短时间内恢复通行。
结语
综上所述,城市化进程中,公路桥梁成为我国经济建设、交通运输的重要组成部分。为保障公路桥梁施工质量,相关人员应结合具体工程概况,设计出完善的施工技术方案。软土地基施工技术是我国桥梁工程、道路工程的重要施工技术,可进一步稳固地基,降低路面沉降风险,其在公路桥梁施工中的应用,对加强公路桥梁安全性,推进城市交通事业的发展意义重大。
参考文献
[1]白玉鸽.公路桥梁软土路基施工技术[J].建筑技术开发,2020,46(5):110-111.
[2]许立华.公路桥梁过渡段软土路基的施工技术研究[J].建筑技术开发,2021,46(2):145-146.
[3]周晓飞.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].建材与装饰,2021,17(6):289-290.