桥梁软基工程施工探究

桥梁软基工程施工探究

孙秀煜

江苏金领建设发展有限公司 江苏省 泰州市225300

摘要：桥梁的软基部分对整个桥梁结构的影响至关重要,因此研究和掌握其基础建设的技巧具有重要的意义。本篇文献主要探讨的是如何通过实际案例来解析桥墩的路基建造、土方回填及采用预应力混凝土管桩与B型塑料排水板相结合的方式解决软基问题等关键步骤,以期为同行业提供借鉴。

关键词:公路桥梁；道路堤坝填充;软土地基处理

一、施工方案

(一)软土地基的处理施工方案

对于公路互联立交的基础设施构建而言,其中很大的一部分是关于对软土基础的建造。因此,当涉及到道路与桥梁接合处及连接处的转换时,可以选择使用混凝土管道配合B型塑料排水板的方法来解决这个问题;而在路面部分,则可以选择使用B/C型的塑料材料排水板并结合过载压力预先施压的方式来完成这项工作。

1.塑料材质排水板

根据桥梁的实际状况,计划使用塑料排水板插打这一施工方式来处理软基工程。预期的建设时间为60天,将会采取如发电机、插板机、自卸车和推土机等各种施工设备。

2.预应力混凝土管桩

计划使用推土机、发电机、插板机、自卸汽车和装载机等主要施工建设机械设备,采用沉管机压打的方式进行工程施工,初步估计需要施工60天。

3.超载预压

在进行超载预压施工时,应根据设计图纸的指示,将填土的数量提高到设计数值以便于加速地基的固化和下沉。这需要按照路基填筑的技术规程和相关的技术标准来执行。

(二)路基填筑的施工方案

对于道路基础建设工程来说,强烈推荐采用机器工具来完成各项任务,如用平地机和平土器对土地进行整理,利用自卸卡车运送建筑材料,而压路机则专门用于路面压实。为了确保工作的顺利实施,可以遵循"四区划分、三个阶段、八个步骤"的操作指南。

"四个区域"涵盖了以下内容:建设区、整理区、压实区和检查区;而所谓的"三个阶段",则指的是预备期、执行期和完工审核期;"八个步骤"则是:工程筹备、基础修正、浇水、道路铺设和平整、路面的形状调整、多层次的建筑物堆积、压实并加固、最后是质量验证与签字确认。

二、具体施工方法

(一)施工准备

在现场交接桩工作完成后,测量团队会对高度和中线的连通性进行检查,并且与相邻段落保持一致。将这些检查结果提交给监理工程师以便日后审核,然后向各个施工队伍的技术人员递交桩子,只有得到监理工程师的批准才能开始建设。与此同时,必须要根据施工地点的实际情况修建合适的临时排水设施。

(二)施工区段的划分

在完成施工准备任务后,依据建设进度计划,主要关注重点工作区域,多个工作区域同时启动,两个建筑物之间可以划定为200米的建设区。

(三)路堤填筑

1、基底处理

(1)清理和掘除

针对土壤状况和地表实际情况,依据设计标准和施工规程对全线的道路基础进行彻底的清洁处理,及时清除道路基础周围的草皮、树根等杂物,接着将道路基础夯实。检查压实程度,确保其满足设计要求和规范标准。

（2）基底处理

①进行清理和挖掘。根据工程规范和设计要求,结合现场地面实际情况和土质情况,对整个路线的路基进行清表处理,清除路基范围内的树根和草皮,清理完毕后进行夯实。路基的原地面压实度必须符合设计和规范的要求。

2.在完成压实作业且满足验收标准之后,根据图纸或工程监督员的要求,需要对沙子、石头等基础料进行土壤测试,以确认其是否符合设计需求及施工准则,方可投入使用。接下来,将启动基底上的第二层砂垫层建设。该层的总体厚度是50厘米,其中包括两个部分:第一层有20厘米厚,随后会安装排水分区设备;紧随其后的是第三层,也就是30厘米厚的砂垫层,直至达到设计的密度(大于90%)为止,并且要确保每一层次都经过了充分的压实处理。此外,砂垫层的宽度必须超出路基边缘一米以上。

实施排水板工程时,首先需要对首层沙垫层完成质量评估并确认其符合标准之后,才能启动塑料排水板的建设工作。用于建设的塑料排水板需经过权威机构的认证和测试,具备与之配套的产品合格证书、实验和检测结果。同时,要确保外包装薄膜保持完整无损的状态。建议选择门架式的插板设备来执行此项任务。对于打桩深度的要求应该满足设计的数值,而拔管跟随的长度至少为50厘米,并且板间距离不能超过5厘米。另外,垂直度的偏差不得超过1.5%。具体施工方法如下:

a进行测量和放样。根据施工地区的相关资料提供的起始和终止桩号,需要打出控制桩,并且每隔10-20m放置一个中心桩。然后,根据设定的宽度,将对应地放置边桩和护桩。

b 地面清理、整平。

c 铺设砂垫层。

d进行桩的规划。根据设计的处理宽度、长度和板距,确定需要布设的列数和排数。根据计算结果绘制桩布置图。根据布置图,在已经铺设好的砂垫层上放置具体的桩位,并进行标记。

e施工。排水板的过程中,会选择合适的插板机。在施工放样阶段,就会开始对插板机进行安装和调试,以便节省时间。在预处理区域的端部进行试机测试,检查设备的性能,同时也会考虑地质状况和施工方法。具体执行步骤如下:

在开始进行工作时,首先要铺设好枕木和轨道,然后引进机器牵引。将排水板安装在卷筒中,通过门架上的滑轮将其引入插杆。从插杆末端引出排水板并折回,夹上短钢筋,再由订板机固定排水板。将排水板拉紧,使插杆对准需要进行施工的桩位。

接下来,启动驱动设备将杆压在地基上。当到达预定的深度后,移除插入杆,使排水板固定在孔底部。然后在砂垫层上方30厘米处,切断排水板并埋入沙中。

最后,移至下一个桩位。

(2)土工格栅的施工:

当所有排水板和沙垫层都已安装完毕并且完成了其相关工程时,根据设计的规范便可以启动对土工格栅的工作了。一旦土工格栅被成功地安置好之后,应立即投入到第一次填充材料的过程中,这个过程的时间不能超过一天,如果需要更长的停歇期,可以在土工格栅表面覆盖一层30厘米厚的细沙作为防护措施。同时,必须严格禁止任何车辆或机械在该区域内通行。

(3)采用预应力混凝土管桩结合B型塑料排水板进行软基处理。

①测量放样;

②地面的清理及平整;

③砂垫层的施工;

④塑料排水板的施工;

"塑料排水板+超载预压处理软基"的建设流程和规范也适用于1-4号工程项目。

⑤参照设计要求进行桩位放样;

⑥管桩的施工。具体流程如下:

a.在正式施工之前,需要进行至少两根压试验桩,以确认起贯入度、桩长并核实施工工艺、压桩设备是否符合要求;b.按照相关程序和安装说明书安装压桩机;c.预制桩桩尖需直对准桩位中心,缓慢放下插入土中;d.校正桩的垂直度和平台的水平度后,连续进行压桩;e.采用焊接接桩法进行接桩;f.使用送桩器送桩时,保证桩身与送桩器的中心线一致,送桩深度一般不超过2 m;g.进行桩节组合;i.结束压桩后,移动桩位,开始下一桩的施工;g.对桩帽进行双层钢筋绑扎;h.及时用砂填平施工中形成的坑凹。

⑦铺设土工格栅;

⑧在土工格铺设施工完成并通过检验合格后,即可铺设第二层砂垫层。

三、施工技术要点

1、换填土技术

由于软土的渗透能力相对较低,这使得其中的水分难以有效排出,从而给这种基础构造带来了不利的影响。尤其是在桥墩建造过程中,这类地点往往会经历长时间的下沉现象。同时,初始载荷阶段的高压孔隙水也可能引发地基强度的下降。因此,采取措施如排涝与更换土壤来提升其渗透性能是必要的。在这个项目中,一些地方的地基深度偏浅,包括有地下渠道、混乱堆积物区及低洼的水域等地段。经测试评估,这些地区并不满足于地基承重的标准,且地基变形的风险较大,所以必须对此类情况给予特别关注并进行适当处理,确保项目的顺利实施。

图1 换填施工垫层

式中：

σz—垫层底部土附加应力，单位为N;

σcz—垫层底部土自重应力，单位为N;

faz—修正垫层底面位置软土层厚度后承载力特征值，单位为N。

此次的土壤更换工程采用了粗粒状砂砾作为填充元素。在开始之前,采集了砾质土场的样本并进行了成分分析,以确认其中有害物质及细沙的比例是否满足的实际工作环境的需求。依据这些信息,选择了合适的替换砂来替代旧有的砂砾。接着,在工地进行了清理,移除了所有可能影响工作的物品。完成了基础的更新与整理之后,对其进行了检查,按照设计的标准调整了施工参数,用适量的砂砾和其他材料分层次填埋并加固,其深度达到了25厘米。随后,将填料由推土机推进并铺平,再利用刮平机进一步使之平坦化,以此达到设计要求的填充层厚度,保持表面整洁。对于填料的水分管理,要控制好水分含量,过高的水分可以通过自然风干减少,而如果太低则可以借助喷水器增加湿度。当所有的土壤交换任务都已完成后,会再次运用机器的力量将其压紧,以确保持续稳定的密度。接下来,会测量底部的基础系数和压缩比率,确保它们能满足设计的要求,最后会依照规定流程进行审查。为了防止施工过程中的积水问题,会在砂垫层两边设立临时的排水渠以便排走多余的水份,与此同时,还会严格把控整个地基建设的品质,这有助于提升桥体的整体质量。

2、振密法施工技术

对于软土地基处理,应该利用如填充物等方式来提升其抗剪切能力。如果抗剪切性能不够强的话,会影响到桥的基础承重力。因此,为了防止这种情况的发生,在实践操作过程中需要对工地进行实地测试并实时监测施工区的抗剪切特性,以强化工程品质管理。要增大抗剪切能力,可以采取震密法施工方式,通过爆炸冲击波、敲打、压力挤压及振动的方式使当地土壤更加紧密,从而显著增加地基的抗剪切力量。

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结论

总而言之,针对桥墩所在地的土壤性质较差的情况,应该根据实际情况制定并执行相应的建筑计划,明晰需优先考虑的关键难题,利用先进的技术手段逐步优化软弱的地基结构,强化排水的措施及更换填充材料的过程,以此来提升土质的承压能力,积极应对下陷现象,改进渗透性能,增加地基的抗拉强度,缓解其过度的压缩特性等问题。经过竣工后的评价结果表明,此次施工作业达到了预期的效果,大幅度提高了软弱地基的承受能力,并且作业水平相当优秀。

参考文献：

[1]赵彩凤.桥梁软基工程施工探究[J].城市建设理论研究:电子版, 2011(26).

[2]黄旭.探究软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].四川水泥, 2021, 000(002):P.71-72.