摘要:地基处理是现在道路桥梁建设中极其重要的一项环节，而软土地基是道路桥梁使用期间的最大质量隐患。基于此，本文结合加蓬PO项目，探讨了有关道路桥梁施工，尤其是沿海粉细砂地区施工中的软土地基处理技术。
关键词:滨海地区；软土地基；处理技术
1项目概况
加蓬PO项目为EPC项目，全长95.921Km。项目设计双向两车道，路基宽度12米，设计速度为80km/h。项目属热带雨林气候，年降雨量充沛，多年平均降雨量为1500～3000mm，且集中于大雨季（2月中旬到5月中旬）、小雨季（9月中旬到12月中旬为小雨季）。项目区域位于加蓬西部滨海区，比邻大西洋，主要地貌单元为冲积平原地貌，地势平坦，地形略有起伏。
2加蓬PO项目软土地基施工条件
根据加蓬PO项目的勘察及调查成果，路段主要软土地基为第四纪全新统冲积层，主要由淤泥质粉质黏土、软塑黏土和砂类土构成。项目软基路段具有这些特点：表层为厚度1.0~5.0m的腐殖物、泥炭、泥炭质土，该层非常松软，具有含水率高（达100~300%）、孔隙比大（达3.0~8.0）、压缩性极大（压缩系数达5~10MPa-1）、承载力低（容许承载力仅为30~40KPa）、有机质含量高（达30~60%）等特点；软土层下卧有细砂、中砂等透水体，软土层在路堤荷载作用下为双面排水固结，固结排水距离减半，对加快软土的固结有利；多数软基路段上部淤泥、淤泥质砂的总厚度在5m以内，部分路段在8m以上。
3加蓬PO项目软土地基处理方案
加蓬PO项目地处滨海区，区域内无合格的筑路材料，石料、砂、等均需远运。项目最近的石料来源就是距离项目210公里外的内陆地区，且只能采取船运的方式，石料开采及运输的成本很高。根据项目软土地基特点，并充分考虑工期、材料以及经济性，PO项目首先排除了碎石桩及抛石挤淤等需要大量石料的处理方式，初步确定了以置换法及水泥搅拌桩为主的软基处理方案。但随着试验段施工的展开，我们发现在第四纪全新统冲击层的工况下，水泥土强度很低，水泥搅拌桩成桩困难，预计在大规模施工中难以控制施工质量。同时，考虑到PO项目的气候条件及地质条件，将水泥搅拌桩处理方案变更为更为合适的钢筋混凝土方桩的方案，最终确定了置换法、堆载预压及方桩的综合软基处理方案。
3.1置换法
置换法顾名思义就是清除不合格的软弱基础，置换为具有良好透水性的合格材料。在加蓬PO项目，对于软土厚度小于或等于3m的一般路基段，采取该处理方法施工。置换法的施工工艺简单，可以充分发挥大型机械的施工优势，但受其施工方式的限制，在处理较大深度的软基时常显得有些力不从心，在施工过程中注意做好基坑开发的防护措施，防止由于坍塌造成安全事故，在这里不再赘述。
3.3堆载预压法
由于PO项目工期充裕，而且项目地质特点对排水固结有利，具有使用堆载预压法的有利条件，项目在充分考虑项目实际情况及工期情况后，对于软土埋深大于3m，小于8m的路段及地基表面覆盖一定厚度的砂土硬壳层的软基路段，在经过计算满足要求时，采用堆载预压处理。该方法工艺简单，但需要特别注意的是要做好沉降观测及侧向位移观测工作，加蓬PO项目采用第三方单位进行软基监控工作，由该单位根据观测资料进行工后沉降推算结果，满足设计要求并出具报告后方能卸载。
3.4钢筋混凝土预制方桩处理
加蓬PO项目对地基表层无硬壳层分布，软土层厚度大于8m或泥炭大于3m的路段及涵洞位置采用预制钢筋混凝土方桩处理。同时对于桥头地基，为减小工后沉降差，采用预制方桩处理。预制方桩区别于其他桩基础的特点是：制作便利，在预制场规模化生产时，桩身强度高质量可靠，单桩承载力大，受地下水位影响较小。除了上述特点之外，还具有现场施工速度快的优点。预制方桩分为空心桩和实心桩两种，为了避免施工中由于群桩基础产生挤密效应，我们选择了更方便预制及打设的实心桩。
由于加蓬地质复杂且在滨海地区的方桩施工经验较少，在本文重点对PO项目在该工况下的方桩施工要点进行总结：
1.在施工准备阶段，需要注意根据气候及场地情况选择最合适的施工时间，以PO项目为例，由于加蓬属于热带雨林气候，雨季降水量极高，且PO 项目方桩施工区都处于粉细砂地区，主要有中砂、细砂、粉砂。砂子遇水密实度增加，会对沉桩施工造成困难，造成打设进尺困难，极易造成桩身断裂及桩顶破碎等问题，因此，方桩打设施工应选择在旱季进行。
2.由于施工区域均为粉细砂，在施工开始前应合理的规划好打设顺序及打设路线，尽量避免设备在沙地调头，造成设备陷于沙中，使设备磨损和损毁。另外，打桩机工作时须保持垂直平稳，考虑到沿海粉细砂地区工况，可以在桩机底部加垫枕木以保证桩机稳固，确保在作业开始后打桩机不会产生歪斜或移动。
3.待桩尖插入桩位准确无误后，利用装机锤体自重进行压桩，并使用两台经纬仪呈90°对桩身垂直度进行校正，桩身垂直度偏差不得超过0.5%，当不满足要求时，应使用打桩机桩架液压装置进行调整。
4.作业开始时，采用轻锤慢打，并加强对桩身、桩架、桩锤等垂直度进行观测。待桩身入土达一定深度且桩稳定，确保桩身不会产生歪斜后，可进行正常打桩作业，锤跳动落距不宜超过1.5m。桩锤与方桩间应加入粗麻绳等弹性材料。
5.在一定深度时，可能会因为桩尖遇到孤石或硬土层，使沉桩进尺速度变慢或锤头反弹，此时应减小落距，轻锤慢打，待桩尖穿过之后，再加大落距。
6.钢筋混凝土预制方桩在施工过程中常见的质量问题包括桩顶破碎及沉桩达不到设计控制要求等，通过加蓬PO项目的施工经验分析，产生这些问题的原因一是由于桩的预制质量差、桩身混凝土龄期不足造成桩身强度不足，在生产中应加强方桩预制的管理工作，严格按照规范预制。二是沿海粉细砂地区方桩施工时，桩尖遇到饱水密实的砂层时，会产生“假凝”现象；或由于打桩顺序不合理，以至于方桩产生群桩挤密效应时，造成沉桩困难，严重的会产生桩头或桩身破碎，解决此类问题，要加强工人的施工技术交底，遇到沉桩困难时轻锤慢打。做好打桩机行进路线及打桩顺序的规划工作。
3.5加筋法的应用
为了避免软土地基的位移、沉降等现象，对道路造成破坏，加蓬PO项目采取埋设土工格栅的方式增加层间摩阻力，增加路基的整体强度。铺设土工格栅时，应注意土工格栅材料不允许直接进行碾压,需待上覆填土后方可采用碾压机械压实。土工格栅材料的连接应牢固,受力方向连接强度不低于设计抗拉强度。
4软土地基对道路桥梁结构的影响
软土地基处理作为隐蔽工程，其处理的好坏，会对道路桥梁的结构安全造成直接的影响，甚至会影响行人及车辆，造成安全事故。造成这些影响的原因主要是由于软土地基产生固结沉降，造成结构发生整体沉降或不均匀沉降，由于软土地基本身是难以被压实的，压实程度的不均匀就可能会造成后期的不均匀沉降，软土地基固结程度的不均匀，也会造成不均匀沉降。整体沉降和不均匀沉降，会造成路面产生纵横向破坏裂缝，结构物产生失稳破坏，影响整个工程的正常使用。
5 海外ECP项目工程设计对软土地基处理的影响
工程设计的重要性是不必言说的，尤其是对于国外EPC项目，工程设计往往贯穿整个项目周期。而此类项目由于其实施方式的特殊性，在项目合同签署前往往无法完成工程的详细设计。因此工程初步设计的准确程度非常关键，尤其是软土地基的勘察及地质分析的准确程度，往往能够对项目的总体造价及工期造成巨大影响。结合加蓬PO项目的实际经验，国内施工单位在进行项目初步设计时，其勘察及地质分析的深度往往是不够的，许多具体的设计工作需要在施工图设计阶段完成。这与国外尤其是欧美国家是不对称的，国外往往在APD（详细设计）阶段的设计深度就已经达到了国内的施工图设计深度。因此由于前期设计深度不足造成软基数量估算错误，引起项目造价提高，或者因此造成索赔工期等影响，都是难以获得业主支持和同意的。
结束语：
鉴于软土地基处理的重要性，本文对加蓬 PO 项目的软基处理的总体思路及经验做法进行总结和分析，以期促进滨海地区软土地基处理技术的提高。
参考文献：
[1]交通部.JC934-2004 预制钢筋混凝土方桩[S].北京:人民交通出版社,2004.