唐路明
海南三沙市建设工程有限公司 海南 三沙 573199
摘 要:软土地基是路桥工程施工过程中的典型不利工况之一,如果处治不当,将严重影响路桥建成通车后的服役质量.本文从现阶段路桥桥梁施工状况切入,总结软土路基施工特点,探寻各项影响因素,围绕相关施工技术展开深入分析,提出各关键环节的工艺要点,以期为类似工程提供参考。
关键词:路桥工程;软土地基;施工特点;技术探讨
1工程概况
某段路桥采取双向四车道设计标准,设计时速80km。基于现场勘查结果得知,k6+220~k7+450段为稳定性欠佳的软土路基段,含水量7%~36%,部分区域土质呈淤泥状或液态。由于承载力不足,需运用合理的技术措施加以处理。
2软土地基施工存在的问题
2.1局部沉降
软土地基出现局部沉降现象不利于路桥桥梁结构的稳定性。地基是路桥桥梁结构体系中的基础部分,若存在倾斜等质量问题,将严重影响路桥桥梁的整体质量。对此,需准确认识软土地基特点,提出科学可行的质量控制标准,有效解决软土地基的局部沉降问题。
2.2路面压实度不足
路面压实度是工程施工的关键性控制指标。压实度不足会影响路桥桥梁的稳定性,加之后续行车荷载等因素的作用,容易引发路面塌陷等质量问题,造成不可挽回的损失。软土地基的稳定性相对较差,对路桥桥梁的建设质量存在不良影响,无法保证软基处理的压实度,将加大路桥桥梁的失稳概率。
2.3路面稳定性差
路面稳定性也是路桥桥梁建设领域的重点控制对象之一。施工期间,应全面掌握路桥桥梁的结构组成情况及施工技术的应用要点,以施工质量要求为导向,依据规范落实各项工作。路面稳定性不足将直接影响施工技术的应用效果,是现阶段路桥桥梁建设中较为普遍的问题。此外,部分施工单位对路面问题的重视程度不足,缺乏行之有效的应对措施,导致路面的稳定性下降,安全隐患增加。
3软土路基施工技术
3.1换填法
目前,换填法的应用较为广泛。该方法的关键在于清除柔软土壤,填入性质更稳定的土壤。现阶段的填充方式包括传统的人工填充和机械填充,根本目的都是提高土层的稳定性。需通过多次夯实处理,为后续施工打下坚实基础。考虑到软土地质的特殊性,应加强现场地质勘察,并根据实际情况选择相适应的换填策略。
3.2排水凝固法
工程经验表明,含水量大是多数软土路基的共性,因此排水凝固法具有可行性。在实际施工过程中,需选择合适的技术并配套相应设备,既要有效排出多余水分,又要维持路基的稳定性,不可发生持续性下沉现象。在各类细分方法中,塑料排水固结技术具有较好的应用效果。该方法以塑料板为工具处理软土积水,可实现在较短时间内高效排水,有效加固路基,提高施工质量。
3.3搅拌深层水泥法
工程实践表明,搅拌深层水泥法的应用效果良好,可实现对软土路基的有效处理。该方法的关键在于硬化水泥,通过灌浆的方式将其注入软土路基,实现充分混合,水泥发生凝结后将与处理区域内的土地形成稳定的整体,依托水泥的韧性及强度保障路基质量。由于该方法可以有效解决软土路基下沉问题,因此优于换填法。粉喷桩施工技术具有较好的应用效果,但对技术水平具有较高要求。施工全程均需确保送浆的持续性,不可出现停浆现象;若因人为或是外界因素的影响而被迫暂停施工,会对整体性能造成不良影响,无法为工程建设提供良好条件。
搅拌深层水泥法在应用中应注重对水泥用量的控制,并配套科学的灌入方法,以上两个环节在很大程度上决定了路基处理的质量。在施工过程中,各项技术参数都需控制到位,施工结束后需检验各项指标,详情如表1所示。
3.4土质置换法
在各类软土路基处理方法中,土质置换法具有重要地位。在施工中选用适量优质土壤改良整体效果,提高土壤硬度,解决软土下沉问题。土质置换法适应力强,在大部分软土地基中都能取得良好的应用效果。由于在实际施工中,需要采取爆炸和人工挖掘两种形式,成本投入相对较大,因此该方法在短期施工中更为可行,但必须做好前期的现场勘察工作,并以实际情况为准调整工艺方法,在确保处理效果的前提下尽可能减少成本,提高施工单位利益。
1)技术要求。结合地质勘察报告和设计图纸确定软土层换填开挖深度,软土开挖清运完毕后,应及时压实地基表面,地基置换应分层回填并压实,单层摊铺对应的松铺厚度不应大于300mm,摊铺实际宽度应超出原路基边缘至少500mm;回填土压实应遵循“先静后动”“由两侧向中线”的基本原则,前后压实轮迹重合宽度不应低于轮宽的1/3,压实机械行进速率宜控制在0.5~1m/s,单次压实作业应连续进行,禁止中途停机或折返。
2)工艺流程。路基置换施工采用机械化施工方法,路基开挖清运、换填分层摊铺、换填分层压实及路基防排水处治等流程应一次性完成,尽可能缩短地基面的暴露时长;使用挖掘机和渣土运输车完成软土层的开挖和清运,确定分层摊铺厚度及松铺系数,使用平地机整平分层换填面,确保摊铺面平整度满足压实施工作业条件,分层压实应遵循“先静后动”“由慢至快”的基本原则,以确保置换层表面压实度指标满足设计要求。
3)质控措施。在路桥软土路基置换工程中,常用级配碎石作为主要置换材料,或以粗砂和级配碎石混合料作为换填材料,为了保证换填层的结构强度,混合料中的含泥量不能大于3%,软土路基换填施工应在天气良好的条件下完成,避开连续降雨时间段,防止降雨因素对路基置换填料含水率造成的不利影响。
3.5加载法
加载法的应用场景较为特殊,路面施工结束后发生沉降现象时,可通过加载法处理。该方法可以维持软土地基的稳定性,避免持续性下沉。施工中需注重多路面沉降的观测,记录时间和幅度作为依据,分析路面沉降规律。在条件允许时,应选择最优填充土确保路基的稳定性,并制作土质样本加以分析,提出最合适的解决方案,全面确保填充土的强度,从根本上解决软土路基下沉的问题。
3.6粉喷桩施工技术
在现阶段路桥桥梁的建设中,粉喷桩软土地基施工技术也具有较好的应用价值。该方法以水泥和石灰为原材料,根据使用需求掺入适量添加剂,经过持续性的搅拌后形成稳定性较好的固土桩,能解决软土地基稳定性不足的问题。粉喷桩施工前应做好试验,明确合适的材料配比,指导拌制性能良好的混合料。
3.7砂垫层处理技术
对于施工现场软土层偏薄的情况,使用砂垫层技术具有可行性。砂材料的优良透水性可加快排水,解决软土层含水量过大的问题。但是,此技术的局限性在于对砂的需求量较大、施工周期较长,并存在其他较多限制性因素。基于此特点,该技术主要应用于对工期要求不严格的工程。此外,在施工中还需控制好砂垫层厚度,经验表明20cm排水速率较快,在较短时间内实现软土固结。
3.8加固软黏土技术
加固软黏土技术在软土路基中也具有较好的应用效果,可有效加固软土路基。该技术在水泥和混凝土的作用下,可以解决软土层稳定性不足的问题,固化处理效果良好。此外,加固软黏土技术施工中常配备大型搅拌机械,其特点在于自动化水平高、作业精度优良,能够实现对固化材料的充分搅拌,提高材料分布的均匀性,应用于软土地基中可以有效完成对各区域的固化处理,改善软土地基缺陷。
结语
在路桥桥梁施工过程中难免遇到软土路基,贸然施工将严重影响整体质量。因此,需从软土路基的基本特点出发,选择相适应的软土路基施工技术,从根本上解决软土路基性能欠佳的问题,为其他环节的施工作业创造良好条件。
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