公路桥梁施工中软土地基施工技术

2021-12-07张志春山东省滨州公路工程有限公司

门窗 2021年8期

关键词：夯法固化剂水泥

张志春山东省滨州公路工程有限公司

1 前言

我国的社会经济与科学技术在快速的发展中，为我国各行业带来了新的发展道路。而在公路工程的建设中则更是有大量的新型技术诞生并应用，这些技术较好地提高了施工效率，为我国交通事业的发展提供了更好的技术支持。

就目前来看，在公路工程中，特别是公路桥梁的建设中很容易遇到软土地基的情况，极大地影响到了工程的质量，在后续使用中造成巨大的隐患。基于此，本文着重对公路桥梁施工中的软土地基施工技术进行分析，希望能够对相关人员提供参考。

2 软土地基及施工现状

软土地基是指压缩层主要由淤积、淤积质土、杂填土或其他高压缩性土构成的地基，承载能力很低，一般不超过50kN/m2，透水性也很小，含水量较大，容易产生形变，在很大程度上影响着公路桥梁工程的压实施工。

公路桥梁建设或多或少存在地基问题，薄厚分布不均匀的软土层，极易出现地基荷载偏移问题，一旦建筑物中出现沉降现象，就可能造成地基土剪切破坏，导致整体偏移。

软土地基处理是公路桥梁施工中非常重要的环节，软土地基处理技术的好坏直接影响着公路桥梁的稳定性和安全性。为了延长公路桥梁的使用寿命，必须根据软土地基施工现状找到公路沉降原因，制订行之有效的举措。

调查显示，导致公路沉降的原因主要有以下两点：即来自深层地下水的汲取及来自地面的浅层降水。要加固软土地基结构，增强压实度。

很多企业忽视了地基压实施工环节，没有及时处理问题，导致公路桥梁使用寿命缩短。地基稳定性还受大气湿度的影响，当遇到刮风下雨天气，桥面会产生大量积水，致使桥梁受到侵蚀，影响桥梁的耐久性。

3 软土地基的常见危害分析

对于软土地基条件来讲，在公路桥涵工程建设施工当中，所产生的最大影响表现在基础面产生不均匀沉降问题。由于软土地基结构内部的土壤质量相对比较松软，同时土壤层相互之间存在的缝隙率较大、含水量较高，如果在公路桥涵建设施工中，没有对软土地基进行针对性处理，很容易在后续的施工中出现软土地基中的水分很难从土壤中大量挥发，土壤颗粒的密度不断加大，所形成的沉降问题更加明显，造成技术结构稳定性不足，对公路桥涵的通车安全造成较大影响。

比如，在公路和桥涵的连接位置经常会产生沉降差现象，进而出现路面跳车以及路面裂缝等现象。在公路桥涵工程正式投入使用之后，由于受到上述车辆以及其他设施内在因素的影响，会造成地基结构的承载力不断上升，如果地基部分的结构稳定性不足会直接造成公路桥涵工程施工的稳定性下降，对行车安全也形成一定的威胁。

4 软土地基施工技术要点

4.1 水泥深层搅拌桩

水泥深层搅拌桩是软土地基施工工艺中一种广泛使用的技术，主要应用于粉沙土和泥炭土壤这样的软土地质。原理是将水泥填充作为固化剂，将水泥固化剂和软土地基充分混合，使软土固化。水泥固化处理后能够很大程度地改善软土的强度和承载力，但需要解决以下几个方面的问题。

首先，要对搅拌桩进行科学的数据测试，如混合的时间、混合的深度，做好施工前的准备工作。

其次，确保施工环境的清洁度，在施工前清理施工环境，并且对施工材料和设备进行检查。

最后，拿出具体的施工方案，确定合理的施工顺序，施工前对管道进行检查，保证搅拌桩在施工时保持垂直。在水泥搅拌前，确定水泥的配比，保证水泥的配比具有良好的养护效果，满足软土地基处理的施工技术。

4.2 DGR技术应用

采用DGR技术，以有效提升地基复合承载能力。此技术运用浆液填充，将特制浆液注入软土层中，保证浆液在软土地基中有效初凝，实现土性改良与地基加固。施工过程中，采用高效附加剂，保证水泥与DGR化学浆配合比在1∶0.2左右。

具体施工步骤为：展开施工放样，对灌浆空位进行定点布置加固，给孔位标号。对施工浆液进行灌浆控制，确保浆液地下扩散半径在3.0m内，要注意注浆孔与实际车道距离，满足软土地基注浆加固条件。制浆过程中，要对水泥浆液的水灰比进行调整，调整至0.75左右，利用高速剪切专业制浆设备进行均匀搅拌，确保水泥浆搅拌初凝后养护到位，避免出现离析问题。水泥与DGR化学浆液材料比为3∶1，并根据路堤特征、软土地基基本情况与气候等因素进行调整，确保软土地基达到最佳加固效果。

4.3 强夯法

强夯法是工程中最常用到的一类专门针对软土地基施工环境的施工方法。而实际上其主要就是通过具有一定重量的锤体在一定高度下进行自由落体，在不断地锤击下可以达到较好的夯实效果。

我国引入强夯法的时间较早，可以追溯到20世纪70年代，并且在多年来的应用和发展中也已经较好地提高了该工艺的安全性能和施工效果，做出了相应的质量标准和规范。

强夯法的具体功效就在于其可以有效地提高软土地基的抗剪强度，并且能够有效达到抗液化和抗震能力。当然，强夯法也有其自身的使用条件，例如，对含有较厚淤泥和淤泥层的土壤来说，使用强夯法是无法达到预期的目标的，所以强夯法应该根据具体的土壤含水量、特殊性质、粒径分布、孔隙比等进行合理使用。

就目前来说，为提高强夯法的施工效率，在工程上可以采用复合处理的办法来进行施工，如以强夯加固法、强夯与沙井的结合等，这些对于一些特定的土壤结构有着较好的处理效果。

另外，在强夯法的使用过程中，施工人员必须要保证施工过程以先周边后中间的顺序进行，并且要对表面的浮土进行严格的清洁，最后还需要加强质量的检验工作，确保施工质量。

4.4 换填法

对于换填法来说，就是对待处理的软弱地基范围内土壤进行重新换填处理，其具体的操作过程如下：首先对于处理区域范围内的软土，采取局部开挖或者是全部开挖的方式，具体的开挖深度以及开挖范围，需要结合开挖过程中，土壤的实际质量来进行分析判断，当开挖到一定深度和范围之后，就需要利用强度较好的材料来对其进行分层的回填压实处理。

而在分层回填的过程中，为了使回填的质量和效果得到可靠的保障，需要利用强夯机、压路机来对其进行压实处理，这样就能够使软弱地基得到有效的改善，并且能满足后续施工的各种地基要求。

4.5 排水固结技术

在公路桥梁工程项目施工过程中，排水固结施工法是软土地基处理工作比较常用的技术方法。在具体施工过程中需要有效做好地表水和地下水的排放工作，同时在工作正式开始阶段需要增派专业的地质勘查工作人员，对施工区域的场地地质条件情况进行全面勘查和分析，准确记录施工区与地表水和地下水的构成情况，然后将所收集到的各项参数信息直接上报到公路工程建设单位，为后续的工程施工提供有效的参考。

在针对公路桥涵施工中地表水的处理工作，通常情况下使用的是固化剂处理工作方法。固化剂通常选择的是水泥材料，在软土地基的固化处理效果上非常明显，在具体施工过程中需要从以下几个方面来实施。

从成分方面进行分析，固化剂所组成的材料主要分为各种不同类型的无机材料和有机材料，同时可以和水泥材料之间进行混合应用，可以有效提高软土地基条件的全面加固处理效果。

在以往的公路桥涵工程项目建设施工当中，由于筑路施工材料主要包含砂砾石、石灰以及粉煤灰等各种材料，这种形式的材料更多需要从自然界当中进行收集，长此以来会造成各种资源被过度开发，对生态环境会产生一定的影响。

软土地基通过固化剂材料的合理应用，固化剂材料可以和软土地基当中的水分形成反应凝结成强度更高的固体材料，可以进一步提高软土结构的稳定性，有效替代这种传统的自然材料，确保自然环境不受到破坏。

4.6 钢筋混凝土管桩法

钢筋混凝土管桩法，是当前阶段软土地基处理中一种比较常见的新型处理办法。在对公路桥梁的地基进行处理时，需要借助一些特殊的设备和装置，对混凝土的管桩进行科学的浇筑，从而使得整个桩体结构的内部能够与土体结构之间密切地结合在一起，使得桩体与土体之间的摩擦力得到大幅的提升，而结构摩擦力的提升就意味着，整个地基承载力的强度得到了大幅的提升。

这种处理办法的实用性相对来说比较强，同时整个处理的周期相对来说也比较短，浇筑成型后的桩体质量和耐久性相对来说也比较高，因此整个技术的应用范围就显得非常的广。