公路桥梁软土地基施工的关键技术分析

2022-06-29 17:12马同喜
智能建筑与工程机械 2022年4期
关键词:软土地基公路桥梁关键技术

马同喜

摘 要:随着我国社会经济的高速发展,推动了技术创新速度,提高了人民生活水平和要求,进一步促进了我国交通运输业的发展。路桥建设作为经济发展的基础,在保障民生、促进社会发展方面发挥着非常重要的作用。由于路桥建设工程比较复杂化,容易受外界因素条件的影响,经常会出现各种质量问题。软土地基是目前高速公路建设中的重点和难点,如果处理不当,不但会影响高速公路的质量问题,而且还会限制交通行业的正常发展。基于此,文章讨论了公路桥梁施工中软土地基的特征和危害,并针对性的提出了软土地基施工技术在公路桥梁施工中的相关应用,仅供参考。

关键词:公路桥梁;软土地基;施工;关键技术

中图分类号:U416.1                                 文献标识码:A                                   文章编号:2096-6903(2022)04-0016-02

0 引言

在公路桥梁建设过程中,软土地基处理是施工中的难点,主要是由淤泥和粘土层组成。土层本身具有强度大、含水量的特征,直接影响公路桥梁基础的质量和承载能力,容易造成路面出现沉降、裂缝的风险,从而影响公路桥梁的正常运行,并造成一定的安全隐患。因此,有必要对软土地基技术在公路桥梁施工中的应用进行详细的探讨,有效控制土层的压缩性和密实度,保证路桥基础结构的质量。

1 公路桥梁施工软土地基特征

在公路桥梁工程施工过程中,软土地基处理是保障整个工程质量的基础保障,也是工程施工顺利进行的关键。软土地基具有含水量高、流动性强的特性[1],容易对路桥地基的结构和稳定性造成一定的影响。软土基层的渗透性也比较低,软土硬化率低,造成整个路桥工程地基的渗透性低。此外,软土基质还具有抗剪强度较低的特点,直接影响这土壤排水效果,对路桥工程安全也会造成一定的威胁。

2软土地基的危害

软土地基内部结构的孔隙比较大,容易受外界因素的影响造成路面不程度沉降。道路沉降的主要原因是施工过程中软基土暴露于地下水中,经过长时间的雨水冲刷,造成部分土体被冲走,导致路桥结构破坏、基层流失。由于路桥基础结构下面的软土层比较薄弱,在外界压力作用下会影响基础结构不稳定,导致道路沉降不均匀,降低路桥工程质量。由以上分析可知,软土地基本身具有稳定性差、排水效果差的特点,在道路建设过程中,如果处理不当,会影响道路后期的使用情况,容易受雨水冲刷造成不同程度的腐蚀。同时,路面后期使用还容易受荷载因素的影响,长时间会破坏路桥结构的稳定性,进而影响路面质量。

目前在我国路桥建设过程中,施工部门主要选择沥青或水泥混凝土作为路桥过程的主要施工材料,因此,材料的质量和性能是影响公路路面的质量的主要因素。在此背景下,技术人员在选择公路桥梁材料时,需要做好高速公路项目施工前的勘察工作,明确施工现场的实际需求和建设特点,并合理选择施工方法,为高速公路质量提供一定的基础保障。

3 公路桥梁软土地基施工的关键技术分析

3.1置换处理技术

软基层包含的种类比较多,必须合理选择处理技术,以满足有关施工要求,确保工程项目的顺利实施,提高路桥建设的总体质量。置换法是软土基础施工中最常用的技术之一,在该技术应用之前,相关施工人员需要明确作业基础要点,提高软土地基的承载力,以提高软土基础的质量。在处理具有软土壤时,置换方式比较多样化,尤其是挖掘法、爆炸法[2],这种置换方法在面积较小的软土地基得到了广泛的应用。如果软土地基的面积比较大、工作量大、投资成本高,必须引起建设部门的重视,做好软土基层前期勘察工作,全面了解软土基层的真实情况,然后先对软土地基的土壤进行挖掘,再选择承载力强的材料进行填土路基,同时,还需要对道路地下土进行填土。在基坑地面之下,需要根据实际需求采取相关措施预防降水和降雨问题,例如:四周要比中间位置低,为后期排水提供了一定的便利。置换处理技术在路桥工程中得到了广泛的应用,有效提高了软基地基的质量和稳定性。

3.2 强夯处理技术

强夯处理的重点是合理选择软基压实加固方法[3]。软土压密实加固法的主要原理是利用振动、挤压等多种手段提高软基的质量,去除软土中包含的孔隙、水分,增加软土結构的强度。软土地基的密实加固方法比较复杂化,主要由表面压实法、重锤夯实法和强夯法,振冲挤密法,土装法组成。强夯法是目前道桥工程软基处理中最常见的施工技术。

①强夯法。

可以在碎石土、杂填土中应用,因此最为常用。强大夯击力作用使路桥深层的土壤快速液化或快速压实,从而提高机图体的密实度,增加土壤软底结构的稳定性和强度,降低可压缩性,避免底层地板出现沉降、改造和液化的现象。

表层压实法主要用于含水量比较平衡的软基,以浅层粘土为主。夯实法操作过程具有简单,便捷的优势,主要有人工或者机器两种方式,对软基地基进行反复压实和滚动。重锤压实技术的原理是利用重锤重力的优势,对平坦的表土进行冲击压实,提高平坦表土的密实度,使其具有较硬的保护壳。这种方法在松散和饱和度较低土壤中的应用比较广泛。

振冲挤密法的本质主要是利用振动压力的作用,提高潜在振动对软基地基进行压实,主要以砂土或粘性土材料为主,提高了软基地基的饱和效果,与砂层发生液化进行彻底融合,并重新分配沙粒,以减少土壤软基层的孔隙率。该技术在应用过程中还要借助水平振动力的作用,使其形成具有垂直性的孔洞,提高了回填填土的效率,有利于压实致密软土的砂层。D3FFDCF4-4136-4533-84F8-C84517186D18

②土装法。

操作方式在应用之前必须将钢壳打入地基,以压碎松软的土壤,从而加强路桥地基结构的完整性。此外,还可以将粉煤灰压缩到堆中的间隙中,它特别适用于在地下水位湿陷性黄土杂填土。对软土地基进行灌注时,施工人员需要全面了解各种材料的性能和原理,尤其是水泥、钢筋、碎石块等,水泥主要是为了形成水泥柱子。钢筋混凝土浇筑主要是为了形成钢筋混凝土桩,碎石浇筑主要是为了形成砾石桩,以此类推为软土地基基础施工过程提供一定的基础保障。同时,在材料选择过程中还需要重视建设成本问题。相比其他材料价格,水凝土装与碎石桩在质量和性价比方面都比较高,钢筋混凝土桩的性能比较高,但是价格相对较高。

因此,在路桥软土地基工作施工中,需要遵循先钻孔,然后用混凝土桩或砾石桩填充的原则严格施工。回填的过程也非常重要,为了提高其稳定性,需要在填充之后进行夯实,提高桩结构的稳定性。钢筋混凝土桩造价也比较高,但是碎石桩的稳定性比较高、使用寿命也比较长。因此,钢筋混凝土桩在我国路桥软土地基施工中得到了广泛的应用。

3.3 粉喷桩加固处理技术

粉桩加固处理是路桥软基处理技术之一,但该技术的使用要求比较高,需要在施工前做好清除工作,主要是清理软土地基上的杂物,确保施工场地的洁净、平整。此外,在施工场地还需要确保充足的机械设备,如果在场地施工过程中,任何环节不符合施工条件,必须在第一时间内调取其他设备采取应对措施,尤其是在砂石和碎石回填和压实这两个环节。粘土回填主要用于路桥工地的低洼地区,然后做好粉堆现场数据,整理测量数据,绘制图纸的准备工作,在该环节实施过程中必须严格遵守技术规范,以确保所有工程符合施工标准,并结合现场实际情况和需求进一步调整设计图纸。如果在施工中涉参数问题,需要做好施工工作,可采用试桩法进行实验验证,提高参数的准确性,同时,还可通过调节钻孔速度、搅拌速度、喷粉量等环节来合理控制参数,制定该施工技术方案的合理性和科学性。

3.4 挤密法处理技术

为了提高路桥软基地基的质量,既要重视处理技术应用的科学性和合理性,又要充分利用软基层挤密法的应用优势。为保证处理技术应用的整体质量,解决路桥薄弱基础的问题,需要做好施工前的勘察工作,加强技术设计方案的合理性,提高路桥工程施工的顺利开展。挤密法处理技术的应用主要通过桩孔来实现,通过对桩和桩之间的土壤进行横向挤压来进行处理,以提高路桥地基的稳定性、压实度和及承载力。该技术主要用于于大面积软土地基的处理或湿陷性的黄土,为保证软土加工质量提供了一定保障。挤密法技术在软质路基的应用,主要采用的是人工方式或是机械方式,通过打孔、浇入矿渣或石灰块,形成桩身,达到加固软质路基的目的。挤密技术在软土处理具有取材方便,工艺流程简单、成本低的优势,最重要的软基基础处理效果非常好。

3.5 排水固结技术

排水固结技术在应用过程中,需要使用一定量的固化剂,需要引起技术人员的重视,固化剂能够提高软基地基处理的效率。首先,固化剂的成分比较简单,主要由无机材料或有机材料组成,在混凝土施工中得到了广泛的应用,能够提高混凝土的质量,发挥固化剂快速效果。其次,固化剂的使用特性比较广泛,具有矿石、石灰等传统施工材料的特性,从而替代这次材料,使之与软土中的水分充分混合反应,提高软土地基结构的坚固效果,有效解决软土地基问题。

4 公路桥梁软土地基施工质量控制措施

在公路桥梁工程实际施工过程中会遇见软土路基,其自身实际施工难度较大,需做好多方面质量控制措施,以此确保软土地基处理质量达标。为了保证软土地基处理施工质量是可靠性,建议从以下三方面着手。第一,综合性认识软基处理状况。软土地基处理针对技术选取合理性及可靠性十分关键,需充分依照相关规程,结合施工现场实际状况,选取合理方式精准性把握工艺,综合性选取检测方法,判定其最终施工质量可靠性。第二,制定完善管理制度。软土地基施工中需完善管理制度,為整体施工全生命周期建设质量控制作导向,保证施工质量符合相关规定。第三,加强现场监督及检查。应积极成立相应的现场管理小组,结合项目实际状况,配置相应质量管理人员,充分落实相关责任。

5 结语

公路桥梁工程质量直接影响到我国交通行业的可持续发展,必须引起工程部门的重视,提高公路桥梁工程的建设要求,需要根据路桥施工现场的具体情况选择合理的软土处理技术,以满足工程建设各方面的要求,减少公路路基沉降问题,提高公路桥梁施工的整体质量。

参考文献

[1] 黎霞.软土地基施工技术分析及其在公路桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2021,44(11):12+14.

[2] 郭坤明.公路桥梁施工中软土地基施工技术分析探述[J].智能城市,2019,5(12):165-166.

[3] 职海涛,翟现霞.公路桥梁施工中的软土地基施工技术分析[J].工程技术研究,2018(5):60-61.D3FFDCF4-4136-4533-84F8-C84517186D18

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