公路桥梁施工中的地基处理技术分析

2022-07-13 04:26白薇
科技研究·理论版 2022年9期
关键词:摊铺含水量土层

白薇

摘要:软土地基的危害性极强,不仅会导致施工难度加大,而且还会影响路基基础承载力,产生安全隐患,影响桥梁使用寿命。而行之有效的技术处理手段既能有效解决地基问题,保证公路桥梁施工质量,确保人、车安全,还能延长其使用寿命,减少钱财与人力损耗。

关键词:公路桥梁施工;地基处理技术;施工技术

引言

市政公路桥梁工程施工中,在遇到软土地基问题时,需要使用相应的处理技术对软土地基进行全面处理,使得地基达到市政公路桥梁工程施工的设计要求,确保工程施工顺利进行。软土地基本身存在的含水率以及压缩性较高,再加上其强度较弱,渗透能力不强,致使在达到一定程度之下会导致变形,因此软质土层不能像一般的土体可以直接作为地基,必须要对其进行一定的优化以及性能的改善,进而才能降低沉降或者变形问题发生的风险。

1软土地基处理技术应用要点

第一,注重道路和桥面的平整度。因为无论是公路路面还是桥梁桥面,平整度都与行人和车辆的安全息息相关,所以在对软土地基进行处理时,一方面要考虑到强度和荷载,另一方面要考虑到平整度,将其控制在标准范围内,创造安全通行空间;第二,仔细勘察软土地基情况。软土地基的基本情况是選择地基处理技术的前提,因此必须做好勘察,确保软土地基处理技术选择合理、有效。例如在处理软弱土层较浅的地基时,化学固结法就不是很适用,施工成本较高,可以直接进行换填土后强夯即可;第三,在对软土地基进行处理时,还需要注意到周边环境因素的影响,以便及时调整地基处理方案,确保工程施工顺利进行,达到最好的施工状态[1]。

2软土地基处理技术

2.1路基土石方开挖技术

(1)土方开挖。路基土方开挖过程中,为确保边坡的结构稳定性,应在雨季到来前完成排水设施。对于挖方深度不超过6.0m的路段,可采用横向全

宽掘进的方法进行施工;深度在6.0m以上,则可采用分层分段的方法对路基土方进行开挖。(2)石方开挖。在对半路堑进行开挖的过程中,为进一步增加开挖作业面,可采用纵断面开挖;风化及质地较为松软的岩石,可先使用推土机进行松动,随后由人工对边坡进行清刷。而质地比较坚硬的石块,可以利用深孔爆破技术,边坡则采用光面爆破,从而确保边坡的整体稳定性。

2.2强夯法

在对软土地基进行处理时,对于一些天然孔隙较大,并且天然含水量在一定范围内的软弱黏性软土地基,可以使用重锤夯实或者强夯法进行地基处理。强夯法的作用原理是对软土地基土层施加巨大的冲击力,土层在冲击力作用下会在内部产生很大的冲击波和压力,对土体孔隙进行压缩。另外,在强夯的过程中,夯实点附近的土层会在一定深度内形成裂隙良好的排水通道,将土层中的孔隙水和气体排出,使得土层可以快速固结。软土地基在完成强夯以后,地基承载力获得了大幅度提高,可以使得土层的压缩性降低200%~1000%,是一种非常有效的处理技术,广泛应用在天然孔隙比大、含水量高的软土地基中。

2.3换填垫层技术

在开展公路桥梁施工的过程之中,将此技术应用到其中,不仅可以有效解决软土地基带来的安全隐患,而且还可以在根本上提升公路桥梁施工的质量。在使用此技术时要注意以下几点:第一,施工工作人员要对施工现场软土地基的物理属性、环境等进行仔细分析,依照相关的数据制定一套合理、科学的计划。第二,在对换填土壤进行选择时一定要严谨,施工工作人员要根据当前施工的要求,科学的选择地基换填材料或地基换填土壤。第三,在施工的过程当中,要对地基换填密度进行严格的管控,而施工工作人员要适当借助机械设备的力量对换填材料及换填土壤进行碾压,从而在一定程度上提升地基换填密度,保障公路桥梁的施工质量[2]。

2.4排水固结处理技术

排水固结处理技术主要针对的是含水量较大的地基,其操作原理是通过在地基中插入适当数量的排水管,让管道以垂直排水的形式将地基内多余的水分排出,以此来达到排水固结的效果。如:河北省某公路一期工程,其工程全长60.38km,有4座桥梁,且线路经过平原区,局部有剥蚀低缓残丘,经过技术人员勘测,此工程的含水量达到56%,因此采用排水加固法最合适不过。经过此方法的加固,该工程的含水量大大降低,地基的流动性也有所改善。真空排水预压则是在土层中加入砂垫层和沙井,然后在砂垫层上放置不透气塑料薄膜,施工人员借助真空抽气设备抽气,利用大气压促使土层中的水分流入沙井,起到排水固结的效果。此方法的效果虽然显著,但成本也比较高,适用范围窄,因而推广使用力度不强。降水预压法主要是利用井点抽水降低地下水位来改变地基土层结构。电渗排水法利用的是直流电装置,将地基中水体电流以物理性导向的方式让水分流向一致,并统一从排水孔或沙井中排出,产生快速排水固结的效果,此方法存在一定的危险性,操作人员需穿戴无漏密封绝缘服,并保证操作规范,避免触电事故发生[3]。

3提高公路桥梁施工中地基处理技术效果的策略

3.1制定施工方案

施工人员在确定处理技术手段之前,必须要充分考虑并参考前期准备的相关资料,以现场勘察结果为导向,合理选择处理技术,并制定行之有效的符合现场施工实况的方案,这样才能真正解决地基问题,提高地基的承载能力,确保车与人的安全,提高公路桥梁施工的质量。在勘察过程中,勘察人员需要对地基进行全面、详细地把关与综合评估,确保分布位置的精准度、深度,为后期施工以及处理技术的选择提供有效参考,避免无用功作业。

3.2沥青混合料摊铺与碾压的注意事项

(1)摊铺沥青混合料前应进行试铺,试铺段的长度应不低于200m,通过试铺确定相关的施工参数,如混合料的摊铺温度、摊铺机的作业速度、自动找平方式等;在摊铺过程中,以厚度控制标高的方法,使面层的平整度达到规定要求,并由计算机进行找平摊铺,具体做法是将摊铺机的传感器搭设在基准梁上,据此对摊铺面层的高度进行控制,使面层的厚度达到均匀一致。(2)沥青混合料摊铺完毕后,应及时进行碾压密实,为达到压实效果,可将碾压分为三个步骤,即初压、复压、终压。在本工程中,沥青混合料的初压紧跟摊铺机进行,初压区的长度不宜过长,能够降低热量损失,以钢轮压路机静压1~2遍即可;在对沥青混合料进行复压时,中途不得随意停顿,应对碾压段的长度进行控制,不得超过80m;终压应紧跟复压,确保碾压终了时沥青混合料的温度在90℃以上,对于无法碾压到的部位,可通过人工进行夯实[4]。

4结束语

总之,在市政公路桥梁工程施工过程中,遇到软土地基施工条件时,施工单位需要在工程施工设计之前对软土地基进行全面勘察,了解软土地基天然含水量、天然孔隙比以及抗剪强度等,从而选择合适的处理技术对地基进行夯实处理,降低软土地基含水量、孔隙比,增强抗剪强度,使其达到工程施工具体要求,确保市政公路桥梁工程施工有序进行,保证施工整体质量,延长公路桥梁使用寿命。

参考文献:

[1]邓辉辉.略论软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].人民交通,2019,(11):73.

[2]刘子超.市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究[J].建筑技术开发,2019(13):161-162.

[3]韩振军.分析软弱地基加固处理施工中强夯法的运用[J].黑龙江交通科技,2019(11):41-42.

[4]胡海洋.高速公路软弱地基处理方法和注意事项[J].低碳世界,2019(4):208-209.

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