高速公路桥梁地基处理的技术和对策
2012-08-15卢维兵
卢维兵
(贵州省公路工程集团有限公司)
1 高速公路桥梁地基处理技术简析
地基处理技术一般是指运用换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法等,实现对工程的不良地基实施改造加固,并提高不良地基土的稳定性和强度。地基处理技术近年来发展迅速,在大量的理论研究以及工程实施的基础上,取得诸多进步,如对多种地基处理方法的优缺点及适用性有了进一步的认识、地基处理的能力有了一定的提高。但是,同时也应看到我国的地基处理技术还相对较滞后存在着很多的不足,应加强针对特定不良地基做出真正合理的地基处理技术的选择和使用。
2 分析我国高速公路桥梁地基在处理技术上遇到的若干问题
2.1 在某种程度上,理论的施工设计方案脱离实际的施工方案
在现实中发现很多地基处理方案都与地基处理的实际施工方案不相适应。所以高速公路在进行桥梁地基施工过程中,地基处理技术存在的一个首要问题就是,原本所设计的施工方案会或多或少地和当地的施工现状不相适应。
一方面是因为地基结构设计不合理,对结构体系缺乏仔细的研究和优化,结构细节构造粗糙,材质要求低。另一方面是因为计算和设计不完善,如设计安全系数不恰当,进行有限元分析时对结构边界条件和传力路径认识不清除,对施工方法、顺序和施工荷载等结构成桥性能的影响认识不够等。这些施工方案设计的缺陷都会很容易导致在施工过程出现孔的规格不合适,如:孔斜、塌孔、孔裂和缩孔等导致不能正常放下钢筋笼。如果在裂缝或者溶洞处出现桥梁桩位时,就有可能造成漏浆和坍塌的事故,导致地基的不牢固,对整个高速公路桥梁的施工进度和它的质量造成严重的影响,增加了建桥的成本。最后,天气的异常也会给施工带来一定的影响,因此这些问题的预防都要在设计施工方案时进行充分的考虑和监测分析。
2.2 高速公路桥梁地基处理技术相对较滞后
我国高速公路桥梁地基的施工技术相对当今日新月异的科技来说较为落后。地基处理在我国历史久远,近几十年来,随着科技的不断发展,出现了各种各样的新地基处理技术,在一定程度上改进了传统的地基加固方法。但是,很多桥梁施工人员都是根据自己平时一直保留下来的施工经验进行地基建造,不善于运用先进的科学地基处理技术。他们没有对我国以及国外高速公路桥梁的地基处理技术问题进行研究分析,并且缺乏对先进地基处理技术的学习和利用。这样就使得桥梁地基建造缺乏前瞻性和系统性,导致高速公路桥梁地基处理技术相对滞后。因此,我国桥梁地基施工中往往会容易出现很多难点,使得其在成本、效率以及安全性能上难以做到统一。
3 高速公路桥梁地基处理技术要点和应对策略
3.1 应根据实际地质地形制定合适可用的地基处理方案
地基处理的核心是处理方案的正确制定与实施。我们应该要因地制宜、科学分析,结合当地的地质地形、流沙情况、水势大小等制定一套既实际可用又技术创新的地基处理方案。古人说没有两片一模一样的叶子,同样的,我国土地宽广,也没有两处一模一样地质地形的土地。在进行桥梁地基施工方案设计时,设计人员一定要进行可靠的地质水文监测,综合考虑各种因素,如桥梁的体型、刚度、结构受力体系、建筑材料和使用要求,荷载大小,地基土的类别,经济条件等。对地基条件复杂、需要应用多种处理方法的重大工程还要详细调查施工区内地质地形的成因地基成层状况软弱土层厚度地下水情况及地基土的物理和力学性质。随着经济的快速发展,各种车辆的增加,车辆载值增大,导致高速公路桥梁的实际承受的载重值远远大于理论值。这时就需要在桥梁地基处理方案以及桥梁设计规格方面做适当的考虑。
地基处理方案的制定可按下列步骤进行。
(1)搜集详细的高速公路桥梁地基的地质、水文及地基基础的设计资料。
(2)根据地形地貌、桥下江河特征、周围坏境等因素初步选定几种可供考虑的地基处理方案。
(3)分别从处理效果、建筑材料、安全性能、经济技术、施工进度和难度等方面进行认真的分析筛选出最佳的地基处理方案。
(4)对已选定的地基处理方案,可在有代表性的地基场地上进行相应的现场试验性施工,并进行必要的测试以验算设计参数和检验处理效果,如达不到要求应查找原因采取措施或修补设计。
综合分析,坚持因地制宜、安全适用、经济合理、确保质量的原则制定高速公路桥梁地基处理方案,力争获得最佳的处理效果。
3.2 不要盲目追新,但要学会掌握并且运用先进的地基处理技术
地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、胶结、加筋和热学等方法进行加固,用以改良地基土的工程特性。针对地基的不同情况,应当根据当地地质地形有选择地采取相应的地基处理技术。运用科学合理的先进技术是做好我国高速公路桥梁建设在科技方面上的重要举措。当今社会,科学技术是第一生产力。在很多领域中科技越来越发达,应用越来越广泛。桥梁地基建设人员应该加强在桥梁建设中对先进地基处理技术的学习和运用。因为灵活使用一些先进的地基处理技术可以大大提高高速公路桥梁地基施工的速度,降低成本,并且使其操作方便,工程质量和安全性能也大大的提高。如CFG桩复合地基处理技术就比传统的地基处理方法先进优越。我们要做到认真研究地基处理技术,分析探讨和掌握地基处理的先进技术,这样才能在桥梁地基处理中做到工期短、成本低、质量好,得到一个更好的社会效益和经济效益。
我们要采用先进的地基处理技术,但是切不可一味盲目的追求使用新技术而忽略在实际的桥梁地基施工中能不能用并且合不合适使用新技术。我们要学会根据当地的地质地形、流沙、土壤等问题分析检测,因地制宜,合理地运用先进的地基处理技术取代滞后的地基处理方法。
[1]张磊.高速公路桥梁地基处理的技术和对策[J].建筑,2011,(9).
[2]刘雪飞.地基处理技术及方法[J].中小企业管理学科(下旬刊),2009,(3).