试述市政工程中的软地基处理技术
2017-01-17成颖
成颖
摘 要:市政工程软基的施工方法较多,有水泥搅拌桩、预制管桩、振冲加固、挤密加固等方法。文章重点介绍最常用的水泥搅拌桩、预制管桩和换填垫层法在公路桥梁软基施工中的应用,这些方法可有效提高公路桥梁软基的施工质量,降低事故的发生率。
关键词:市政;工程;软地基;处理;水泥搅拌桩;预制管桩
1 水泥搅拌桩在软基施工中的应用
1.1 水泥搅拌桩概述
水泥搅拌桩施工技术是利用水泥搅拌机将是你喷洒到土中,使水泥与土产生物理或化学反应进而提高软土的硬度的方法。水泥搅拌桩分喷浆、喷粉两种,喷浆桩适合含水率小于30%的饱和性粘土和粉土,以及素填土、粉砂、中粗砂、沙砾等地层;喷粉桩适用于淤泥、饱和粘土、亚粘土等地基加固。软基深度在1m左右。公路桥梁工程中对水泥搅拌桩的应用必须严格遵守相关的技术规定,按照施工设计图的要求对水泥搅拌桩进行准确定位。施工中参照相关技术标准,将水泥搅拌桩的偏差值控制在15mm内。施工中先做好调研工作,调研工作的主要内容是调查施工现场的水文和土质情况,对水文和土质进行详细的分析后再制定水泥搅拌桩的施工方案。施工材料的配合比设计中,必须聘请有经验的工程师进行设计配比,确定施工材料的搅拌时间和搅拌速度,在确定搅拌时间和搅拌速度时可以借助其它工程材料的施工方法和相关数据,对施工材料的配比方案及时进行总结探讨,待监理部门检验合格后再进行整体施工。在工程施工的过程中,为了提高质量,必须合理分配施工工作,例如合理分配送灰和搅拌施工人员的工作,将两者的工作进行合理安排,确保水泥浆输送的上升和下降速度满足规定的要求,通常将速度定位在0.8~1.2m/min之间。经水泥搅拌桩处理过的公路桥梁软基,具有良好的加固效果。水泥搅拌桩技术主要应用于淤泥和淤泥土质的地基中,还可以应用于泥炭土和粉土地质中。值得注意的是,在泥炭土施工路段中,必须先进行相关的技术实验,确保水泥浆的实用性,因为从化学的角度讲,泥炭土土质具有一定的侵蚀性,技术实验的目的是验证水泥浆材料是否会受到排斥和腐蚀,便于施工的下一步进行。
1.2 水泥搅拌桩施工工艺
施工准备:施工前通过工艺性试桩,掌握施工场地的基本情况,对施工方案进行完善。桩机就位:用吊机悬吊深层单搅拌轴机到指定位置,对准桩机位,保持起吊架垂直,安装到位。桩机安装:将深层单搅拌轴机机架放到底座轨道上,通过底座支垫调节调整水平,安装塔身和钻杆,调整钻杆的垂直度,用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,垂直度允许偏差大于1%。预搅下沉:待深层单搅拌轴机冷却水循环正常后,对周边环境进行检查,保证良好的施工环境,启动搅拌机,放松起吊钢绳,施工中使钻杆沿导向架边搅拌边切土下沉,下沉速度由电机电流监控表控制,保证工作电流不大于额定电流。配制水泥浆:水泥浆配置由专人进行,施工过程中及时监督,保证浆液不产生离析,记录固化剂、外掺剂、泵送浆液时间。喷浆搅拌:按照设计深度,将搅拌机下沉至标准位置,开启灰浆泵将水泥浆压入地基。当深层单搅拌轴机提升至地面以下1m时,应慢速提升和旋转,即将提出地面时,应停止提升,喷浆搅拌10~20s,以保证桩头密实。
2 预制管桩在软基施工中的应用
2.1 预制管桩基本介绍
预制管桩是一种采用预应力技术,在离心成型和蒸汽养护的作用下形成的空心钢筋混凝土管桩,是一种新型的管桩施工技术,这种软土地基的处理技术具有施工便捷、成本低廉、抗震性强等显著的优点,广泛地应用于公路桥梁工程的软土地基处理中。预制管桩一般应用于基岩埋藏较深(约10~30m)、且基岩风化严重、含有风华残积土的地质环境中。公路桥梁工程建设中,软土地基影响整体结构的稳定性,在软土地基处理的施工过程中,如果采用的施工方法不正确将会导致地基失稳或者沉降,严重威胁整体工程的施工质量,带来不利的社会影响。在预制管桩的利用过程中,需要严格按照施工技术标注进行施工,确保管桩的垂直度,预制管桩的垂直度是预制管桩施工的关键内容。在软基施工过程中,在地下插入预制管桩的第一节,确定方向的准确性,保证垂直度的偏差值小于0.5%,预制管桩插入地下时,保证偏差值尽可能的小,施工人员需要集中注意力,保证施工一次成功。施工企业应加强预制管桩的施工管理,为了保证预制管桩的质量,还要进行必要的信息资料的收集和整理。在施工过程中,施工企业必须重视施工技术实践经验,施工人员也必须具备丰富的实践经验和较高的实践能力,对工程施工具有良好的预见性,及时在施工过程中发现问题,采取有效的解决办法。
2.2 预制管桩施工工艺放样
采用极坐标放样,按照平面坐标图上的轴线,放出建筑物各条主轴线,以基准线放出。吊桩:确保锤机对准桩位,保证桩架的垂直度,桩体运输应确保桩体质量,防止移桩断裂。沉桩:沉桩时,锤机档位由小到大,控制沉桩速度。接桩:采用焊接法接桩,接桩前清除端板坡口处表面的锈蚀,保证焊缝高度大于12mm,接桩处自然冷却1min。截桩:基坑开挖后,如果有高出设计标高的桩头,必须经过测量后截取,保证各项尺寸满足工艺要求。验收控制:施工完成后及时对各项工艺参数和性能进行检查,保证满足质量要求。
3 换填垫层法
在软基施工中的应用垫层换填法适用于公路桥梁工程的浅层地基处理,它是将填充材料填入软土地基中的一种施工方法,工程中常用的材料有泥土、碎石,提高地基的抗压能力和整体稳固性,在垫层换填时,先将软基中的泥土抽取出来,在往其中填充碎石。换填垫层法多见于土层不均匀的地基中,该方法可以有效改善地基条件,对膨胀土、淤泥土和季节性冻土地基有较好的改善效果。软基深度在10m左右。施工控制要点如下:(1)在基坑开挖前,先进行定位放线工作,再合理布置排水等措施,为了保证边坡稳定,必须使地下水降至垫层0.5m下。(2)人工配制垫层材料,填料的配合比和含水量进行严格控制,在雨季或冬季施工中要及时采取相应的防范措施避免填料出现质量问题。(3)垫层铺筑前,严格检查槽沟的清洁状况和其它工艺尺寸,保证垫层的土质、尺寸和标高等满足工艺要求,根据施工材料选择合适的施工机械。在施工过程中,进行分层铺填,分层铺填的厚度保证在0.2~0.3m,为了提高施工质量,必须严格控制碾压速度和流畅性。
4 结语
随着基础设施建设的不断进步,市政公路桥梁工程项目的建设规模逐渐扩大,软土地基成为市政公路桥梁施工中面临的主要问题,为了提高施工质量,必须结合现代施工工艺,采用科学有效的方法进行软土地基处理,文章介绍的三种方法可以降低软基事故的发生率,延长公路桥梁工程的使用寿命,改善公路桥梁的质量问题,值得在实际工程中推广应用。
参考文献
[1] 何俊逸.试论公路桥梁软基施工技术[J].黑龙江交通科技,2012(09): 46.