市政道路桥梁施工中软土地基处理技术应用实践

2018-02-07郝志湘

中小企业管理与科技 2018年15期

郝志湘

（河北正实城建开发有限公司，河北张家口 075000）

1 引言

随着我国城市化建设进程的不断加快，市政道路桥梁工程的数量不断增多，工程规模逐渐扩大。软土地基处理技术的应用频率逐渐增加。由于在软土地基施工中存在的能耗过高、作业时间长等方面的问题，导致软土地基的处理技术仍不是十分完善。鉴于此，施工单位及相关技术人员必须对市政道路桥梁施工中软土地基处理技术的应用方面进行进一步探究。

2 软土地基处理技术

2.1 换填法

换填法在公路工程的施工过程中是比较特殊的一种施工方法，其主要施工流程如下：首先，将施工路段的软土路基彻底清除；其次，用其他材料将该施工路段填满，例如砂石、水泥、石灰、沥青等；再者，使用排水法或强夯法对回填后的路基进行处理[1]。总之，换填法主要是将施工路段内的软性黏土进行清除，再选用比较坚硬、稳定性强的碎石等材料，将该路段的路基进行夯实。这种施工方法通常是施工最后环节采用的软土地基处理方法，一般不在施工过程中选用。

2.2 深层搅拌桩

深层搅拌桩技术主要是在软土路基中添加水泥或其他填料，并利用机械设备进行深层的搅拌，并在软土路基中添加适量的固结剂，使其凝固成为固定的土体，使其具有稳定性、强度高及透水性等方面的特点[2]。随着时间的推移，这种固型土体能够与软土路基慢慢结合，并形成一种强度更高的复合型地基，其自身的承载力也有所提升。此外，深层搅拌桩技术还具有操作简单、效率高及成本低等方面的优点。

2.3 高压旋喷桩施工技术

高压旋喷桩施工技术主要是利用钻机在土壤中使用高压喷射的方式，完成水泥浆液的灌注。这种作业方式主要是利用相关的机械设备形成喷射流，将原本施工场地的土壤破坏，并在施工位置上利用离子交换软土或附聚物而产生的物理、化学反应，这种作业方式下筑成的桩体，其强度一般较高，并能够提升地基的承载力，具有不易变形等方面的优点[3]。一般在公路地基工程的施工中，常见的高压旋喷桩施工技术主要包括旋喷、定喷及摆喷这三种。

2.4 灌浆施工方法

在地基的施工处理中，遇到相对较软的地基可以采用粉喷法，利用化学的原理将水泥砂浆灌注到地基的缝隙当中，能够有效的改善土层的性质，加强其硬度。在进行喷粉施工技术时，做好钻机的选择工作，对其位置要按照要求进行合理的固定，按照相关程序严格进行控制，根据具体情况实施相应的措施，保障施工技术的顺利进行。

2.5 强夯法和强夯置换法

在市政道路施工中，对软土地基进行处理采用强夯法进行施工应用是非常广泛的。强夯法施工在设备使用方面非常简单，在效果方面非常显著，同时在施工过程中速度非常快，在经济性上也非常好，这样就使得这种处理技术得到了广泛推广。近年来，强夯置换方法在很多市政道路工程中都得到了应用，强夯法和强夯置换法在加固机理上存在着一定的不同，这样使得其应用范围也出现了一定变化，强夯置换法在黏性比较高的地基中应用效果非常好。

3 工程实例

3.1 工程概况

某市政公路工程，其建设的总长度为4km，地基处理过程中主要是采用高压旋喷桩法进行施工。该工程软土地基的总长度为70m；桩径大小为0.5m；桩径之间的间隔为1.5m左右；单桩的长度控制在10m左右。同时，在该路段的施工作业完成28天后，其固结体单轴抗压强度应能够达到2MPa以上，其单个桩的承载力应达到155kN以上。

3.2 工艺设备的选择

在该公路工程的施工过程中，主要是采用单管法高压旋喷桩施工技术进行施工，其施工中需要的工艺设备主要包括旋喷桩机、空压机等。施工中的主要材料为水泥。其中，旋喷桩机应选用三脚架式桩机，选择地质钻机型号为XY-100的人工移动钻机、一台钻杆主轴电机，其运行功率为5.5kW。高压泥浆泵应选择功率为90kW，作业压力大于20MPa的泵体，其作业负荷比较轻[4]。高压管应选择三层高压管，其自身需要能够承受20MPa以上的压力。钻杆应选取直径为114mm、一个喷嘴、截面直径为3mm的钻杆；其选择标准为在保证其质量合格的条件下，成本低、消耗小。而对于水泥的用量，应控制在每米225kg的用量上。

3.3 技术参数的确定

施工人员在施工作业前，应对施工场地的实际情况进行全面的勘查，并参照工程地质状况与施工规范标准，在不同的施工地点完成试桩作业。试桩作业完成后，进行桩位的挖掘，并通过科学的计算，对相关参数进行确定。在进行成孔作业的过程中，空桩应控制在4挡进行下钻，桩头最终位置应确定在3挡。在进行桩底位置的作业时，脱挡时间应控制在30s左右，当进行到提钻喷浆的环节时，应控制在2挡左右。此外，需要注意的是，清水喷射压力应控制在10MPa左右；泥浆喷射压力应控制在22MPa左右，而这一过程中的水灰比例，应控制在4：5左右。

3.4 施工流程

具体的施工流程如下：①清理施工现场。为了避免施工现场存在的杂物或垃圾给施工过程带来的不良影响，应在实际施工前对施工现场的作业环境进行清理。同时，应处理好水沟及渠道的污泥，由于需要在路基的两侧挖掘土沟，应将地表的积水进行清理。②测量与放样。施工人员应按照施工图纸完成对实际施工现场的测量工作，并对不同施工环节的相关作业做好编号。在这一过程中，可以利用小木桩或是竹签，将桩位的具体位置标记出来，待定位确定后将其拔出，桩位在平面上的实际定位与施工图纸中的定位之间存在的误差应控制在5cm之内。在定位的过程中，一定要保证钻头与桩位在同一个中心上，并人为对钻杆的平衡进行调整，利用水平尺等工具，完成调平工作，并且确保其存在的误差在1%以内。③旋喷作业。施工人员应在进行钻孔作业前做好相关的准备工作，对泵的压力进行设置，清水喷射压力应控制在10MPa左右；泥浆喷射压力应控制在22MPa左右。同时，对喷射设备的提升速度也应进行事前设置。

3.5 检验结果

在公路工程软土路基的施工过程中，应对施工中使用的802根旋喷桩进行检查，检验其质量是否达到相应的规范标准，应保证每一根旋喷桩的承载力设计值都在380～1019MPa的范围内，桩之间的距离也应与实际设计要求保持一致。同时，业主应委托专业的检测管理机构，对施工中的相关环节进行抽检，确保每一施工环节的质量、桩施工质量。通常情况下，桩的长度一般控制在10m以上，单轴抗压强度应能够控制在8.9～14.8MPa的范围内。在该路段投入使用后，其不会由于通车而产生沉降的现象，具有较高的使用性能。