公路桥梁过渡段软基路基施工技术分析

近年来，我国道路基础工程建设取得令世界瞩目的成果，但是因地基部分土质不良导致的路桥过渡段桥头跳车问题屡见不鲜，从公路运行安全性角度分析，桥头跳车问题不仅会影响行车舒适性以及安全性，一定程度上也反映出公路路基部分存在一定安全风险，不仅会对公路使用寿命造成严重影响，同时也会导致安全事故发生的概率大幅提升，因此，针对软土地基施工技术的研究具有重要意义。基于此，本文将以兰永一级公路软弱路基段施工项目为例，分析桥头跳车原因，并探究利用CFG桩复合地基处理方法对软基路基施工方案，详述该技术应用要点以及应用中过渡段长度计算等环节方法，希望对相关工作人员提供参考意见。

软土路基;CFG桩复合路基;施工技术

：U416.1

我国在实际发展过程中对路桥的基础工程建设方面重视程度极高，并在相关方面建设上投入巨大人力、物力、资金支持。但是从实际发展情况来看，由于我国疆域辽阔，不同区域之间地质条件之间的差异性较大，进而导致部分路段路桥工程只能在地质条件相对较差的软土地基上进行建设，进而导致公路桥梁过渡段桥头跳车等问题屡见不鲜，不仅影响路桥工程使用寿命，同时也会导致安全事故发生的几率大幅上升。由此，如何控制软土地基变形，提升其稳定性已经成为当前行业内重点研究内容。

通常情况下，建设行业内将实际施工过程中需要进行处理的软粘土、冲填土等归属于软土地基类别之中。此类土体的特征在于，存在于天然地基之上，但是在实际施工过程中无法满足路桥工程设计对地基承载力以及变形幅度等指标的要求，需要施工单位对其进行加固处理。根据软土层特性以及工程设计对地基条件的要求，并非所有软图层都需进行加固处理，根据施工要求为标准进行划分，需要处理的软土层主要包含以下两种：第一，相对软弱土。此类型土体主要包含淤泥以及淤泥质土，最为显著的特征为有机质以及天然含水量较高，且天然孔隙比在10以上，整体渗透性较差，难以满足路桥工程施工桂东的承载力质变以及变形指标;第二，动力失稳土。此类型土体主要包括可能在震动以及车辆荷载等因素的影响下产生液化或沉陷的砂性土、震陷土等。

桥头跳车现象是当前公路运行过程中比较常见通病之一，该现象的产生与软土地基之间具有直接联系，受软土地基特性影响，路桥工程实际建成后柔性道路与钢性桥台之间的连接部分不可避免地产生沉降差，当过渡段沉降达到一定程度时，路桥之间的搭板就会形成纵向斜披，进而产生跳车现象。此外，受桥梁与路基、路面之间存在的材料、刚度等因素影响，公路实际运行过程中产生的集中应力会聚集在桥台连接受力部分，在车辆荷载以及桥梁自重等情况的影响下，道路与桥梁两部分均会产生沉降现象，而二者之间的沉降差存在明顯差异性，最终形成错台，导致跳车现象出现，这也是导致相关现象出现的主要原因之一。该现象一旦出现，一方面会对车辆行驶舒适性造成直接影响，同时也会制约公路的通行能力，一定程度上制约道路工程的应用价值，严重损害道路工程社会与经济双重价值。由于路桥工程设计过程中已经将地基压缩变形导致的沉降现象考虑其中并做出相应处理，因此，因台后填土上修建路堤导致的沉降现象基本无法消除，至通过对地基进行处理缓解沉降现象。现阶段，各国对桥台衔接处纵向坡度标准存在明显差异性，但是实践经验来看，通常情况下当坡度大于3‰～6‰时就会出现桥头跳车现象。

永兰一级公路工程位于黄河沿岸，受当地地质特点影响，全工程中需要进行处理的软土地基数量高达40多处。本文研究中选取K28+512路段为例说明CFG桩复合地基技术的应用方法。

本路段工程沿黄河左岸进行建设，地层岩性属于冲洪积淤泥，整体厚度约在8～10m范围内，淤泥层下部为细砂层，整体厚度达到10～15m，遭遇地震等地质灾害时会产生液化现象。施工区域内存在鱼塘、沼泽等，表层软土呈现出盐渍化现象。该路段属于较为典型的软土地基，整体施工条件较差。考虑到本路段地质条件难以满足施工设计对道路承载力的要求，以此，施工团队在考虑经济性、施工周期、施工质量的条件的基础上，决定采用CFG桩复合地基处理技术对本路段软土地基进行处理。

3.1施工方案设计

CFG桩复合地基处理技术在实际应用过程中需要施工单位根据施工场地实际情况采用沉管法设置CFG桩体。本路段施工过程中，施工单位根据施工需求在桥台连接段处设置相应过渡段，根据相关计算公式得出本次施工孤独段设计长度应为46m，根据技术要求，将过渡段由桥头一端引向另一端，并划分为A、B、C三个加固区域。整体设计中A区长度设计为16m，B、C两区长度设计均为15m，呈等边三角形布置。施工单位通过调整有效桩长以及桩间距实现对本路段刚柔过渡处理。在将桩身强度调整为设计标准数值时，施工单位开始进行填筑褥垫层工序，在相应施工区域顶部设置单层双向土工格栅，并进行台背回填作业。通过设置CFG桩可以有效实现将工程中原有的刚度差异转换为刚柔性缓慢过渡，将错层台阶型跳跃沉降形式转换为较为缓和的线性过渡，进而实现缓解软土地基沉降，提升地基稳定性的目的。

3.2 CFG桩复合地基处理技术应用要点

3.2.1施工建材要求要求

CFG桩复合地基处理技术在实际应用过程中对材料具有明确要求。桩体制作原料主要由随时、石屑、粉煤灰以及水泥等材料按照一定比例混合而成。集料材料选择应采取以下标准：粗集料采用碎石作为原材料。针对不同的制作方法，原料粒径也有相应要求：采用泵送混合料方式时应注意最大粒径应保持在19mm左右，而振动沉管法则需要最大粒径保持在63mm左右。为确保原料质量，实际制作过程中应采用石屑等填充粗集料之间的孔隙。水泥材料的选择应采用42.5级普通硅酸盐水泥。

随时褥垫层以及土工格栅制作过程中也应依据相关标准进行。褥垫层设置过程中应注意与CFG桩之间保持合理距离，以500mm为最佳，实际铺设过程中可以采用静力压实法，整体夯实度应保持在0.9以下。土工格栅设置过程中应确保极限抗拉强度处于50kN/m以上。

3.2.2成樁试验要求

在对CFG桩成桩质量进行检测过程中，应选取3～4段代表性路段，依照桩体不同长度进行质量检验。实际检测工作应在桩体成型28天以上后进行，具体检测内容包括桩体抗压强度、桩体低应变动力试验等，进而实现对CFG成桩完整性进行检测。同时施工单位还需要针对不同桩长机型单桩以及单桩复合地基载荷试验，以明确桩体实际承载力是否满足工程设计需求，并以此为基础对设计参数进行修正。

3.3过渡段长度计算方式

当前阶段，软土地基沉降已经成为影响路桥工程质量的重要因素之一，该情况所引发的桥头跳车不仅会影响行车安全性以及舒适性，该情况本身也会对路桥工程质量造成严重影响。从永兰一级公路工程K28+512路段施工CFG桩复合地基处理技术实际效果来看，施工完成后，软土地基沉降率明显下降，整体沉降量满足规范允许标准，CFG桩复合地基加固效果明显，且经济性较强，该技术值得推广应用。

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作者简介：薛薇（1988—），女，汉族，甘肃兰州人，工程师，本科，毕业于长安大学，土木工程专业，主要从事项目管理工作。