道桥施工中软基加固技术的应用研究
2021-03-05李旭东吴法铨
李旭东、吴法铨
(1.浙江交工宏途交通建设有限公司,浙江杭州310000;2.浙江交工集团股份有限公司,浙江杭州310000)
0 引言
地质因素直接影响道路桥梁的施工质量与工作效率,要努力消除因为意外因素对于项目质量的影响,提升人们的出行安全系数和舒适度。特别是针对软弱地基,一旦未能及时进行处理和控制,就会造成路基路面发生塌陷、沉降以及开裂等不良问题,从而缩短道桥使用寿命,还会存在更大的安全隐患。所以,通过运用软基加固施工技术,全面改善其自身的物理力学性能,达到道桥施工技术标准,促进我国道路桥梁整体施工质量水平。此外,还应结合当代道桥项目建设实际需求,创新与优化施工技术方案,保证施工作业能够顺利进行和开展。
1 软土地基加固技术应用的重要价值
在具体的道路桥梁施工过程中,引进大量新型技术工艺,确保道路桥梁项目施工品质,提高其自身的使用寿命。道路桥梁作为我国交通基础建设设施,在整个交通运输业中发挥了很重要的作用,也对我国社会经济发展产生了很深远的意义及影响。而软基加固施工技术发挥了很重要的作用,在加强地基稳定的同时,也减少了路面断裂和沉降等问题,确保人们出行安全与行车安全。在道路桥梁建设期间,软基加固施工技术被广泛应用。因此,要强化技术优化和创新,结合软基加固技术具体操作流程,开展具体作业施工,从而发挥软基加固技术作用,并延长道路桥梁使用寿命,推动我国城市发展建设,也为提高我国整体综合实力和促进我国交通发展奠定坚实的基础[1]。
2 道桥施工中软基加固技术的应用
2.1 强夯加固技术
非饱和类的软土地基很常见,对该类地基可以采用强夯加固施工技术进行有效处理,能够起到更好的加固作用。在实际施工过程中,通常应对其原有土体进行夯击,当出现裂缝时吸附水可以转为自由水,有效控制孔隙内的水压力,所以土体抗剪能力也会跟高,还可以改善其变形模量。在以往传统的强夯技术应用中,常会出现不规则性的开裂,对于孔隙水压力的实际控制会造成影响,从而不利于排除内部气体与水分,所以在实践过程中要结合排水方式进行有效处理,不但可以提升施工效率,还有利于强化整体加固效果。伴随着土体内孔隙水压力的不断增大,可以渗透到袋装砂井中,从而排除土体内的水分,更好地消散其孔隙水压力,预防在后续施工过程中发生不均匀沉降的不良情况。此外,在强夯加固施工技术应用过程中,对于现场地质实际情况进行全方位勘察,预防橡皮土对于加固效果的影响。如若存在很多软黏土,就会对强夯加固作用造成破坏,致使其渗透力受到不良影响。同时在夯击时要确定好深度值,保证土体可以获取足够能量,并通过固结沉降法改善整体土体性质[2]。在具体施工过程要遵循“先轻后重、少击多遍”的基本原则,特别是在软弱地基土层厚度不大或是排水不方便的场地中使用效果最佳。
2.2 置换法
该加固技术主要是应用品质良好的土代替软弱地基中的土层,一般情况下,主要应用于地质相对较差的暗沟或淤泥等不良土质情况中。置换加固法可以从最根本上解决我国道路桥梁工程中的软弱地基问题,但是该施工技术难度比较大,且造价成本也比较高,同时对置换的土料质量及性能有着很高要求。因此选取符合项目建设需求的置换土层也是保证道桥项目顺利开展的主要关键点,在施工作业前还要进行一定的试验检测,保证置换土层自身的密实度与透水性,以及含水量等方面的性能参数符合具体施工规定[3]。此外,在施工过程中,要先挖出软弱地基内黏土及淤泥,选取抗压性能较高较强的粗粒土进行实际换填工作,还应同步安排相应的推土机进行压实等工作的配合,强化置换土层的安全及稳定性,保证其与压实后的土层地基承载能力可以满足一定需求。
2.3 粉喷桩加固处理技术
粉喷桩加固技术其核心的施工机理就是依托新型作业机械,对软弱地基开展钻孔工作,再将压力固化剂通过外加压力的工作方式将其压入整个地基内部。在该过程,当产生失水现象,就明显证明其固化剂与软弱地基的融合具有相应强度,在很大程度上可以实现软弱地基的固结。应用粉喷桩加固技术,固化剂类型的选择尤为重要,水泥与石灰则是固化剂的重要组成部分,所以在较大工程量的项目中,可以利用水泥代替其固化剂;但为了能够达到既定效果,对其掺入比例要进行把控。值得注意的是在应用粉喷桩加固处理技术过程中,极易出现较强稳定性的隐形桩,该类隐形桩对于提高软土地基承载力有着一定的作用,为我国道桥项目建设的顺利开展也奠定了良好的基础[4]。
2.4 现浇混凝土管桩技术
此加固技术具有一定的综合性,其融合了多种新型技术的优点,主要包含振动沉管桩和振动沉模薄壁防渗墙,以及预应力混凝土管桩等,可以提高整个施工技术的便捷性,强化对于软弱地基加固效果,可以满足施工现场质量与监督管控的需求,还具备一定的经济性。在土层深度设计中,可以借助管腔上部锤头振动力将其环形腔体打入,并通过现浇混凝土使得其与周边土层保持整体性,可以改善土层力学性的整体效果。在现浇混凝土管桩加固处理技术应用中,要明确其横向与竖向荷载的状况,保证管桩与桩间土可以承担整个荷载力,从而达到平衡效果,预防在基础底面发生预应力集中过度的现象。同时在桩顶可以设置一定的褥垫层,保证混凝土材料强度可以达到一定的设计值,然后在桩顶要设置相应的砂石,利用土工格栅加强管桩与桩间土作用能力,从而形成现浇管桩地基。此外,应用该技术,还能提升施工整体的便捷性,增大加固深度的处理,消除粉喷桩加固中存在的问题。
2.5 砂垫层法
软弱地基具有含水量大、上部土层较薄等特点,针对该类特点,道桥项目施工过程中会采取砂垫层加固处理技术。该技术需要通过在软弱地基土层设置0.5~1.2m 左右的砂垫层,强化软弱地基的加固,起到促使上层排水的良好作用,消除积水,对于表面出现的塌陷进行有效填充,并改善地质环境。为了保证道桥项目顺利开展,需要确保整个地基的稳定性,在具体施工中应用砂垫层加固处理技术要注意以下几点:应考虑和分析机械设施自身的荷载,从而避免因为设备质量过大所导致的土层发生沉降或是变形现象,所以可以适当地增加整个砂垫层厚度;在砂垫层铺设之前,要做好整个基础面的平整性处理,检查基础土层土质,进行打底夯实,从而保证地表涂层的密实度,铺设砂垫层要尽量做到致密和均匀,铺设每层的砂垫层材料后需要检查合格之后才能进行下一层铺设工作;严格把控砂垫层材料的质量,选用质地坚硬类的中砂,强度要均匀且级配良好,以及未风化类的砂石,对进场材料进行检验,保证砂石之间不存在草根和其他杂质。
2.6 排水加固法
应用排水加固法能够提高地基整体稳定性。在道桥施工过程中,要对地基进行预压处理,可以起到加固作用。在具体施工中,应设置一定的垂直排水体系,提高软土地基自身的承载能力;施工部门要综合利用排水加固与加载施工技术,优化整个排水效果。在普通道桥施工中的软弱地基路段选择排水加固技术最佳,施工部门应严格把控排水体之间的间距,在土层间应穿透其排水体,将埋深控制到25m 以上,运用塑料排水板时,其打设深度要控制到30m 以内。如若地基缺少稳定类的排水板,可铺设相应的土工格栅。此外,施工部门还应利用现代化的自动记录仪器对排水体实际施工长度进行记录,有关责任人需要确认内容进行签字。在排水完工作后,施工部门还应注重施工沉降问题,将其沉降值控制到30cm 以内,其通道与涵洞沉降也需要控制到20cm 以内。同时施工部门还需要严格把控填土的工作效率,将其沉降率控制到3cm 以内[5]。
3 结语
总之,在道桥工程施工过程中,要强化对软弱地基的重视,在确保施工质量与高效率的基础之上,保障交通安全,防止其给人民生命财产及生命安全造成重大损失。软土路基在含水量和压缩性以及孔隙比等诸多方面有着很明显的差异性,所以在具体施工中,要依照软土地基种类选择相适宜的加固技术,提升道路桥梁项目质量水平。在实际施工中,采取换填技术、预压加固技术、粉煤灰碎石桩和水泥搅拌桩等技术对软土地基进行加固处理,要明确各项技术要点,促使我国道桥地基承载能力与稳定性的提高,从而延长其使用寿命。