公路桥梁施工中软基处理技术的应用
2021-03-30黄良继
黄良继
(广东远银工程设计有限公司,广东 广州 510700)
0 引言
社会经济的发展促进了公路桥梁建设的发展,无论在建设规模还是数量方面,都取得了显著性的发展成效,而公路桥梁工程建设得到了重视。在公路桥梁建设过程中,由于区域上的差别,部分地区会存在软土地基,如果不能够对软土地基进行很好的处理,将会给公路桥梁工程带来较大的隐患,造成整个工程崩塌,造成地面出现沉降等多种病害。鉴于此,在公路工程建设过程中,施工单位要给予软土地基足够的重视,根据软土地基的特点,有针对性地选择处理方案,及时对软土地基进行处理,以此提高公路工程建设的质量。
1 公路桥梁施工软土地基的概述
针对软土地基问题而言,在实际的施工过程中,一旦遇到土质较为疏松的基地,这种土层具有分布不均匀、压缩性强、含水量大等特点,在压力的作用下,土层将会被压缩到仪器,并且能够粘着在仪器,容易出现地基变形问题。如果在软土地基上开展建设作业,则需要保证不均匀沉降问题得到解决。在公路桥梁建设过程中,施工单位需要给予地基孔隙足够的重视,同时要综合方面考虑地基渗透性、以及地基含水量的大小,避免在具体使用中出现地面沉降等安全事故。在软土地基自身性质的影响下,土质处理方案可根据不同情况而定。通常情况下,主要体现在两个方面内容:①随着外界环境的不断变化,土质也会随之发生相应的影响,由于当前土质的特性不定,往往存在诸多不可控因素;②土层具有较强的压缩性:当路面及桥面受到较大压力的情况下,此时土质会受产生压缩,造成地基出现变形等问题,导致沉降问题出现,使得道路的安全难以得到保证,同时严重威胁着人们的生命安全。
2 软土地基对公路桥梁建设的影响
软土地基因土质本身的特性影响,严重影响桥梁的压实程度,造成施工过程中地基出现沉降等问题,给公路桥梁建设带来较大的影响。具体主要体现在:
(1)路面硬化:在公路桥梁施工过程中,沥青和混凝土为常见的材料,针对这些材料而言,其自身有着较强的抗压性,在实际的使用过程中,往往有着较低运输成本,致使其被广泛应用到公路桥梁建设过程中,但需要引起注意的是,其稳定性较差,再加上软土地基自身压实度问题,大大降低了桥梁的稳定系,造成其出现硬化问题,对于公路桥梁建设造成较大的影响。
(2)路基沉降:随着城市化建设不断推进,地下水位受到较大的影响。尤其近些年来,自然环境受到严重的破坏,导致水土流失问题严重,在这种情况下,软土地基的稳定性受到较大的变化,造成地基沉降问题较为突出,成为桥梁工程的主要影响因素,给公路桥梁施工带来较大的隐患。
(3)压实度不均匀:软土地基土层结构中含有大量的松软土与松散土,在软土地基性质的影响下,造成压实度不均匀问题出现,导致桥梁的软土地基稳定性难以得到保障。此外,由于软土层有着诸多空隙,并且还有大量的水分,有着较大的渗透性。如果桥梁施工选择在雨季进行,往往会对软土地基造成影响,甚至严重的情况下,会导致公路桥梁工程无法顺利开展。
3 软土地基技术在公路桥梁中的应用
根据相关实践调查显示,软土地基承载力有限,在软土地基技术的使用过程中,容易出现极限的状态。尤其在软土地基技术的应用中,承载能力与稳定性严重影响桥梁的使用。如果软土地基所在区域为市区,对于基坑挖掘而言,往往会对周边建筑物基础强度造成威胁,导致建筑物自身稳定性受到较大的破坏,造成建筑物出现倾斜等问题。针对山区桥梁工程而言,上坡的挖掘将会严重影响着山体受力的均衡性,滋生了诸多问题,例如山体滑动等。其中粉土与黏土为软土地基的主要成分,这些组成的体积相对较小,相互之间的空隙较大,一旦出现雨水等天气,成分间的含水量将会增加。在实际的施工过程中,软基固结往往消耗大量的时间。此外,针对软土地基而言,其自身有着较大的变形量,对外界力的抵抗能力相对较弱,这也是难度较高的项目。
压实作为软土地基施工中重要的内容,随着机械设备的不断完善,各种先进的施工方法在桥梁施工中得到了应用。在公路桥梁施工过程中,如果软土地基施工技术得不到重视,则无法保障软土地基的压实度,同时也无法达到实际施工要求,严重影响着路基施工的质量,甚至严重的情况下,还会降低路基的承载能力。针对部分降水量较多或者地质水分较高的地区,根据实际施工的需要,应当对软土地基进行防水处理,避免水分过多而影响着桥梁施工的质量。同时根据当地具体施工情况,有针对性的选择施工方法,最大限度保证软土地基施工质量达标。
4 软土地基的加固方法与流程
4.1 塑料排水板排水法
针对当前这种方法而言,其主要通过塑料排水板上的孔道,有助于及时排出软土中的水分,从而对软土地基起到加固的效果。在实际的操作过程中,当完成砂垫层施工作业后,需要准备好塑料排水板前期准备工作,需要及时对其进行严格检查,观察其是否符合施工标准。当完成钻头安装作业后,通过打桩机对钻杆进行捶打,根据具体施工要求,在合适的位置将塑料板安放好,在实际的安装过程中,必须保持孔道处于垂直方向,这样才能够确保排水管的效果得以发挥,从而使软土地基中的分水能够导入到砂垫层中,进而提高软土地基的承载力。
4.2 砂垫层排水法
在实际的施工过程中,针对深度较低的路堤施工而言,通常需要在软基深度在路堤最大深度2倍以内,进而保证软土路基的压实度。在实际的施工过程中,其中路堤底部为砂垫层。在施工材料的选择过程中,必须保证所选择材料的质量符合公路桥梁施工的标准,避免因材料不过关而对工程造成影响,为了保证每一层砂垫层的紧实度达到标准,需要对其进行充足的压紧操作,同时在压紧完成之后对其进行压实度测试。在铺设砂垫层的过程中,应当确保其始终处于露头状态,通过土工布反滤层将其两边的边坡机械泥泞紧密贴敷,这样可以避免施工后期出现砂垫层无法排水的情况。
4.3 袋装沙井处理
在软土地基施工过程中,袋装沙井作为其重要的环节,其主要通过沙袋设置的沙井,能够对软基中的水分进行集中,通过沙袋中砂砾之间的空隙将水分排出,降低软基中的含水量。在实际的操作过程中,使用振动式啥桩基进行相关作业时,该过程必须保证垂直振动作业,同时要确保沙袋埋入软土地基中,直到接近地基的岩层位置。此外,根据软土地基的状况确定埋入深度。通常情况下,沙井直径宜控制在7m,同时还应当对沙井间进行严格的控制,通常其间隙宜控制在1.5m以内,其中沙井有效处理深度为18m,只有严格按照技术标准展开作业,才能够最大限度发挥出公路桥梁的排水功能。
4.4 预压处理法
在软土地基施工过程中,通常主要使用超载预压法对软土地基进行处理,在具体操作的过程中,需要引起注意的是,应当对压力进行严格的控制,同时要严格把控好每次的加载速度。通常情况下,宜将加载量控制在10cm/d,如果地基填筑高度超过2.5m的情况下,则应当在后续填筑作业过程中,宜对路基标高展开测试,只有每天坚持测试,才能够对路堤的建设情况做到详细的了解。在实际的检测过程中,如果发现路堤中心位置沉降,并且每天沉降速度超过1cm,在这种情况下,则意味着目前所使用的施工技术不适应公路桥梁施工,无法保证其稳定性达到相关标准规定。此时施工单位应当立即停止加载作业,要想继续进行加载操作,就必须保证沉降速度达标。
5 结语
综上所述,随着经济的快速稳定发展,区域之间的贸易往来得了发展,致使区域间过往的车辆逐渐增多,这对于建设施舍的建设质量提出了要求,尤其对于部分重型卡车而言,当其路过公路桥梁时,对于软土地基的施工质量提出了高要求。如果该区域施工质量不过关,将会造成公路桥梁路面出现裂缝、沉降等病害,不但影响整个路面的美观性,而且降低了路面的使用寿命,如果得不到有效的处理,将会对整个桥梁造成较大的影响。鉴于此,在公路桥梁施工过程中,施工单位要给予软土地基施工足够的重视,根据当地具体施工情况,有针对性地选择施工技术。此外,施工单位要根据软土地基的特点,有针对性的开展施工作业,严格按照相关技术要点进行操作,只有加强综合方面的考虑,最大限度发挥出软土地基施工技术的优势,在保证施工顺利进行的基础上,注重提高公路桥梁施工的质量,降低安全事故的发生率,保障人们的生命安全。