市政道路桥梁施工中软土地基处理技术应用实践

毛梁

（江苏通达建设集团有限公司，江苏常州 213000）

在桥梁施工过程中，由于工程设计的规划难度通常较大，施工中经常遇到软土地形。软土地基是影响桥梁安全的一个重要因素，这将造成大量的施工问题和安全问题。从长远的角度看，如果软土地基没有采取正确的措施，施工效果稳定性就会降低，会导致结构沉降过多或不均匀，危及行人和车辆的安全。因此，在桥梁施工过程中，有必要加强软土地基的结构。

1 软土地基的概念以及特点

1.1 软土地基的概念

软土地形通常由高粘性土、粉土等材料组成，具有高压缩性、高含水量、分布广等特点。软土地基易受外界因素影响，造成裂缝和变形，影响桥梁的整体安全。如果市政道路桥梁工程需要穿越软土地段，必须采取有效措施加强软土地基，提升软土地基的承载力和稳定性。由于软土的特性，建在其上的路桥结构很容易出现沉降和开裂，从而产生弯曲、裂缝等危险现象。施工人员必须采取合理的对策，才能提高施工质量、软土地基的稳定性，以及整体安全系数。

1.2 软土地基的特点

软土地基的压缩过程相对较慢，施工队伍可以利用有效的策略，实现软土地基的结构性平衡，满足建筑质量的要求。一般来说，软土地基的变形主要表现为地基沉降。在桥梁长期使用的地方，由于压缩力大，容易产生裂缝。同时，重型车辆压力过大，软土地基被进一步挤压，导致地基沉降甚至断裂。基坑断裂是软土变形的另一种形式，其危险性往往难以预测，破坏程度高于地基沉降。一旦地基断裂，车辆不能正常通行，只能采取临时桥梁封闭措施，造成交通系统瘫痪。地基长期受外力影响时，原有的细部变形会逐渐加强，导致整体质量问题。地基塌陷和断裂是地基变形的两种不同表现形式。在路桥施工过程中，如果软土地基的砂率没有得到修正，将会影响软土地基的养护时间。因此，大量气泡无法排出，从而堵塞排水通道，对施工造成不利影响。软土地基的含水量比传统地基高，极限可达到65%。同时，由于软土地基的透水性差，当内部含水量增加到一定程度时，土体的流动性将显著增加。如果地基处理不当，将会严重影响软土结构的安全性。

2 软土地基对市政道路桥梁的危害

2.1 导致材料变形

在经济快速发展的背景下，市政桥梁建设主要采用混凝土和沥青两种材料。这两种技术在施工过程中的合理应用，可以有效节约工程造价，达到提高经济效益的目的。同时，这些材料压缩能力强，运输方便。然而，这两种材料的抗拉强度相对较弱，如果在施工过程中遇到软土地基，很难实现有效的压实。如果不采取相应的措施，地基的安全性就会受到影响。同时，这些材料的拉伸性能较差，在外力作用下容易开裂，进一步影响路桥的安全系数。

2.2 发生不均匀沉降问题

在地基压实过程中，软土层的压实度通常是不同的。因此，在地基承受外力和有效排水后，很难保证基础结构的稳定效果，容易导致沉降的发生。在外力作用下，工程队也无法保证地基的稳定、压实和排水。因此，沉降后，路桥整体结构容易发生不均匀沉降，导致墩身倾斜和路面沉降，影响整个工程的质量和安全系数。

3 影响软土地基处理技术应用的因素

3.1 建设工程设计因素

由于实际条件的限制，必须对相关的路桥施工规划进行修订和优化，以达到有效的工程建设效果。为了解决软土地基的问题，应进行有效的工程设计，并采取相应的方法解决其负面影响。相比传统工程，路桥设计需要对悬索和跨径等问题进行合理设计，施工更复杂。同时，路桥施工需要分阶段进行，考虑不同阶段土质的差异，合理安排施工阻力。因此，工程设计应具有良好的过渡性能，简化施工的不同阶段，注意结合实际情况，制定完善的规划。

3.2 环境技术因素

施工环境对软土加固技术的应用影响很大，且不同地区的施工用土不同，因此，施工队伍需要因地制宜，合理选择施工技术，实现软土地基的加固。此外，由于施工技术对软土地基的施工质量有直接的影响，管理人员需要提高应用技术的效果，以保证工程的基本安全。软土地基分为粘土地基和砂土地基两种类型。一般来说，粘土地基需要通过挤压技术有效地加固，通过压实技术加固地基。如果还有其他因素影响施工环境，必须进行综合分析。根据工程要求，合理选择施工方法，加强软土地基的施工，确保施工安全。

3.3 施工类型因素

市政桥梁施工方式也是影响软土加固技术应用的重要因素之一。由于各种桥梁的特点和施工复杂程度不同，采用的施工工艺也不同，需要采用不同的软土加固技术来适应不同的实际情况。在工程开工前，管理人员需要对软土和施工过程进行综合评价，预测和分析可能出现的问题，合理选择技术方案。

4 软土地基处理技术

4.1 换填法

换填法是公路工程施工过程中的一种特殊施工方法，其主要施工工艺为：首先将施工路段的软土路基全部清除；其次，施工路段填筑其他材料，如砂、水泥、石灰、沥青等；最后，回填路基采用排水法或强夯法处理。综上所述，换填方法主要是清除施工路段的软黏土，然后选用坚硬稳定的碎石等材料对该路段路基进行夯实。

4.2 深层搅拌桩

深层搅拌桩技术主要是在软土路基中加入水泥或其他填料，利用机械设备进行深层搅拌，并在软土路基中加入适量的固结剂，使其固化成一种稳定、强度高、渗透性好的固定土。随着时间的推移，这种固结土可以缓慢地与软土路基相结合，形成一种强度较高的复合地基，其自身的承载能力也得到提高。此外，深层搅拌桩技术具有操作简单、效率高、成本低等优点。

4.3 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中高压喷射完成水泥浆的灌浆。这种作业方式主要是利用相关机械设备形成射流，将原有施工场地土破坏，利用施工部位离子交换软土或团块体产生的物理化学反应。采用这种施工方式施工的桩身具有强度高、承载力高、变形小的优点。一般来说，在公路基础工程施工中，常用的高压旋喷桩施工技术主要有旋喷注浆、固定喷射注浆。

4.4 灌浆施工方法

在地基的施工和处理中，粉喷法可用于较软的地基。利用化学原理，将水泥砂浆灌注到地基裂缝中，有效改善了土层的性能，提高了其硬度。在粉末喷涂施工工艺中，应做好钻机的选型，按要求合理固定位置，严格按有关程序控制，并根据具体情况采取相应措施，确保施工顺利进行。

4.5 强夯法和强夯置换法

在市政道路施工中，采用强夯法处理软土地基，得到广泛的应用。强夯法施工中使用的设备非常简单，在效果上非常显著，同时在施工过程中速度很快，在经济上也很好，使这种处理技术得到广泛的推广。近年来，强夯置换法在许多市政道路工程中得到应用。强夯法与强夯置换法在加固机理上存在一定的差异，使其适用范围也有一定的变化。强夯置换法在高粘度地基上具有良好的应用效果。

5 工程实例

5.1 工程概况

市政公路工程全长4km。高压旋喷桩法主要用于地基处理过程中。在该工程中，软土地基的总长度为70m，桩径为0.5m，桩径间距约为1.5m，单桩长度控制在10m 左右，同时，施工结束后28d，固结体的单轴抗压强度应大于2MPa，单桩承载力应大于155kN。

5.2 工艺设备的选择

在公路工程施工过程中，主要采用单管高压旋喷桩施工技术，施工所需工艺设备主要有旋喷桩机、空压机等，施工主要材料为水泥。其中，旋喷桩机应采用三脚架式打桩机，地质钻机型号xy-100 型手动移动钻机，一台钻杆主轴电机，其工作功率为5.5kW。高压泥浆泵宜选用功率90kW，工作压力大于20MPa 的泵体，其工作负荷较轻。高压管应选用三层高压管，能承受20MPa 以上的压力。选择直径114mm 的钻杆，喷嘴，截面直径3mm。选择标准是在质量合格的前提下，成本低、消耗小。水泥用量控制在225kg/m。

5.3 施工流程

具体施工流程如下：①清理施工现场。为避免杂物或垃圾对施工过程的不利影响，施工现场的作业应在实际施工前进行清理。同时，要处理好沟渠中的淤泥。由于路基两侧需要开挖土沟，应清除地表水；②测量放线。施工人员应根据施工图纸完成对实际施工现场的测量，并对不同施工环节的相关作业进行编号。在这个过程中，可以用小木桩或竹签标出桩位的具体位置，确定定位后再拔出。桩位在平面上的实际定位与施工图中间的定位误差应控制在5em 以内，定位过程中应保证钻头与桩在同一中心，并人工调整钻杆的平衡。利用水平尺等工具完成周边找平工作，现有误差在1%以内。3 个城市开始作业，施工人员在钻井作业前做好相关准备，设定泵压，控制注水压力在1MPa 左右，泥浆注入压力控制在22MPa 左右。同时，应预先设定J 型心脏I 型设备来加快速度。

6 结束语

综上所述，在市政道路桥梁工程施工过程中，软土地基处理是施工中非常重要的一部分。因此，必须重视软土地基的施工，并采用各种手段和方法，保证施工质量符合施工标准和规范。希望通过各方的共同努力，提高软土地基在施工过程中的施工水平，为我国路桥工程的发展打下良好的基础。