摘要:随着我国城镇化发展速度的进一步加快,作为城市基础设施之一的市政道路建设规模也不断增多,因此处于原处于城市周边的沿湖、沿河及沼泽水塘等淤泥软土地段成为不可回避的施工点。笔者先简略概述当前国内软基处理的常用方法,后结合参与的某市政道路穿越泥沼、水塘地段软土路基施工处理情况,较为详细阐述该段软土路基施工具体的处理技术案例,希望为类似软土路基段施工提供有用参考。
关键词:市政道路;软土地基;处理技术
一、市政道路软土路基的特点
1.1抗剪强度低,压缩性高。我国软土抗剪强度通常小于 20kPa。在荷载作用下,若软土路基可以排水固结,那么软土的抗剪强度将得到显著改善。软土排水固结的速度越快,改善效果则越好。我国软土路基的另一个特点是压缩性高,软土的压缩模量 Es<4MPa,压缩性随液限的增大而增大。
1.2含水量高,透水性较差。由于软土主要是由粉土粒组与粘土粒组组成,且含有少量有机质,在不同环境下呈絮状结构,软土的含水量在 35~80% 左右。软土的渗透性较小,竖向渗透系数通常在 10.6~10.8cm/s 之间,因此土层在荷载和自身重力的作用下达到完全凝固需要较长的时间。
1.3具有明显的流变性和结构性。在剪应力作用下,软土出现缓慢的剪切变形,并导致抗剪强度的减小。在完成固结沉降后,软土有可能出现可观的次固结沉降。当原状软土受到挤压或振动时,土体的絮状结构遭到破坏,土的强度明显降低。在软土扰动后,随着时间的延长,软土强度会慢慢恢复。
二、施工准备
2.1施工机械设备
CFG 桩施工工艺是由长螺旋钻机、混凝土泵和强制式混凝土搅拌机组成的完整的施工体系,本工程采用 2 台步履式长螺旋钻机、1 台凝土输送泵、1 台混凝土搅拌机。
2.2主要施工工艺
(1)测量定位
测量定位采用打孔灌石灰的方法处理,即先用直径 30 的钢管打孔300mm 深的深度,然后灌入石灰粉,再插入钢筋进行复核桩位,施工中所有桩孔一次定位完成。
(2)钻机就位
钻机就位前需检查场地情况,如果场地较软,应增加支腿接地面积。若场地坡度>30°应加垫枕木施工,钻机就位后必须平衡,启动四支腿油缸调整钻机水平,确保钻塔垂直度≯1%,对位偏差≯20mm,钻机开钻前必须严格检查钻头上楔形出料活门是否闭合。
(3)钻进成孔
钻进过程中根据地层变化和动力头工作电流值对钻压、转速和钻进速度进行合理调整,钻进采用间歇式钻进方法,即钻进一空钻一钻进,钻进至设计深度后空车 30-60s,待电流稳定确认桩长满足要求后终孔停钻。
(4)混凝土搅拌及泵送
混凝土搅拌应该严格按配合比配料,严格控制好进场原材质量,每盘搅拌时间≮90s,经常检查混凝土的和易性及坍落度,控制好混凝土的搅拌质量。
(5)每桩灌混凝土结束后,应及时进行封顶以保护桩头。
(6)施工中遇到地下障碍使桩位偏移时应及时处理后再次就位,并对混凝土泵送中遇到输料管堵塞或钻进中出现的异常问题及时正确处理。
三、市政道路工程的软土路施工技术分析
3.1 软土路基施工加载技术
现阶段软土路基施工中,其施工加载技术的应用主要是针对软土路基进行人为压制,以此起到提高路基强度的作用,例如在实际施工中采取重型压路机来对路基进行压实,通过这种方式,可以在提升路基强度的同时, 实现对路基内部多余水分的有效排除,保障其路基强度达到标准施工要求。在具体施工中,加载施工技术的应用,施工单位需要派遣专业人员对施工技术的应用进行全过程监督管理,进而保障路基压实效果。
针对加载施工技术的应用,具备成本低、操作便捷、效果好等优势,并且其路基压作业开展可以路基的强度、抗剪能力得到大幅度提升,进而达到市政道路工程的标准设计要求。也正因此,加载施工技术俨然成为现阶段市政道路施工中常用技术之一。
3.2软土路基表层处理技术
软土地基由于其土质较软的特点,重要的处理工作就是对表层土质较软的地方进行处理。表层处理通常采用添加固结材料、增加排水措施等提
高地基表层的硬度与强度。在施工过程中需注意,由于表层处理为部分处理的方式,因此要防止处理过后地基变形,若采用机械作业,则需要保证施工的平整度及均匀度。表层处理技术主要针对的是地基表面软弱的情况, 因此在施工前相关施工人员一定要充分掌握施工部分的天然地质情况并做好记录和交底,包括土壤含水率、土壤承载力强度及地基成分等。表面处理技术只是地基处理技术的辅助方法,主要针对路基表面,因此该技术对路基的耐用性没有保证,需要结合其他的处理方法进行组合完善。与此同时,若市政道路工程已经交付使用,就不能轻易进行大规模的修复,因此采用这种方法的时候要结合路基的使用年限予以综合考虑。
3.3软土路基置换处理技术
解决道路软土路基情况可以选择置换技术,简单来说就是将施工道路软土路基的土质进行置换,选择一些含水量较低的土质与软土进行置换, 从而保证道路软土路基的稳定性。在道路软土路基施工中,如果选择了置换技术,首先要充分掌握软土路基土层的厚度,并结合厚度对路基进行深度的挖掘,通过先进的挖掘方式,开展土层置换工作;其次,在置换土层结束后,要及时并合理的对土层进行碾压,对于碾压环节来说,要对碾压次数进行合理的控制,当碾压次数过多就会影响路基的稳定性,相反,如果碾压的次数少,就无法使土层有较强的压实度。在实际应用置换技术时, 施工人员要控制好土层置换的厚度,通常来说,在道路软土路基施工中, 土层的置换厚度控制在 3m 以内,当路基土层置换厚度超过 3m 后,会使置换效果降低,无法提高道路工程软土地基的稳定性和可靠性。在保证置换技术充分利用方面,最为重要的就是施工人员,一定要根据施工路基结构的具体情况及特点,对碾压的次数进行严格控制,实现置换技术的效果。
四、软土地基施工中的注意要点
早期对具体工程中的软土路基结构采取一定的保护措施是极其必要的。控制温度对混凝土结构的影响,可以确保混凝土在具体施工过程中, 尽量减少裂缝现象的发生,确保工程安全有效的进行。提高预压堆载可避免出现大幅度沉降情况,增加 1m 超载量加速路基前期沉降量从而减少固结度与后期沉降,有效改善软土路基的土质稀松情况与土粒紧密性,提高道路工程的路面承载性能。
软土地基的施工是市政道路工程施工中的一项重要工程,对整个工程的建设具有举足轻重的作用,这个部分的施工,是一项重要的指标,直接影响人们出行的安全,对人们的身心健康和财产安全具有直接的影响和作用。因此,在具体的道路工程建设过程中,需要确保软土地基施工的良好质量和安全性能,保证桥梁的正常运作和承载力范围。对于市政道路工程施工对周围环境造成的影响(比如噪音、灰尘等),要加强管理,在具体施工过程中,需要设计人员对于具体情况进行深入的分析,确保路桥工程的具体建设能够安全有效的完成,保证人们的日常出行的安全性。
结语:
随着市政道路工程施工的遍地开花,不可避免的会涉及到市政道路软土路基的处理施工。而软土地基处理技术的选择成为软基处理施工成败的关键。因此,只有根据设计及规范要求并结合现场实际,选择符合工程所在段的实际的某一种处理技术甚至两种、多种处理技术的叠加使用,方能保证市政道路软土路基处理的施工质量。本文结合笔者具体参与的某市政道路工程路基处理施工实际,对该路段不同区段采取的两种软件处理技术进行总结,期望能为市政道路工程类似路段的软基处理施工提供帮助和参考。
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