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摘要:由于我国大多数公路桥梁工程都是选择在临海、临河等区域展开施工,而这些区域的土质都是存在软土土质,并且这些软土常年受到地下水的冲击,使得地下土层结构密实性较低,所以其稳定性不强。那么,这对公路桥梁工程而言,无疑就是在无形中埋下较大的建筑风险隐患。因此,这就需要利用软土地基施工技术进行改善,从而提高公路桥梁工程的施工质量。
关键词:公路桥梁施工;软土地基;施工技术
引言
软土地基是指淤泥、软黏性土以及湿度较大的黏性黄土组成的地基,在公路桥梁项目的施工过程中,会出现地基承载能力过低、地基渗透水能力不达标、软土地基的压缩性能相对较差、软土地基的黏稠度过高等各方面问题。一旦在这种情况下进行施工,势必会严重影响公路桥梁施工的稳定性和安全性。因此在公路桥梁施工之前,施工人员需要对软土地基进行全面测评,达标后才能进行施工,以保证公路桥梁建造过程的安全性和建成后的稳定性。
一、软土地基特征
软土地基是指拥有软土土质的地基,受到外部较强力的作用时,地基会变形,导致出现不稳或下沉的状况。第一,软土地基变形量大。软土地基的主要构成是淤泥和淤质土,软土地基容易受结构影响,含水量高,但水分却不易流出,导致出现变形。第二,软土地基压缩时间长。软土地基内部空气多,单个空气直径小,内部水分无法流动,导致内部透水性太差,软土地基在各种荷载作用下,饱和内部水分无法排除,导致地基的压缩稳定时间无限的延长。第三,软土地基的侧向变形远大于水平变形。和土质相比,在发生变形时主要集中侧向,不规则的形变也会破坏公路桥梁的稳定性。第四,含水量高。软土地基有着较高的含水量,最高达到70%。在施工期间经常会有淤泥过多的情况出现,因此,在施工期间需要合理安排多出的淤泥,方可确保施工顺利实施。因此,处理此问题需要降低软土含水量,改善含水量后,方可增加软土地基的稳定性。第五,渗水性差。在排水过程中,经常会出现排水问题困难,其渗水功能差,内部含有有机物质,因此,在排水固结期需要先预防水管有堵塞情况出现,保证不影响排水效率。
二、软土地基施工的技术要点
1.对固化剂的处理工艺
在公路桥梁施工过程中,除了需要对地下水进行处理外,还需要对建筑地层表面的水资源进行处理。那么,首先应该需要派遣相关工程勘测人员,到公路桥梁的施工现场勘测地表水文信息数据,然后将这些数据归总成表上报给工程设计部门,这样就可以依据这些信息数据确定最终的地表水处理方案。其次,在地表水的处理技术中,通常在公路桥梁施工工程中都是利用固结剂来进行处理,因为这种固结剂具有较为明显的优越性,主要可以表现为以下两点:
①从固化剂的成分来看,主要是由各种无机或有机材料组成的合成材料,并且还可以与水泥进行联用,从而增强固化剂的固化效果。而反观以往的公路桥梁施工中使用的铺路建材,主要包括有石灰、粉煤灰、砾石等材料,而这些材料都是从自然环境中采集得来,久而久之,这就会导致过度滥采矿石资源的问题。那么,固化剂的出现正好代替了这些传统筑路建材,既提升了公路桥梁的施工质量,又提升了公路桥梁工程的节约环保能力。②当前公路桥梁施工中主要使用的固化剂,可以充分地与软土地基中的水分结合反应,继而生产具有固定结构的结晶水,这样就会附在软土地基种,从而将软土地基中的土质结构固定下来。同时,固化剂还可以利用胶团降低软土地基表层的电流,这样就会增强软土中的电解质浓度,然后使的胶团体积逐渐膨胀,这样就正好填补了软土地基中的细微缝隙。并且,如果再对已经放入固化剂反应的软土地基进行压实操作,这样就会进一步加固软土地基结构,从而大大提高软土地基的稳定性。
2.对于安装桩基的处理工艺(见图1)
(1)对于对桩基挡土墙进行施工时,首先需要将孔口处的地面进行整平,然后为了可以有效地避免雨季渗水问题,需要在桩区内设置地表截和排水设施。同时,还要运用衬砌工艺在孔口下方的0.5m处进行加固,使得可以提升防水性能。其次,为了保证施工人员的安全,还需要针对滑坡变形等情况做好应急的防护措施。同时,由于公路桥梁工程中的围岩易于松动,所以可以利用分节开挖的方法进行施工,并且保持每节的高度在0.6~2m之间。并且,还可以在衬砌内加筑钢筋,往挖孔内灌注15cm以上的混凝土护壁,最后,再需要按照工程设计要求,执行连续灌注桩身即可,见图2。
(2)对于承台施工工艺,先在此项工艺中需要利用人机配合的方式进行挖掘,当挖掘的进度达到基底标高的30cm处,就需要利用人工方式代替机械挖掘,使得公路桥梁的基础不会受到影响。并且,如果发现基坑内存有渗水,那么需要利用排水沟和集水井的方法进行抽水。其次,为了可以有效地进行无破损检测,可以利用风镐结合人工的方式凿除到基桩首端。然后,在对基底进行处理时,可以将5~10cm的碎石垫层作为本次公路桥梁工程的承台。并且,要求施工人员按照施工要求在承台上绑扎钢筋。接着将组合钢模挤放在基坑坑壁处。最后,当以上操作完成后,这时就可以搅拌混凝土,然后利用运输车用搅拌后的混凝土分层浇筑。
图1 桩基施工工艺流程 图2 承台施工工艺流程
三、软土地基施工技术处理
某路基工程线路长度为1km,在修建公路时,按照公路长度设置转角点,坡度最大为0.7%,而路基宽度为28.4m。因此,公路桥梁工程是在软土地基上,按照工程路段位于软土地基的实际情况采取对应的处理方法,保证路基稳定性能够符合施工标准,采取的方法如下。
1.挤密法
其原理是使用桩孔构成的侧向挤压形成挤密桩间土,在使用桩孔素土或者是灰土分层来完成操作,此方法在施工中被称为灰土桩挤密法,用于湿陷性黄土和软土地基。此类资源含量大,在施工中选取简单,施工团队可就地取材。施工人员根据比例使用机械设备,在地基上打孔,然后将炉渣灌入孔中,使用石灰块和火山灰夯实,进而构成柱体。石灰体中掺合料与生石灰会发生反应,致使生石灰体积增大。在此种情况下可能会出现堵管情况,砂石桩法可利用沉积作用和振动作用,将碎石放入到软土地基中,从而形成密实砂石桩,提高软土地基的稳定性。
2.换置土质和粉喷桩处理
在公路桥梁施工软土地基技术中,置换土质是将土质好的土质取替软土,通过取替的方式改变地质土壤,稳定土壤,让土壤提高抗压性,降低沉降性。置换土质的方法有爆炸法和挖掘法,此方法在应用中简单,但成本费用高,施工量大。
若未清除障碍则可使用粉喷桩加固处理,它能够确保场地平整,合理使用技术,为公路桥梁施工提供条件。在施工现场若是出现低洼施工的场地,在施工中可使用回填黏性土方法处理。在加固处理粉喷桩过程中,需要检测施工图纸,根据检测材料设计施工依据。为保证施工的合理,工作人员需要有准确的数据。
3.排水固结法
它是借助地基排水的性质,在建造公路桥梁前,加荷预压地基,从而加固地基强度。此种方法在黏性土地时,可设置成垂直排水柱。在工程外要设置砂井,包括排水砂垫、砂井等。
结束语
综上所述,软土地基施工具有十分重要的作用,是公路桥梁基础稳定性的核心内容。但是当前软土地基施工存在设计不合理、软土地基厚薄不均匀、软土压实程度有限等问题。所以对软土地基的处理还要进一步深入研究和探讨,努力克服一切困难,找到正确高效的解决方法,使公路桥梁软土地基施工质量得到提升,以保证公路桥梁的稳定性和安全性,降低事故发生的几率。
参考文献
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