公路工程软基处理绿色施工技术应用研究

发表时间:2021/8/5   来源:《建筑实践》2021年第40卷3月9期   作者:张亚运
[导读] 随着全球生态环境不断恶化以及人们环保认识的不断深入,绿色环保理念已经成为各行业领域建设发展的重要指导理念。在工程建设领域,绿色施工理念是工程建设生态环境保护规划中的重要组成。

        张亚运
        身份证号:61012319900905****
        摘要:随着全球生态环境不断恶化以及人们环保认识的不断深入,绿色环保理念已经成为各行业领域建设发展的重要指导理念。在工程建设领域,绿色施工理念是工程建设生态环境保护规划中的重要组成。在公路工程建设中,加大对绿色施工理念的指导应用,对于降低公路施工对周边环境的破坏,减少环境污染,节能降耗,实现公路工程建设环境效益与经济效益相统一具有重要意义。公路工程软基处理施工往往对周边环境影响较大,因此,加大对公路工程软基处理绿色施工技术的应用研究是非常有必要的。
        关键词:公路工程;软基处理;绿色施工
        1 公路工程软基处理绿色施工技术优化措施
        1.1 加固土桩法
        在公路工程软基施工中,如果天然地基与设计要求不相符,则需要通过特定设备将水泥石灰等材料注入地基中与原土地相混合,通过加固材料与原土地的反应固化后,使桩体满足施工要求,提高公路软基的承载力。一般常用的加固土桩法包括粉喷桩、高压旋喷桩两种。
        1.1.1 施工工艺
        粉喷桩施工前,除了做好相应施工准备工作,还要进行试桩,根据对加固材料配比实验获取参数进行试桩,确保桩体满足地基承载力要求,以及每延米喷粉量满足设计要求,同时确定施工速度、喷气压力、喷入量等技术参数,掌握地基地层与地质情况,针对问题采取相应的应对技术。在具体施工中,首先进行桩位放样,按照施工设计图纸放桩并做好标记,合理控制误差,并注意及时纠正设备行走对标记的破坏。其次,钻机就位,对就位的钻机设备平整度、钻杆竖直度等进行检查,确保钻杆与桩位对准,若场地不平还需要平整场地,场地过软则需要先回填,后施工。再次,钻进搅拌,钻机正转并垂直钻进,同时采用空压机及时送气,钻至设计深度后停止;钻机反转,开启送灰,提升钻头;根据设计要求设置喷粉量,在提升过程中喷粉搅拌,达到粉料与土地混合充分。钻头至桩顶0.5m处时,持续进行搅拌,满足设计要求后停止;根据试桩结果对桩体进行复钻、复喷,确保成桩质量。最后,停机移位,在成桩后将空压机关机,提升钻杆关闭电机后移至下一桩位。
        高压旋喷桩采用浆液固化剂,与粉喷桩粉体固化剂不同,其施工工艺与粉喷桩大致相同,但需要注意以下几个问题:第一,浆液拌制。水泥浆的拌制直接影响成桩质量,要严格按照设计配合比,合理配比水泥和水的量,并充分均匀拌和成水泥浆液。合理控制搅拌机转速,确保在施工中均匀连续提供水泥浆,拌制完成的水泥浆液不宜存放时间过长,通常需在2h内使用。第二,压力控制。一般将高压旋喷桩喷浆压力值设置在20MPa,并在施工前全面检查管道密封性,避免漏浆现象发生。第三,管道清洗。每次施工完毕都需要对搅拌机、灌浆泵、注浆管等设备进行清洗,避免浆液凝固堵塞管道。
        1.1.2 绿色施工技术优化措施
        加固土桩法主要是利用加固材料与原土地混合提高软基强度,在施工过程中,水泥石灰等材料的运输、堆放,以及喷粉或喷浆施工等,都对周边环境及水体造成一定的破坏。应用绿色施工,则需要做好以下优化措施。
        第一,材料供应。土桩加固材料主要为水泥、石灰等,这些材料从生产、运输、堆放等各个环节对环境的污染都较为严重。因此,在材料选择中,需要选择资质达标的厂商;材料运输及装卸中,需要选择环保运输车辆,并做好扬尘控制;材料堆放中,需要在现场设置专门的堆放场地,并采用防雨布等材料进行铺垫、覆盖,避免水泥污染土地。
        第二,灌注施工。在粉喷桩喷粉施工中,为避免在加料仓上料过程中产生大量扬尘污染,需要为施工人员做好粉尘防护后进行人工加料,并且在料仓设置围挡,避免粉尘扩散。高压旋喷桩施工需要建设搅拌池,做好底部硬化密封,避免浆液向地下渗透,污染土体和水体。
        第三,水系保护。加固土桩施工前,需要编制水系保护方案,避免加固材料污染水体,并且材料存放与浆液搅拌应当远离地表水,避免污染。水源保护区一般补材料该法进行软基处理。


        1.2 CFG桩法
        CFG桩法是指运用水泥、粉煤灰、碎石料等材料进行水拌和形成混合料,再利用机械设备灌注到软基土地中形成桩体,来提高软基承载力的方法。其主要适用于黏性土、冲击土、砂土、杂填土等多种软土地基,但如果淤泥质软土抗剪强度小于20k Pa时则不适用CFG桩法。
        1.2.1 施工工艺
        施工准备:根据工程实际选择施工方法,包括长螺旋钻孔法、振动沉管法。前者属于排土施工,需要做好弃土场、运输车以及装载机等设施设备准备;后者属于非排土施工,可以不用进行弃土准备工作。
        配合比设计:在进行CFG桩混合料配比中,需要综合考虑设计图纸、材料参数等进行试配,确定满足性能要求的混合料配合比,尽量合理降低造价。同时,不同施工方法的坍落度要求不同,需要注意。
        测量放线与桩机就位:根据设计图纸桩位布置进行测量放样并标记;检查就位桩机平整度、竖直度。
        钻孔:利用钻机进行钻孔,到设计深度后投料,在采用长螺旋钻机钻孔过程中,会排除大量弃土,需要同步进行运输。
        投料、提管:施工现场混合料可以是现场拌制,或者集中拌制后再运输到现场进行施工。长螺旋钻孔法投料是通过泵车加压灌注,需要严格控制送料与提管速度。振动沉管法是在提管过程中进行投料与振动,直到桩顶。
        成桩、移机:桩体形成后,检查合格将桩机移动到下一桩位。
        1.2.2 绿色施工技术优化措施
        CFG桩法施工混合料及施工方法容易造成粉尘污染、植被破坏等,对生态环境造成负面影响。在技术优化中,首先,在材料供应与拌和过程中,由于CFG桩法应用原材料种类较多,因此其混合料强度优势明显,但是材料对环境的负面影响也较大。尤其是其中碎石料,在碎石开采过程中对环境的负面影响较大,必须要重视矿山选择,以及在材料开采过程中做好扬尘控制和植被保护。同时在材料运输、装卸与堆放过程中也需要做好相应的处理措施。在材料拌和过程中,主要由现场拌制与集中拌制两种方法。集中拌制是通过工程自建搅拌站进行拌制,其需要扩大临时占地,或者如果施工现场周边有商品搅拌站,则可以选择利用其进行集中拌制。集中拌制具有能耗低、污染防治系统完善等优势,能够有效降低混合料拌制的粉尘污染、土体、水体污染等。
        其次,振动沉管施工优化。采用振动沉管施工,能够避免弃土环节,从而有效节约弃土征地,并且不用运输弃土,在一定程度上节约能源,降低能耗。
        最后,长螺旋钻孔施工优化。该施工工艺的工艺先进,速度较快,但是作为排土施工,需要将灌注成桩混合料的等量土体进行置换,从而产生等量的弃土。在施工过程中,需要及时将弃土运出,在装卸过程中,避免重型机械碾压桩体造成破坏;弃土运输中,选择排放符合标准的车辆,弃土场应当尽可能距离施工现场较近,并合理协调弃土场与周边环境的保护,对于弃土场应当及时进行平整,并及时复耕。
        2 结语
        一直以来,公路工程建设对生态环境的负面影响较大,随着现代社会可持续发展对生态环境保护的迫切要求,加强公路工程建设绿色施工技术应用是非常必要的。在公路工程软基处理中,常用的软基处理施工技术对生态环境均有一定的影响,因此,在施工中渗透绿色施工理念应当作为公路工程软基处理施工的重点,通过软基处理绿色施工技术的应用,在充分保障软基处理质量的基础上,最大限度降低施工对环境的破坏,实现公路工程建设与生态环境的协调发展。
        参考文献
        [1]苏秀英,李杰,杨迎春.基于绿色施工环境的公路施工技术研究[J].中国资源综合利用,2021(1):70~72.
        [2]郑先伟.软基处理技术在公路工程施工中的应用概述[J].四川水泥,2020(10):92~93.
        [3]张富山.分析软基处理施工技术在公路工程施工中的应用[J].建材发展导向,2020(16):76~77.
       
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