公路桥梁工程中软土地基施工中的问题与解决对策研究

2021-04-11 07:26何利平
甘肃科技 2021年16期
关键词:压实公路桥梁

何利平

(平凉文化旅游产业投资集团有限责任公司,甘肃 平凉 744000)

我国公路桥梁工程近年来发展较为迅速,随着公路桥梁数量的不断增加,其质量也需要得到大幅提升。公路桥梁质量要过硬,必须要重视公路桥梁地基的实际情况,并根据不同的地基设计不同的施工方案。缺乏对地质情况的实际了解,会导致工程设计出现偏差,进而导致出现施工质量问题。故而,在进行公路桥梁施工之前,必须进行全面的地质勘察,对相关的数据进行详细的记录。针对南方较多的软土地质,必须要有针对性的设计方案和施工技术,软土地基施工要求较高,要进一步提高软土地基的质量,保障公路桥梁工程建设的顺利进行,必须重视对软土地基的施工处理。

1 影响软土地基的因素

1.1 土质

土质,即土壤性质,性质不同的土壤,在进行施工时应制定符合当前土壤性质的施工方案,土质是影响软土地基的重要因素。比如,黏性土和砂性土在施工时,就需要区别对待。黏性土颗粒小且细,而且含有较多的黏土,透水性较差,黏土性质的地基,要进行压实处理,以进一步加固地基。砂性土颗粒较大,且砂土粒多,砂性土性质较为疏松,压缩空间较大,故而需要进行多次压实处理,一般采用振动压实处理,也可通过挤实砂桩处理。另外,填充材料也影响着软土地基的稳定性,其孔径大小、强度等级直接决定着软土地基的稳定性。施工时,要先用砂砾石进行填实,砂砾石厚度在15cm 左右,随后在砂砾石上铺设砂碎石和岩浆石,厚度为40cm 左右。

1.2 不同等级公路的设计要求

公路的设计要求由高到低分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。等级不同,设计要求不同,不同的设计要求是影响软土地基的外部因素。其中,高速公路对地基要求最高,高速公路主要是要满足大量车辆的快速通行,对路面的平整度等都提出了较高的要求,其施工难度也较高。一级公路与高速公路稍有差异,一级公路作为城市的主干线路,同样也要求地基性能良好,在施工和养护时也需要花费较多的时间和成本。高速公路和一级公路都需要对地基做加固处理,要特别注意路面平整度,提高施工整体质量,避免路面破损造成返工等。二级至四级公路为低级公路,对软土地基要求不高,一般为节约公路建设成本,通常是先铺设简易路面,如果路面出现下沉情况,再铺设常规路面。

2 公路桥梁工程软土地基施工中存在的不足

2.1 对软土地基施工技术的重视程度不足

施工企业对软土地基的施工技术缺乏全面的考虑,施工过程中没有引起足够的重视,觉得软土地基施工只有按照流程规范即可,并没有经过严格的地质勘察。另外,有的施工企业为了减少施工成本,即使在认识到软土地基施工必要性的时候,也还是会继续沿用过往常规的地基处理方法,施工企业觉得这样能大幅降低施工成本,这种施工方式也不会带来较大的危害。但正是由于施工企业的片面认识,往往导致地面出现下陷等严重后果,这不仅延长了施工周期,加大了施工成本,还造成了不必要的交通隐患。

2.2 地质勘察不足,工程设计不合理

公路桥梁施工前,施工单位缺乏详细的地质勘察数据,对地质情况没有做全面的了解,导致公路桥梁施工方案在设计过程中缺乏针对性,施工技术也没有针对性,这就导致实际施工时出现施工技术与现场情况不符的问题,严重影响着施工质量和施工进度。施工企业对地质勘察重视度不够,而地质勘察作为施工的前提,必须要有完善的数据,数据缺失给施工造成了较大的难度,后期不论是施工还是设计工作都很难继续推进。缺乏准确的工程设计,工程施工也就失去了明确的方向,软土地基施工自然也就只能依靠经验,这些都给施工带来了较大的风险。

2.3 软土薄厚不均,压实程度有限等施工不合理问题

公路桥梁软土地基施工中,通常会出现较多不合理情况,常见的有压实程度不够、硬壳层处理不当等。硬壳层位于软土层上部,硬壳层能承受较大的压力,提升地基的承载能力,在施工过程中应对硬壳层施工引起重视,然而很多施工企业并没有认识到硬壳层的重要性,在施工时也没有依照严格的标准,致使硬壳层被破坏,从而导致施工难度和施工成本进一步增加。软土地基与其他地基相比,其成分较为复杂,上层土壤与下层土壤的性质差别较大,在进行软土地基施工处理时,要根据不同层级的软土性质对施工技术做出相应的调整,以防止不合理施工造成地基沉降。实际施工中,通常会出现对软土地基的处理不当,这就使得软土地基的承载力更差,地基发生沉降的可能性进一步增加,严重程度可能引起桥面断裂,造成严重后果。

3 公路桥梁工程软土地基施工的策略方法

3.1 抛石挤淤法

抛石挤淤法只有在特定的场合应用,特别是在公路桥梁施工中,往往地基区域存在大量的淤泥,采用抛石挤淤施工可以大幅度提高地基的强度。由于桥梁施工的地带,软土一般是在水位下面,所以常规软土地基处理技术难以达到设计要求,若该问题不能有效处理,就会导致公路桥梁后期出现沉降。针对此问题,采用抛石挤淤方法能够很好解决这个问题。该技术具体应用如下:说先确认好地基所在的施工区域,然后将石料铺满到该区域,通过机械设备来挤压这些石料,把地基所在的区域淤泥全部排除,最后在挤压区域石料上层再铺一层沙子,并且沙子厚度要满足有关规范要求,待沙子铺完后,再继续铺一层土。以上就是抛石挤淤施工技术应用流程,所有操作必须严格按照规定要求进行,注意不要铺太多的碎石,并且粒径不要太大,多采用较少的碎石,这样挤压淤泥效果更好,能够充分排除淤泥。

3.2 灌浆施工法

在公路桥梁施工项目中,对于地基比较软的地带,可以采用灌浆施工方法,该方法主要是将水泥浆灌注在地基缝隙之中,待水泥浆填满缝隙之后,地基土层性质在一定程度上得到改善,对于提高土质的硬度有重要的意义。由于灌浆法操作简单,施工便利,还能很好改善土质,所以该方法应用非常广泛,同时也是适合多种场合。需要注意的是在进行灌浆时,要保证灌浆的均匀度和操作面,确保得到最佳的灌浆效果。

3.3 挤密法应用

挤密法主要是在桩孔形成期间使用,该方法主要是充分利用了存在侧向挤压作用的桩间土层,随后再用灰土或者素土对桩孔进行夯实和分层处理。通常来说,采用灰土来夯填桩孔的方法又说成灰土挤密法,采用素土夯填的方法则称为土桩挤密法。对于具体的工程项目,可以根据实地情况来选择夯填方法,原则上以就地取材和原位处理为主。基于此原则,对于软土基和湿陷性黄土地基,应用该方法最为合适。另外,基于挤密法原理的还有石灰桩法,但该方法是对人工地基成孔或者机械设施地基成孔进行夯实,通过在桩孔中按照一定的比例加入炉渣、火山灰、石灰以及粉煤灰等,然后再将其夯实与振密,待完成后就形成了桩体。但是在应用时要注意避免出现堵管问题,因为石灰体是通过生石灰和掺和料与水发生反应后拌和而成,所以反应导致石灰体积膨胀,从而造成了堵塞。砂石桩法是一种应用较少的方法,同样是挤密法的一种,不过该方法是通过冲击或者振动,将软土地基中打出孔,然后直接将砂石等混料填加到孔中,处理后压实成桩。

3.4 粉喷桩加固处理法

粉喷桩加固处理是一项常用的处理技术,但在使用之前需要将软土地基的障碍全部清理,并且保持施工现场的平整度。需要注意的是,现场需要满足机械通行的区域,若现场不具备条件,则需要采取必要措施,如砂土和碎石进行多层铺垫压实。对于现场是低洼的地带,可以通过回填黏土。然后开展喷粉桩施工的准备工作,即勘测实地数据,整理测量资料,设计图纸等。特别是要注意充分理解和运用有关规范,所有设计必须要遵循标准,在结合现场实际情况,完善设计图纸。施工中涉及具体参数时,可以采取试桩的方法来确认,通过试桩方式,可以将钻进速度、搅拌速度以及喷粉量等参数进行优化,从而得到更加科学合理的施工方案。

4 结论

我国基建行业快速发展,极大推动了施工技术的创新与应用发展,特别是公路桥梁软土地基技术,已经发展的相当完善。随着施工区域环境日益复杂,不同地区软土地基施工难度和面临的问题也越多。因此,处理软土地基可以采用文章所述的多种处理技术组合使用,对于受到多种影响因素的工程,如气候条件,施工环境以及道路状况等,设计人员须先到实地勘察分析,然后结合材料和工具,应用合适的施工技术制定施工方案,推动我国公路桥梁事业跨越式发展。

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