软基加固技术在市政道路施工中的应用初探

2018-09-28 06:12陈政剑广东省基础工程集团有限公司广东广州510620
中国建材科技 2018年3期
关键词:管桩软土含水量

陈政剑(广东省基础工程集团有限公司,广东 广州 510620)

重视软土地基加固技术的科学应用,对提升市政道路施工质量,保证道路运行的稳定与安全,延长寿命的延长具有积极意义。在重视建筑工程质量、安全与经济协调发展的背景下,进行软土地基加固技术合理应用,已经成为建设单位以及工作人员关注的重点,市政道路施工中软土地基加固技术应用的研究具有重要研究价值与现实意义。

1 软土地基所具有的基本特征

1.1 低抗剪力强度

相对于其他土层结构而言,软土层中的孔隙又多又大,在一定程度上降低了路基对外界荷载的承载能力。当没有对其进行针对性加固处理时,路基在施工与使用过程中会出现不均匀沉降、路面塌陷等安全问题,大大降低了市政道路施工质量,给道理养护与维修带来困难,增加施工建设成本。

1.2 高含水量

由于软土主要是由天然含水量相对大、承载力相对较低的淤泥沉积物与少量的腐殖质共同组成。因此,在软土中含有相对较多的水分子,通常情况下天然含水量在50%~70%左右,有的甚至达到了200%,液限通常为40%~60%,这在一定程度上进一步加大了软土地基中的孔隙[1]。与此同时,软土地基中的粉土、黏土中存在一定的负电荷,会对空气中的水分子产生吸力,使其停留在土粒表面进一步加大软土地基的含水量,为市政道路施工增添了困难。

1.3 高流变性、触变性

实际施工经验总结发现,软土地基在一定的重力与外力作用下,软土以其高流变性特征导致路基结构出现变形,降低路基抵抗力与耐久性,易形成道路坍塌故障。如,某市政道路施工中软土层变形与强度指标如表1所示。

2 软土地基加固技术及其应用

2.1 市政道路施工中常用的软土地基加固技术

2.1.1 预应力混凝土管桩技术及其应用

预应力混凝土管桩技术是市政道路施工中软土地基加固较为常用的一种施工技术,通过科学使用先张法预应力管桩或后张法预应力管桩,提升地基稳固性,避免路基松动现象的产生。通常情况下,在市政道路施工过程中,工程施工人员针对地基松动问题,确定地基松动具体范围的基础上,对软土地基实际情况进行综合分析,并根据实际情况,依据相关规定科学选择预应力混凝土管桩施工方法,并依据施工技术标准与要求进行操作,如进行静压预应力混凝土管桩施工时,在保证预制构件质量合格的基础上,应依据“桩位定位—管桩起吊—装机就位—压桩—接桩—焊缝检查—再压桩—送桩”的工艺流程进行操作[2]。值得注意的是,在保证定位准确性的基础上,在施工前需保证市政道路施工现场的平整性;在压桩过程中,需做好桩标识工作,允许桩位误差在2cm之内;在接桩过程中应做好垂直度、压桩标高监测工作,保证施工精准度,开采用二氧化碳气体保护半自动焊接方式进行焊接,注重焊接表面的有效检查;在施工过程中注重施工对周围环境影响的有效控制。

2.1.2 水泥粉煤灰碎石桩加固技术(CFG)及其应用

水泥粉煤灰碎石桩加固技术(Cement Fly-ash Gravel Pile,简称CFG技术)的应用,主要是通过科学配置CFG桩,进行地基加固的软土地基加固施工技术。通常情况下,CFG桩是由水泥、粉煤灰、砂石、石屑依据一定的比例加水混合而成,其强度等级通常在C5~C20范围内,具有强度高、成本低、操作简便、穿透性强、沉降变形小、原材料来源广等优势[3]。在市政道路软土路基施工中,应用CFG技术,主要是采用螺旋钻孔的形式成孔,并利用机械设备向管内泵压CFG桩所需的混合材料制成半刚性桩体,通过在地基基底与桩顶配置一定的褥垫层构成复合地基,提升地基抗剪力强度,加大软土地基稳固性。在施工过程中需要根据具体情况进行具体分析,一般情况下,需严格依据技术标准进行材料质量检验与混合料科学配置;桩的垂直度偏差通常情况下应控制在1.5%以内;褥垫层不宜采用卵石进行施工,以砂石(中砂、级配砂石等)最佳,厚度多控制在150mm~300mm范围内;在振动沉管灌注桩成桩过程中需控制坍落度(30~50mm范围内);沉管灌注成桩施工拔管时,应保证速度的均匀性(速度在1.2m/min~1.5m/min范围内);在冬季施工中需做好桩头与桩间土的保温工作。

表1 软土路基的变形和强度指标

此外,在市政道路施工中还有其他软土地基加固技术,如换填土技术、强夯加固技术、堆载预压排水固结技术、高压喷射注浆技术等等。因此,在实践施工中需根据具体情况进行具体分析,通过制定科学、合理的施工方案进行软土地基的加固。

2.2 工程实例分析

在某市政道路施工中,道路设计为可供六车行驶的双向快速道,所在施工范围内的土质为典型的软土土质,其天然含水量、孔隙、压缩性等相对较大。加之,软土地基中软土所处位置比较深,因此设计选用钉型搅拌桩软土加固施工技术进行软土地基加固操作。在此过程中,在保证水泥质量合格的基础上,控制水泥土搅拌桩垂直度偏差在在1.5%范围内,桩位偏差在5cm范围内;在施工前需做好场地平整、定位、搅拌机就位等工作;水泥配置需根据技术规范与要求中的比例,进行科学配置;采用“四搅三喷”施工工艺与“二搅一喷”施工工艺进行搅拌桩上部与下部的实践操作[4]。通过该技术应用,有效提升了软土地基的稳固性。

3 结语

软土地基加固技术是改善市政道路施工质量,保证市政道路运行稳定与安全的重要手段,在我国市政道路施工建设中具有广泛的应用。随着我国建筑事业的高速发展,软土地基建筑项目日渐增多,地基加固技术种类相应的得到增加。对此,在实践施工中,需根据当地地质情况、水文条件、自然环境,制定科学、可行的软土地基加固技术施工方案,并在研究中不断进行技术革新,从而保证施工建设的安全与可靠,提升道路整体质量。

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