关键词:公路桥梁;软土地基;施工技术
由于我国的地域广阔,各地区的地势也各不相同,在公路桥梁的建设施工中由于受到各种因素的影响会存在诸多问题,尤其对于软土地基的施工是建设中的重点也是难点。对于软土地基一般渗透能力较差、水分高、压缩性比较好,在施工时会使支撑土内部的压力变高,从而体积膨胀,极易造成土体滑坡的危险,进而加大了施工难度和施工的危险系数。因此施工技术人员要充分掌握软土地基的缺点,利用先进的技术手段和施工技巧,对其进行科学有效的施工,使得公路桥梁的使用寿命大大提高,工程的质量也得到提升。
1公路桥梁施工中软土地基的影响
在道路桥梁的建设过程中,软土地基因为其土质的特性,对地基的压实程度有较大的影响,产生不均匀沉降造成路面开裂等一些问题。1)路面硬化。由于混凝土和沥青抗压性强、易运输、成本低等原因,是道路桥梁在施工过程主要使用的建筑材料,但是混凝土和沥青的稳定性较低,由于软土地基压实度有较大差异,稳定性差,经常会造成道路桥梁施工过程中路面的硬化和开裂。2)路面沉降。现在城市在发展过程中,大量抽取地下水,以及环境的破坏导致水土流失现象严重,进一步降低软土地基的强度和稳定性,更会造成地基的不均匀沉降,严重破坏道路桥梁的工程质量,对行人、车辆的安全产生隐患。3)软土地基对公路桥梁压实度的影响。通常情况下软土地基中,土层结构中的松散砂、松软土和大孔隙泥炭对道路桥梁的施工会产生较大的影响。在道路桥梁施工过程中,由于土质特性的原因,软土地基经常会存在压实不均匀的情况,降低了道路桥梁地基的稳定性。而且,软土层中土质孔隙较大,含水量较多,渗透性差,如果雨季施工,雨水对道路桥梁的施工也会产生较大的影响,会严重影响施工进度和工程质量。
2公路桥梁施工中软土地基技术的应用
2.1堆载预压技术
堆载预压技术,该应用技术是在工程建设前确定荷载水平,根据设计数据对施工地点进行填土,使其荷载水平达到设计要求,地面得以在施工前固结沉降,承重能力强化,压缩性、灵敏度、扰动性等物理性质降低。公路桥梁施工中,堆载预压技术在施工前进行,根据路桥施工具体标准,计算荷载的大小,确定沉降系数。之后利用机械设备进行掘土作业,如无特殊要求,通常要开挖至地下3~4m的深度,进行初次填土,该层可以采用粒径较大的沙土。填土完毕后,利用小型设备或者人工进行夯实,将挖掘出的土部分回填、夯实,再进行二次填土,二次填土所用材料较第一次应该较为细密,可以使用粘性土壤和沙土的混合物。填埋完毕后,用小型机械和人工进行夯实,同样将挖掘出的土部分回填、夯实,再进行第三次填土,第三次填土所用材料应该具备较好的粘接性,如有必要也可以使用一些化学材料保证土壤的高粘接度,流程与之前的两次填土流程相同。三层填土完毕后,地基强度基本可以达标。该技术较为成熟、便于控制,应用也相对简便。
2.2排水固结法分析
软土地基处理中,排水固结法较为常用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种方法可以选用不同技术手段,在地基上建立排水通道,设置砂井等竖向的排水体,通过预压处理,可将软土地基中的孔隙水分全部排出,使软土地基固结沉降,保证地基压实坚固,提升整体强度。该技术有不同的方式,袋装砂井排水固结法是其中一种。在施工前,把柔性编织物根据地基的深度,制成特定的尺寸在7~12cm直径的沙袋,灌注砂石后放入地基上实施预压。或者将空带放到地基上,然后采取压缩空气方式进行灌砂操作,保证灌入的连续性。该技术施工方便,操作灵活,一般布置方式采取梅花形,并给予适当的荷载。如果砂井距越小,则固结的速度越快;如果井距过大,则可能造成固结时间延长,固结效果减弱。使用梅花形的布置方式,在附加荷载的影响下,井距愈小,固结愈快;如果井距愈大,那么固结愈慢,因此一般使用细而密的方案。在施工中受到机械的影响,井之间的间距也不能太小,若是井距过小,则砂井周围软土容易被扰动,造成地基土强度被削弱,沉降量还会增加,这样地基土固结系数就会降低,通常间距都控制在1.0~1.5m,但是在落实工作中,要结合实际情况来计算确定。在排水固结法中,还可以采用塑料排水板法。通过将塑料排水板置入软土地基当中,起到排水作用,在路堤的自重下实现预压效果,加速排水固结,提高地基的承载力,当地基发生变形后,有很强的适应能力。和袋装砂井进行比较,塑料排水板法的速度非常快,工作效率高,在施工过程中使用的机械设备比较轻便。除此之外,不会对软土地基造成较大的扰动。如果使用量很大,可以进行工厂化生产,有很强的抗折能力。由于这些优点,其得到了广大技术人员的青睐。
2.3水泥土搅拌桩技术
水泥土搅拌桩技术是利用胶结方法处理软土地基。在应用水泥土搅拌桩技术时,首先要开挖土方,挖掘深度达到地下3~5m的水平,之后投入水泥石灰等固化剂,利用大型搅拌设备进行搅拌,固化剂与普通土壤的比例应在1∶5~1∶10的水平,具体标准需参照软土的情况而定。搅拌需持续至少30min,直到固化剂和普通土壤完全混合在一起,之后进行土方回填和夯实工作,固化剂和普通土壤将在地表下凝固、板结,强化路基和桥基的承重性能。
2.4粉喷桩路击固解法
目前,在我国公路桥梁的施工过程中,较为常用的方法是粉喷桩固结法,具体分成两个阶段:一是针对地域不平整情况,为了保证施工设备的正常、有效使用,在此期间施工单位需要在施工工作正式开始之前进行路面清扫工作,保证路面的平坦。在实际施工过程中,并不能保证所有路面的平整,因此对于部分凹陷的路面,需要采取一些特定的方法,诸如加垫砂土的方法;二是在路面较为平整的状态下,在施工过程中,需要对施工材料慎重地进行筛选,尤其是粉喷桩的材料需要认真地进行选择,以及对水泥的质量严格进行把关。在整个施工过程中,管理人员需要规范指导,尽可能避免影响施工质量的施工技术操作出现。
3结语
软土地基是公路桥梁在建设过程中比较常见的土层基础,对公路桥梁的施工会带来极大的不便。如果施工过程中软土地基的施工工艺落后,施工质量较差,会直接造成路基的不均匀沉降等问题,破坏路基的整体的建筑结构,导致公路产生裂缝、沉降等,影响正常使用,在桥梁建设中,由于软土地基的失稳带来的一系列后果更是严重,甚至导致桥梁的坍塌,给周边行人和车辆带来极大的危害和较大的经济损失。软土地基施工工艺在公路桥梁建设过程中具有非常重要的作用,提高软土地基的施工工艺水平,加强对软土地基的工作强度,确保地基的稳定性,从而保证公路桥梁的施工质量。
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论文作者:廖晓星
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第10期
论文发表时间:2018/11/27
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