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摘要:在软土路基中,包含的处理方式有很多种类型,不过,这些处理方式并不是在任何条件下都可以进行应用,对于每项地基处理方式来讲,均有着一定的适用范围、优势和局限性等。在本篇文章中,主要以软土路基就地固化处理施工技术为主,重点探究了该项技术在市政道路、公路工程中的应用情况。
关键词:公路工程;软土路基;强力搅拌就地固化处理施工技术
本文以上海市望园路(航南公路-金齐路)道路改建工程为主举例说明,为了提升施工效率和工程质量,在该项工程中软土路基处理,采用了就地固化处理施工作业,希望以此能够确保该路基处理工程工期,安全及节约造价。
1、工程概况
望园路是奉贤新城规划路网系统中区域的重要南北向主要集散通道,为二级公路(城镇段),航南公路-金齐路每幅道路规划红线宽度19m;金齐路以北道路红线32m,设计车速:V=40km/h,其中望园路(航南公路~金齐路)按照两幅路进行红线调整,东、西幅路红线宽度各19m,配合规划红线调整方案,对沿线河道蓝线进行调整。全长1.75km起讫桩号为(K0+000~K1+750.65)。道路红线范围内多明浜,路基表层土下方多暗浜,对于公路建设质量控制造成相当大的影响。为保证此公路施工质量,现采用强力搅拌就地固化处理新工艺,该工艺施工便捷、环保、高效、处理效果理想。
在具体编制期间,需要以公路路基设计规范和地质勘查报告以及施工设计图等为基本的依据,遵循基本的编制原则。
①遵循和施工合同要求以及我国施工质量验收和评定标准相一致的基本原则。
②结合实际情况来选择相关的方案,合理的安排施工环节,增强施工流程的规范性。
③遵循高质量、高效率完工的基本原则,减少成本输出。
2、施工前期阶段的准备工作
2.1准备充足的材料
①遵循图纸中的相关要求来制定完善的物资采购方案,相关的材料员进入供货厂家采购物资,保证物资的完善性。
②对于运输到施工材料的材料而言,都必须提前提供产品合格证和质量检验单,确保无误差之后才能够运输到施工场地。
③将材料进行分类处理,堆放到规定的场地中,做好材料的保护工作,以免发生安全隐患。
④固化剂类型使用浆剂,材料采用粉煤灰及水泥,掺量为8%(6%P.0.42.5水泥+2%粉煤灰),具体配合比根据现场施工确定。在这其中,应当使用普通的硅酸盐水泥,水泥性能必须满足标准要求,等级高于42.5以上。当水泥超出了三个月的储存期限以后,必须重新对其进行检验,以免发生质量问题。
⑤控制好粉煤灰的烧失量,当烧失量超过了规范性的粉煤灰时,需要进行对比试验,并且需要明确注意的一点是,禁止粉煤灰中掺和其他的杂物等。
2.2施工人员的选择
成立专门的项目经理部门,职责是负责本次工程的管理工作,项目经理部门必须遵循科学和高效率管理的原则开展工作,对于进场的施工人员而言,都必须做到持证上岗。
2.3准备相应的机械设备
当前,需要加大对施工现场设备的检查力度,使其保持极高的运行效果,在进入施工场地之后能够正常应用。定期对施工机械设备进行维修,防止因为施工机械发生异常现象而对于工程进度产生不良的影响,引发安全隐患等。
3、软土路基固化处理施工技术的应用
软土路基固化处理方式是基于①淤泥、废弃土外运困难,②砂石填料缺乏以及成本上升,③就地形成硬壳层或板体进行浅层地基处理技术代替换填法实现土资源的循环利用的情况下形成的,该项技术其实是采取固化剂来处理软土地基,增强土体自身的性能。在技术应用期间,采取的机械设备表现为国外引进的强力搅拌头、后台供料系统和固化剂添加系统等。强力搅拌头是专业性能良好的一项设备,可以把固化剂均衡的添加到土体中,而将固化剂添加系统应用于后台供料系统上,可以动态性的对固化剂添加数量进行控制,达到设计要求。
3.1采取的施工方式
针对于明浜现象,需要对明浜中存留的淤泥进行固化处理,而暗浜,则是把暗浜所处的地表路基土清理到固化处理设计顶标高位置,保持场地的平整性,加以固化。在浜土表层含水量不高的情况下,就会对施工进程产生不良的影响,基于此,就需要做好表层土的分层翻松处理工作,在固化的基础上处理到暗浜土底标高。
3.2软土地基固化施工工艺
在进行软土地基固化期间,需要遵循以下流程:
3.2.1清理表面杂质
在作业期间,需要清除存在的杂物,保持场地的平整性,做好现场试搅工作,当出现搅拌困难的现象时,可以将此部分的土层整平处理或者是局部翻挖,翻转以后进行固化工作。
3.2.2区域的划分
对需要处理的区域进行放样,然后将区域划分开,划分尺寸保持为5m*5m,结合该项区域的固化处理深度和固化剂掺量情况对固化剂用量的配比率进行计算,借助固化剂自动定量供料系统来设置固化剂的含量。在每个区块搅拌数量施工完成后,需再进行整体性翻搅,从而避免每个喷搅过程中产生不均匀的可能,相邻区块之间应有不小于5cm的搭接宽度,避免漏搅,最终固化形成整体均匀性硬壳层。
3.2.3固化剂的种类及调配
无机型固化剂:水泥、矿渣微粉、粉煤灰等(工程常用)
离子型固化剂:ROADBOND EN 1、CBR PLUS、RoadPacker Plus
复合型固化剂:
主固化剂、助固化剂
固化酶、有机高分子固化剂:SH水溶性高分子固化剂
3.2.4搅拌设备
应用强力搅拌头来垂直性的搅拌原位土,施工流程表现为以下几点:
①拌设备直插式负责搅拌原位土。
②搅拌设备反向运行逐渐提高搅拌并且喷上固化剂,控制好搅拌提升的速度搅拌提升或下降的速率控制在10~20s/m,固化剂的喷料速率控制在70~160Kg/min,具体情况结合施工实际情况加以调整和优化,务必满足标准要求。
在出现硬土层无法实施垂直固化工作的时候,可以应用原位翻松分层固化的方式进行工作。
在当前的固化处理期间,可以采取一边固化一边推进的方式实施该项工作,加大对细部的控制力度,按照搅拌头的施工截面来获取施工数量,搅拌期间保持均匀性。待每项区块的搅拌数量施工作业完成以后,应再一次进行翻搅处理,以免发生不均匀性。
配和比建议
3.2.5检验质量
在路基固化处理期间,应当对固化环节的质量进行全方面的检验,检验要点包含以下几方面:
①检测原材料:固化剂材料务必和我国的规范性要求相一致,当材料运输到施工场地以后,需要进行检验。
②就地固化处理层的强度检测:采取十字板剪切试验或静力触探的方式对固化14天后的土体进行试验。
③就地固化处理技术的承载性能检测:对固化14天后在处理区域进行荷载板试验。
4、方案的制定
4.1常规清淤换填法
换填法,主要是将路基区域中的软土彻底清除,使用稳定性良好的土、石回填并且压实,以此改变地基的承载力性能,增强抗变形和稳定性。换填方式具备施工工艺简单、质量容易控制的特征,比较适合应用在表层软土厚度小于3m的路段软基中。不过,挖出的淤泥需要占据土地堆放,对于场地和周围环境有着直接的影响。缺陷是淤泥外运困难、成本比较高,下雨天不可以进行施工。
4.2塑料排水板与袋装砂井堆载预压法
塑料排水板与袋装砂井堆载预压法是常用的软土地基处治方法,一般结合砂垫层使用,适用于软基厚度不大、总沉降量较小的一般路段,其处治原理是利用提前加载进行预压加速基底软土固结排水,尽量让软基的沉降在填筑期与预压期完成,减少工后沉降。其优点是施工方便、造价低,缺点是需要预压、施工工期较长、工后沉降较难控制。
5、质量控制对策
5.1工程质量的技术组织措施
①了解相应的质量要求;该项工程负责人员应当根据工程开展情况来加深施工技术人员对于图纸和技术规范的了解和掌握,将其熟练应用于施工中,明确具体参数,采取合理的设备,遵循规范性流程进行施工。
②按“三检制”的要求来检查质量;将质检员的作用体现出来,针对于不符合要求现象必须进行返工处理,将相关数据详细的记录下来,待完成该项工程以后,按业主要求及时提供完整、标准,详细的竣工资料。严格控制质量关卡,禁止出现安全隐患。
③选择符合要求的设备,施工前期阶段中,做好固化区域排水清表的处理工作,对于液压系统或者齿轮箱里面的机油来讲,必须限制温度范围,最大工作温度不得超过90摄氏度。在应用ALLU搅拌设备的时候,尽可能躲避过硬的土块,而使用的润滑液必须穿过转筒和框架间的间隙。
5.2安全生产措施的质量
①施工用电安全;对于现场照明、配电箱、架空线等,都必须严格进行管理。照明灯具的金属外壳必须接零,室外照明灯具距地面不低于3m。其次,应使用BD型标准电箱,确保接线的正确性,采取合理的额定漏电动作电流进行分级区配。然后,将架空线设在专用电杆上,禁止架设在树或脚手架上。最后,由专业的电工完成安装和维修等工作,落实完善的检查制度,确保用电的安全性。
②防火安全;明确经理部、施工队、班组的职责。在仓库、材料间配置相应消防器材,而宿舍、食堂等应设常规消防器材。遵循规定要求加强电源管理,以免出现电气火灾。
③施工期间,遵遵循环保法规定要求,避免施工中的燃料、油、污水、废料和垃圾等有害物质对附近环境造成不良的污染,有效的保护环境。
6、结语
以上所述,在公路中应用软土路基固化处理技术能够产生极高的效果,从应用情况来看,该项技术有着极高的稳定性,可以减少成本输出,高效率的进行施工,并且不会受到相关因素的影响,基于此种特征,使得软土路基固化施工技术被广泛应用到了公路施工中,从一定程度上确保了公路工程的安全性和稳定性。
浅层软基强力搅拌就地固化技术代替换填法处理,能够实现工程废弃土的零排运,降低运输及对方对环境的影响程度;无需使用大量的置换材料,减少砂石用量,减少开山采石和河道挖沙,无需开挖工作,减少对周围建筑物的影响;施工速度快,可快速形成硬壳层,实现资源的循环利用,节能环保。主要的技术、经济、社会效益如下:
技术上:就地固化处理后的区域具有承载力高,工后沉降明显减小,处理深度大,施工安全性好,避免了过多的人工操作,适用于一般路段的路基、仓储堆场、普通厂房、绿化用地等对工后沉降要求相对较低的情况。
经济效益:就地固化处理相比清淤换填方案,环保高效,且经济性存在明显的优势,根据市场定额标准,采用就地固化处理比清淤换填方案节约造价约20%~40%。
社会效益:浅层软基就地固化施工技术较传统砂石换填处理能够节省大量优质填料。将不合格填筑材料资源化,并充分、合理利用,降低施工成本,减少环境污染,符合国家绿色可持续发展战略;推动了上海市公路技术创新,减少工程建设弃土处治难、堆放难等问题,实现土资源的循环利用、节能降耗和减排增效的可持续发展,改进及优化土体固化技术。
参考文献
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论文作者:杨小毛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/23
标签:固化剂论文; 土路论文; 路基论文; 该项论文; 预压论文; 材料论文; 施工技术论文; 《基层建设》2019年第20期论文;