摘要:在公路桥梁建设过程中,路基是最为基础也是最重要的组成部分,其施工质量直接决定着公路桥梁整体的安全性、稳定性。随着我国经济的快速发展,我国的公路桥梁建设得到了快速的发展,全国各地公路桥梁建设规模都在大面积扩展。但是在沿海湖、沿江区域进行公路桥梁建设时会面临着软土地基的问题,此问题直接决定着公路桥梁建设质量,影响着行车的速度及安全。本文结合在国高青兰线泰安至东阿(含黄河大桥)段项目公路桥梁施工中软土地基的处理方法,对其施工技术进行简要分析。
关键词:公路桥梁;施工;软土地基;施工技术
1 公路桥梁软土地基的特点以及可能造成的问题
1.1软土地基的特点
软土地基指的就是地基具有较高压缩性,并且强度比较低的软弱土层地基。软土地基的主要特点为:土层具有较大的含水率,一般情况下土层的含水率可以达到34~72%;土质的孔隙比较大,一般情况下孔隙比可以达到1.0~1.9;土层的饱和度比较大,一般情况下可以达到95%以上,并且液限可以达到35~60%;土层的塑限指数可以达到13~30。
1.2软土地基可能造成的问题
软土地基主要包括几种土质,分别为:淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土以及软粘性土等等。若是将公路桥梁的地基修建在软土层上,在没有妥善处理的情况下可以会造成的问题为:路基稳定性较差,对建筑物的周边的区域造成威胁;可能会对桥台和桩基础造成纵向的推挤,这就有可能会使桥台产生一定的位移或者沉降,甚至会造成桥台以及桥墩的损坏,造成公路桥梁的破坏。
2 公路桥梁工程中软土地基施工重点
2.1做好施工的准备工作
对于公路桥梁工程施工中,针对其软土路基地段施工时,可以在施工前的15天,就可以设置纵向排水沟,将软土路基地面的水全部排干;同时,可以使排出的水可以与当地的水系连接,确保断面的尺寸可以在100cm×100cm范围。同时,在施工前,也需要施工技术人员,根据软土地基施工路段实际情况,准备好施工填料,设计好施工方案,改良软土地基施工技术,以确保提高公路桥梁工程中软土地基路段的施工效果,发挥积极影响。
2.2路堤与桥梁连接处的处理
大部分桥梁都采用桩基础,由于其本身的稳定性和安全性基本上是可以保证的,同时沉降量也比较小,因为软土地基造成的工程问题主要在于桥梁和路堤连接位置的不均匀沉降,通常被作为“错台”。在公路桥梁工程施工中,为了避免这种病害的发生,应将桩基负摩擦阻力消除,对公路与桥梁荷载不一致的问题进行解决,这种情况下通常需要利用平衡压路堤法和预压法进行处理。预压法通常会和竖向排水井法、石灰桩筏并用,首先采用和路堤相一致的总荷载对桥台地基进行预压处理,待地基沉降稳定以后,将预压荷载卸去,进行桥台的修筑工作。平衡压路堤法是指应用预压法以后,在已完成预压的路堤上利用桩柱式桥台进行钻孔置桩,这种方法可以有效避免桥台发生纵向的位移,还能消除不均匀沉降和桩基负摩擦阻力。
2.3通道、涵洞与路堤连接处的处理
在这种连接位置,通常都是先修筑通道和涵洞,然后进行两侧路堤的修筑。一般来说通道、涵洞不会用到桩基础工艺,而通道、涵洞很容易发生不均匀沉降,进而造成积水、淤塞等问题的出现,使其基本功能丧失,因此可以利用反开槽法、扩大断面法及预留拱度法。反开槽法实际上就是预压法,可以先对公路桥梁工程中存在软土地基通道、涵洞施工中,先进行预压施工,这样可以加速该施工段软土地基固结沉降的速度,待通道以及涵洞位置地基沉降稳定以后,再敬意展开施工修筑作业。这种方法经常和砂垫层铺垫、排水板等工艺一同使用,可以使软土地基沉降加快,并有效缩短预压时间,促进预压效果的提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆反开槽法的应用对于消除不均匀沉降的作用非常明显,可以有效避免“错台”问题的发生,同时对成本控制也非常有效,但是由于出于预压时间上的需要,延长了工期施工的时间,同时还要在通道、涵洞工程施工中增修临时性的管道或便道。支承桩法通常在工期紧、无法利用预压法的情况下使用,而预留拱度法、扩大断面法在不均匀沉降的消除上起不到作用,但是可以在通道、涵洞出现沉降时,不会使其丧失功能。
3 公路桥梁施工中软土地基施工技术
3.1降低浅水层的含水量,有效提升地基的压实度
在进行公路桥梁的施工时,软土地基的压实度对于施工质量有着直接的影响,从而间接影响到公路桥梁的使用性能。因此,必须使软土地基的坚固程度得到实质性的增强,才能有效的保障公路桥梁的施工质量。而通过降低浅水层含水量的方式可以促进软土地基整体稳定性的提升。当前阶段,降低浅水层的含水量普遍采用的是在土壤表面添加固结剂的方式,这种方式推动地下排水的进行,还能有效的加强浅层土壤的排水效果。此外,为了防止路基下降或是侧偏导致的软土地基基层结构分布不均匀的现象,可以考虑使用垫加的方法来消除不利因素,从而保障公路桥梁的施工质量以及使用寿命。
目前,在我国公路桥梁的建设过程中普遍使用的施工方法就是粉喷桩固结法,其施工的步骤可以分为两个阶段:首先,为了避免使用地域出现不平整的情况,影响施工设备的正常使用,施工单位必须要在施工前对施工地区的路面进行清洁处理工作,保障路基平坦稳定。对于凹陷的地面,可以通过加垫砂土的方法解决。其次,在保证路基平坦以及稳定性的前提下,在施工过程中,还要对粉喷桩的施工材料进行严格的筛选,其中对于水泥的质量一定要严格把关,以保障粉喷桩的施工质量。此外,使用粉喷桩路基固结法进行施工时一定要注意集合施工路段的实际情况开展施工参数制定工作,对此可以在施工前进行试桩工作。同时,整个施工过程一定要在相关规范的指导下进行,从而避免出现因操作不当影响施工质量的情况。
3.3加载法
使用加载法的目的就是为了有效的提升软土路基的坚固度以及抗压性能,防止填土路面出现沉降现象而遭到破坏。在实际的施工实践中,填土加载法以及降低地下水法是施工单位常用的两种加载方法。通过填土可以有效的增加地基内部的整体压力,对路面沉降进行控制。而降低地下水法却具备一定的适用条件,只有上层部分和中层部分的土质成分中含有砂土的软土地基才可以使用降低地下水法进行地基的加固工作。使用降低地下水法时,为了避免破坏四周的自然环境,需要对施工区域采取打入钢板的措施为维护工作的开展提供方便。填土法可以在路面铺装施工完成后加强对参与沉降了量的控制。有鉴于此,在施工过程中一定要进行细致的路面动态观测,尽量压低沉降量,保障路基的稳定性。
3.4置换土质
相较于以上几种方法,置换土质的方法并不是在软土地基原本的基础上进行施工操作,而是采用将原有的软土地基中不符合要求的土层置换成承受力更高的土壤的方式,达到改善软土路基稳定差、抗压性能低、承载能力差的缺点。在实际施工过程中,施工单位普遍使用爆炸法以及人工挖掘两种方法进行操作。采用这种方式进行施工时,会在一定程度上增加施工单位的工作量以及成本投入,从而导致延误工期的情况出现。因此,这种方法在实际的公路桥梁施工中并不常见。
4 结束语
综上所述,随着我国经济的快速发展以及交通行业的不断进步,全国范围内的公路桥梁建设都得到了大规模提升,此种背景下公路桥梁建设过程中一定会遇到软土地基的情况,这样就需要对软土地基的施工技术进行充分研究。软土地基的实际情况都是不同的,所以在施工过程中,一定要先勘测施工场地软土地基的地质情况以及工程的特征,之后根据工程的具体情况针对性的采取施工技术来保证公路桥梁软土地基的施工质量,进而确保公路桥梁整体的施工质量,保证人们出行的安全性。
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[3]王咏梅,王志谦.软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用[J].黑龙江交通科技,2016(01):18~19.
论文作者:王洪祥
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/7
标签:桥梁论文; 土地论文; 公路论文; 预压论文; 路堤论文; 桥台论文; 涵洞论文; 《基层建设》2017年第19期论文;