【关键词】软土地基；公路桥梁；施工
对于我国而言，近年来市政公路桥梁工程项目建设施工期间对软土地基处理技术的应用日益成熟，形成了一系列规范化的施工流程与质控标准，但一些施工技术在实际应用中仍然存在能耗较高、作业周期长、施工技术复杂等问题，有待通过大量实践进行验证与改进。
1 软土地基处理特点
软土地基基础具有质地相对松软、易凹陷、以及承重后沉降较大等一系列特点。同时，受到高压缩性因素的影响，软土地基基础孔隙较大、含水量高，在工程应用中表现出了即为不稳定性的特点，并且受到排水性以及透水性较差这一因素的影响，导致上部工程建设作业的开展受到了一定的局限性。加之软土地基基础孔隙多，存在大量的腐殖以及微生物杂质，会对地基基础均匀性产生一定程度的影响，这对于上部施工作业的开展是非常不利的。因此，对于软土地基而言，在上部建设作业实施过程当中必须采取针对性的技术以及措施对其进行科学处置，以改善其结构性能，提高承载力水平，预防不均匀性沉降，从而保障上部建设施工作业的整体质量与水平。
2 软土地基处理技术
在市政公路桥梁工程项目建设实践中，针对软土地基基础所采取的处理技术主要包括以下几种类型：第一，换填法。换填法软土地基处理技术是对一定范围内的软性黏土进行彻底清除，并选用粉煤灰或碎石等硬度较高且稳定性较好的材料对清除区域进行回填，并配合强夯法或排水阀进行处置。一般来说，本方法适用于黄土或淤泥地基基础处置。第二，加筋土法。加筋土法软土地基处理技术是将一定土工织物植入软土地基基础内，以此种方式增加地基基础压力扩散角，提高承载力水平，同时对控制不均匀沉降有重要意义。一般情况下本方法被广泛应用于因填土构成路堤的处理过程中。第三，深层搅拌桩法。本方法是指将一定水泥浆或水泥混合至软土地基基础中，用深层搅拌机在地基基础深处充分搅拌软土与固结剂。本方法能够实现软土地基与天然地基基础的充分结合，加固土体自身透水性以及稳定性良好，并对提升整体承载力水平有重要意义，加之操作简单，成本低廉，工作效率高，而被广泛应用于市政公路桥梁工程软土地基处理环节中；第四，高压旋喷桩法。本方法利用钻机进土壤注浆管，通过高压喷射灌浆的方式形成喷射流，破坏既有土壤结构，并利用离子交换以及聚合物反应的方式，提升桩体强度水平，在控制地面沉降的同时促进其承载力水平的提升。
3 工程实例
某市政公路工程建设项目总长度为4.0km，工程建设所处区域为软土地基基础，经施工方案综合比选采用高压旋喷桩方法对软土地基进行处理，总处理长度为35.0m，桩径为0.5m，桩径布设间隔距离为1.7m，单桩长度为12.0m，要求对软土地基基础进行处理后28d固结体单轴抗压强度达到2.0MPa以上，同时单桩承载力水平应达到150.0kN以上。以下即针对该工程中软土地基处理技术的具体应用进行分析：
1）设备配置。本工程软土地基基础应用高压旋喷桩方法进行处理期间所适用设备及其配置如下：旋喷桩机，选用三脚架式，地质钻机为XY-100，钻杆电机有效功率为5.5kW；高压泥浆泵，泵送压力为20.0MPa以上，有效功率为90.0kW；灰浆搅拌机；高压管，3层式，可承受压力在20.0MPa以上；钻杆，钻杆直径为114.0mm，喷嘴直径为3.0mm，共1个。
2）技术参数。软土地基处置前，结合本工程施工现场实际勘查情况进行试桩操作，并开挖检查确定处理效果，以优化相关技术参数。成孔期间，空桩应当在4挡下钻，桩头位置为3挡，桩底脱档时间为30.0s。喷浆压力按照22.0MPa控制，清水压力按照10.0MPa控制。
3）施工工艺。本工程软土地基基础处理采用高压旋喷桩技术，具体工艺流程如下图（见图1）所示。处理期间关键施工步骤如下：第一，现场清理。需要安排专门施工人员对现场杂物、地下障碍物进行彻底清除，洼地需要抽水并清淤，路基两侧完成土沟开挖作业，以充分排除地表积水；第二，测量放样。现场施工作业实施前需要安排专人准备桩位平面图并编号。利用木桩确定桩基位置，确保平面误差严格控制在10.0cm范围内。现场定位时应当确保桩位标志中心与钻头中心的一致性，然后对钻杆进行调整对重以及双向调平操作，确保垂直向误差低于1.0％；第三，旋喷。根据现场实际情况设置合理泵压，下钻环节中清水压力按照10.0MPa标准控制，喷浆压力控制为22.0MPa。软土地基处理现场钻机就位后测量其水平度，并在钻孔期间经常性测量钻杆垂直情况。旋喷管下放至设计深度后充分搅拌浆液，并遵循自下至上的原则展开旋喷，旋喷期间注意对速度的控制，旋转速度按照20.0r/min~25.0r/min标准控制，提升速度则控制在20.0cm/min~25.0cm/min单位内，并结合旋喷现场桩位冒浆情况进行轻微调整。安排专人检查浆液初凝情况，并对注浆流量进行严格控制。旋喷作业结束后彻底冲洗相关机具，通过喷射方式排除机具内残留水泥浆液；第四，桩头处理。注浆达到顶标高后还应继续注浆，以孔口有水泥浆液反出为标准，喷射作业结束后针对凹穴需要安排专人利用水泥浆进行补灌。
图1：高压旋喷桩施工工艺流程图
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4）效果检验。本市政工程软土地基处理项目共涉及802根旋喷桩，对旋喷桩进行质量检验，设计承载力水平为150.0kPa，检验单桩承载力在380.0kPa~1020kPa范围内，且桩径符合设计要求。现场监理抽查检验施工质量良好，单轴抗压强度实测值在8.9kPa~14.9kPa范围内，高于地基基础进行处理后28d固结体单轴抗压强度达到2.0MPa以上的设计标准，且项目恢复通车后处理区域沉降量符合设计要求，无不均匀沉降现象，整体效果良好。
4 结束语
在市政公路桥梁工程项目建设中，针对软土地基基础的处理是非常基础性的工作内容之一，如何通过对相关处理技术的应用确保软土地基区段的稳定与凭证，保障市政公路桥梁的安全运行，是业内人士高度重视的一项课题。本文上述分析中对市政公路桥梁工程项目中常见的软土地基处理技术进行分析，并结合工程实例，探讨了高压旋喷桩法软土地基处理技术的具体应用，证实了地基处理的具体效果，望能够引起业内人士的关注与重视。
参考文献：
[1]薛双运,俞演名,夏军红, 等.软土地基堆载预压处理失效及二次处理分析[J].浙江工业大学学报,2020,48(1):103-111.
论文作者:曾振超
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第24期
论文发表时间:2020/4/13
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