公路桥梁施工中软土路基施工技术探讨刘秋生

公路桥梁施工中软土路基施工技术探讨刘秋生

1.中交二公局第一工程有限公司,湖北省武汉市;

2.中交一公局第五工程有限公司北京市

摘要:现如今,交通运输越来越发达,无论是公路还是铁路都修建的四通八达,建设规模也在不断地扩大,但是依旧存在着很多的问题。在实际的施工工作中,软土地基属于施工过程中的一大难题,不仅容易出现下沉的问题,还使得公路桥梁的施工质量无法得到保证。

关键词:公路桥梁施工;软土路基;施工技术

1道路桥梁施工中软土处理的重要性

随着中国交通运输业的快速发展,人们越来越关注道路桥梁的建设。为了提高道路桥梁的施工效率,首先要处理软土地基。软土具有软弱性的特征,它不适合做载体层。为确保道路桥梁的施工质量,需要加以改进地面处理的方法。软土基层含水量很高,孔隙也大,抗剪力不高,对沉降和压力变形等因素非常敏感。在道路桥梁施工过程中,如果对软土地基的处理不当,可能会发生滑移和沉降的现象,可能会严重影响道理桥梁的使用寿命,也会损坏人员和车辆的安全。因此,施工期间必须采取适当的技术对道路桥梁进行施工,以增加软土地基的强度,对不同地区软土进行不同的软土施工技术,延长道路桥梁的使用寿命,同时保障道路桥梁施工的安全性和稳定性。

2公路桥梁施工中软土地基的特点

2.1渗透能力较差

软土地基的黏土中,包含着大量的沙土成分,从而导致黏土极易产生固化现象,而且相比于软土固化现象,黏土固话的速度更快。在软土处于理想状态并具有较大压力的情况下,软土中的土壤固化速度依然较慢,且当其中含有大量的有机物时,会产生较多气泡然后堵塞排水通道,促使土壤的渗透能力大大降低,水分在处于饱和状态的土壤环境中,排出速度较慢,降低了稳定固化的效率。

2.2压缩能力较强

在正常状况下,软土地基的压缩系数随着液限的增大而呈现出增大的正相关关系,最后,增大到1MPa。由于我国各个地区的地势条件不同,土壤环境也具有较大差别,软土中的黏土也会因为所处地势的不同而具有不同的固化程度,因此每个公路桥梁施工项目在施工时,需依据具体的施工条件选用恰当的施工技术,不能一味的按照压缩能力的不同而采取相应的施工措施。为了确保公路桥梁施工的顺利进行,施工单位需充分研究不同固化程度的黏土性质。

3公路桥梁施工中软土路基施工技术

浙江省三门湾大桥及接线工程(宁波段)土建工程第TJ4标段,主要内容包括:桩号范围K67+700~K74+810,里程长度7.11Km,含崇搀门大桥、马岙门大桥、大麦塘高架桥等结构物,同时含象山停车区全部及桩号范围内路基工程。本标段大部分为软土路基,表部为厚度1.1-2.9米的粘土,其下为较厚淤泥、淤泥质土,典型的软土。路基施工后采用堆载预压,针对不同的软基处理方案采用不同的预压方案,水泥搅拌桩处理路段采用等载预压,预压期6个月;预应力管桩、素混凝土灌注桩采用欠载预压,预压期3个月;真空联合堆载预压处理路段,为加快施工期固结、减少工后沉降,采用等载预压,要求联合预压时间4个月后,等载预压期8个月,总预压期12个月。根据工程所在地区的实际情况,决定选择使用CFG桩进行整体的加固处理。本文主要是以AK1+210断面为实际参考案例进行综合分析CFG桩体施工技术,以有效的提升工程的质量。

3.1设计CFG桩,进行数据计算

(1)桩长。必须要保证CFG桩体插入进去1m长度,总设计长度达到了11m,中间位置上应该填筑具有承载性能的软黏土、淤泥质黏土或者是不均匀的碎石土材料。

(2)桩径。黏土层中根本无法应用传统的施工方法进行桩径塑注施工,选择使用震动沉管灌注桩的施工方法具备如下的3个优势:其一,震动的方式能够进行夯实处理,保证密实度符合要求;其二,孔隙水加速消散;其三,工程非常的方便快捷。目前应用范围最广的桩径尺寸为φ350、φ400、φ450,应该根据不同的情况作出选择。

(3)桩间距。桩体间距数据在计算的过程中需要考虑到正常使用条件下的沉降量以及极限承载能力等两个方面。在实际设计中,可以按照下面几种情况进行验算:a=3d、a=4d、a=5d,从而确定最佳的设计参数。

3.2砂垫层施工技术

在使用砂垫层技术时,需确保工程中的砂砾状态较好,土质具有较好的排水性,软土层具有较薄的厚度,以及工程施工的进展较慢等特点。在对具有这些特点的地基进行施工时,为了确保排面具有适宜的高度,需保证砂垫层的厚度为20cm左右,地基在承受载荷的状况下,其排水速度会加快,而且其凝结速度也会进一步增强,从而促使软土地基的质量增加。在选取砂垫时,为了确保在运用砂垫层施工技术时,砂砾的排水效果较好,需保证砂质表面的清洁,促使其含有较少的沙子,从而使软土地基的固结作用较明显。在施工的过程中,为了取得较好的施工效果,需在施工前,保持砂砾表面具有较好的湿润性。

3.3铺垫材料的应用技术

在软土地基的土质条件下,建造的公路桥梁工程,在很大程度上会发生土层沉降的现象,因此为了增强软土地基的稳定性,需将铺垫材料运用于施工过程中。由于在使用铺垫材料时,有助于形成抗剪切力的作用,从而促使软土地基不会发生沉降的现象。一般情况下,在建设公路桥梁项目时,大都会选用在软土地基上铺设玻璃纤维格栅,而且对于土质黏性较高的软土地基,需在其中添加一定的添加剂,从而增强地基的强度并进一步压缩软土。同时为了确保软土地基的稳定性和承载力,还需添加一定量的生石灰以及水泥材料。

3.4反压护道法

反压护道法是道路两侧的护道进行填筑的方法,以提高路堤的稳定性并起到防滑作用。至于高度,通常控制在路堤高度的1/3到1/2的水平。这种处理软土的方法可以显着提高路堤的稳定性。反压护道法的方法不需要在实际应用中控制填土率,并且可以在机械化结构的帮助下在短时间内完成道路填充,但是该方法需要更多的土方工程并且占地面积不小。

3.5水泥固定方法

在桥梁建设项目中,如果桥梁的下部属于软土地基,制造硬质地板时可以使用砂和水泥,这种硬地板的机械性能,稳定性和耐久性都比较好。混合水泥和沙子时,必须控制混合比,选择硅酸盐水泥作为水泥材料,砾石颗粒选用较小的。在水泥和砾石混合后,必须将其碾压建造。首先,将两侧碾压,然后对中间完成碾压。在碾压过程中防止混凝土表层受损坏。完成碾压后,喷洒水保湿约七天,以确保水泥和沙子混合物的质量,防止出现开裂的现象。

3.6CFG桩的施工技术

(1)确定CFG桩体基本材料与配合参数。粗骨料与细骨料是主要组成材料,粗骨料选择的是碎石或者碎石与卵石混合材料,细骨料就是粉煤灰,其强度与低标号混凝土基本相同,可以大大提升整体结构的后期使用强度。根据工程的强度要求选择合适的粉煤灰材料,在确定各种材料的配合比例,本次工程中配合比参数为C1、S3.511、G5.103、F0.3、W0.81。

(2)上述混凝土加入适量的水进行搅拌处理,时间不能低于1min,搅拌时间根据粉煤灰掺加比例来确定,含量高适当的延长时间,以桩体表面形成了厚度为20cm的浮浆为宜,混凝土塌落度不能超出3~5cm的范围。

(3)实施震动后的5~10s就能拔管,速度保持在1.2~1.5m/min之间,如果遇到特殊土质可以适当的降低拔管速度。

(4)沉管拔出之后,需要进行桩面的整理,保证其符合要求之后再使用粒装材料和湿黏土封顶,施工完毕后转移到下一部分施工。

(5)CFG桩的施工具体要求如下:碎石粒径不能超出1.2~1.5m/min的范围;复合地基结构部分的承载性能不能低于250kPa;单个桩体承载性能不能低于360kPa;桩体施工自路基向外侧以三角形开始进行。

(6)CFG桩体顶面需要铺设粒径为8~20cm的碎石,厚度为30cm左右即可。

(7)施工结束之后的28d后,需要对CFG桩进行低应变参数的检测,抽检率不能低于10%;如果施工中具备一定的条件,还可以进行静力载荷检验,来确定该部分桩体承载性能是否满足要求,通常需要对桩体的3个关键位置进行检测,抽检率一般为0.5%~1.0%。

结论

综上所述,高速公路的桥梁工程中,软土路基是常见的病害形式,在工程实践中,需要采取合理的措施进行处理,从而可以提升工程的质量与使用寿命。施工的关键在于结合工程的环境、地质条件等因素来进行,选择最佳的处理技术来提升工程的质量,满足现代社会发展的需要。

参考文献:

[1]刘敬平.预应力技术在公路桥梁施工中的应用[J].交通世界,2017,(29).

[2]路冬.公路桥梁施工技术的质量控制措施[J].交通世界,2017,(36).

[3]马振宇.公路桥梁施工中体外预应力加固技术[J].交通世界,2017,(36).

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