公路工程軟基處理工藝初探

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公路工程軟基處理工藝初探

摘要:以某公路工程實例為依托,對公路工程設計中砂礫墊層、真空聯合堆載預壓和水泥土攪拌樁三種軟基處理工藝的實施要點和質控措施進行分析。結論證實,在公路軟基處理中,以上三種工藝合理可行且效果顯著,具體良好的推廣使用價值。

關鍵詞:路基路面;軟基處理;施工工藝

1工程概況

某市為緩解交通壓力擬建一條全長為9.58km的公路,公路寬度為40m,在道路兩側分別預留5.0m的綠化帶,按照雙向六車道進行設計,包括機動車道、非機動車道和人行道,以城市Ⅱ級主干道標準對該公路進行設計。由工程地質勘查結果可知,該公路沿線上存在軟土地基,為提高地基的承載力,在公路設計中,根據軟基的實際情況選取適宜的處理工藝,具體包括砂礫墊層、真空聯合堆載預壓、水泥土攪拌樁。下面分別對上述軟基處理工藝的實施要點及質控措施進行分析。

2軟基處理工藝

2.1砂礫墊層

在提高地基承載力方面,砂礫墊層具有非常明顯的效果,因此其在公路軟基處理中的應用非常廣泛。

2.1.1施工前期準備

在本工程中,為保證砂礫墊層施工有序進行,應當做好如下準備工作:對設計圖紙進行審核,根據工藝要求編制施工計劃并安排原材料進場;檢查施工機械設備的性能,如挖掘機、推土機、壓路機等,檢查其性能是否完好,避免帶病作業;對砂礫等原材料進行試驗,確定級配是否與設計要求相符,含泥量、含砂量是否符合規范規定[1]。

2.1.2明確工藝流程

為使砂礫墊層在軟基處理中的作用得以最大限度地發揮,必須保證砂礫墊層的整體質量,因此作業人員應當了解具體的施工工藝流程。砂礫墊層的施工工藝流程如圖1所示。

2.1.3施工技術要點

(1)清除施工現場內地表上的所有附著物,然后進行整平、壓實作業,為便于排水可修筑一定的橫坡;(2)由專業測量人員對整平碾壓好的路段進行標高和寬度測量,檢測壓實度是否達標,如果存在不符合設計要求的路段則應及時進行處理。根據設計圖紙,在施工現場準確測放出砂礫墊層的邊界線并打設保護樁,這樣能夠在邊界樁遭到破壞后進行快速恢復;(3)按照設計圖紙中給出的砂礫墊層厚度,結合試驗段所得的松鋪系數,通過邊界樁掛線的方法,對砂礫墊層的鋪設厚度進行控制,以此來避免原材料浪費。在基底以2.0m為邊長,用石灰粉畫出方格,對每個方格中應當鋪設的砂礫方數進行計算并控制卸料量[2];(4)攤鋪碾壓是砂礫墊層施工的關鍵環節,本工程中,砂礫攤鋪采用的是倒推的方法,能避免出現砂礫未碾壓前運料車開至料頂導致的表面不平整問題,影響松鋪厚度的情況發生。砂礫料鋪設時,可使用推土機將砂礫推送至距離邊界線10~20cm左右的位置,然后由壓路機進行碾壓密實,因施工機械無法對角落和邊界線處進行碾壓,需采用人工輔助的方法進行施工;(5)砂礫墊層推平碾壓完畢后,應當及時進行平整度、壓實度檢測,如果局部不合格則應進行處理。

2.2真空聯合堆載預壓

與傳統的堆載預壓工藝相比,真空聯合堆載預壓在軟基處理方面的效果更佳,該方法利用真空和堆載兩種荷載共同作用于地基土體,從而促使土體中的孔隙水加速排出,在相對較短的時間內完成排水固結,達到降低工后沉降,提高地基承載力的目的。

2.2.1施工技術要點

(1)清理施工現場地表上的所有附著物,對場地進行平整處理,使中部略高于四周,隨后在處理好的場地上鋪設厚度為30cm左右的砂礫層,安裝塑料排水帶和觀測儀器;(2)在本工程中,埋入砂礫層中的濾管呈雙排布設,鄰管用軟接頭進行連接,埋好后在其上鋪設厚度為20cm左右的覆蓋層,需要注意的是,施工中應當避免發生尖銳物露出覆蓋層刺穿密封膜的情況[3];(3)當濾管鋪設完畢后,應及時挖設密封壓膜溝并鋪設密封膜。由于密封膜為大面積鋪設,應當在鋪設前對排水墊層進行全面清理,每層膜鋪好后必須進行檢查,發現漏洞應及時進行修補,確認無問題后方可鋪設下一層,當風力超過5級時應停止鋪膜,以免影響施工質量;(4)檢查真空泵的性能,確認其完好后便可開始安裝,要保證真空泵平穩,與濾管之間的連接應當牢固可靠,并在真空預壓壓力穩定在設計值以上5~7d后開始堆載。施加荷載時,首層填土的松鋪厚度應當控制在40cm以內,壓實度則應達到90%以上。

2.2.2質控措施

確保施工質量是最大限度發揮真空聯合堆載預壓作用的前提。具體的質控措施如下:(1)在塑料排水帶打設完畢后,應當將其及時埋入到砂墊層當中并對砂墊層進行整平處理;(2)可以選用具有良好透水性的土工布對濾管進行包裹,為避免濾管脫開,應當使用軟接頭進行連接;(3)密封溝應當挖至黏土層60~80cm左右,并將溝內的雜物清除干凈,確保密封膜能夠完整埋入到軟弱土層當中[4];(5)抽真空時,作業人員應當對真空度進行檢測,發現異常應當及時處理,以免對加固效果造成影響。

2.3水泥攪拌樁

水泥攪拌樁在公路軟基處理中的應用較為廣泛,其能夠大幅度提升地基的承載力,從而減小沉降量。

2.3.1施工技術要點

當前期準備工作完畢后,樁機進場安裝調試并確認正常后移至樁位處開始施工。(1)將攪拌頭對準樁位中心并開啟鉆機,使攪拌頭沿著導向架垂直向下對土體進行切割,與此同時啟動灰漿泵,向孔內噴入水泥漿液,然后使兩組葉片正反向同時旋轉,邊切割邊攪拌土體,直至達到設計深度為止[5];(2)對內外鉆桿的旋轉方向進行改變,從而使葉片收縮至設計直徑,當達到設計深度后,在樁底進行漿液噴射,時間控制在10s左右,然后將灰漿泵關閉并向上提升攪拌機,使兩組葉片正反向旋轉對水泥土體進行攪拌,直至孔底[6];(3)待單樁施工完畢后,應及時對樁頭進行修整搗實,然后將設備移至下個樁位并重復上述操作,直至所有樁位完畢為止。

2.3.2質控措施

水泥土攪拌樁的質量與軟基處理效果息息相關,為此應采取有效的措施對水泥土攪拌樁的施工質量進行控制。具體措施如下:(1)在水泥攪拌樁施工前,應當對場地進行整平處理,將樁位處的雜物清除干凈,如果場地內存在明顯的低洼地段,應當使用黏土進行回填;(2)施工中使用的水泥漿必須依據實驗室給出的配比進行拌制,水泥漿液應當在2h以內用完,注意在倒入儲漿桶時要進行過濾處理,防止漿液結塊從而損傷泵體[7];(3)對水泥漿進行泵送前,應當對管路進行潤濕,在現場對水泥漿液進行拌制時,應由專人負責對單樁的漿液用量進行記錄;(4)依據成樁試驗對相關的技術參數進行確定,并以此為準對樁位進行施工?,F場操作人員應對每米的下沉時間和停送漿時間進行準確記錄;(5)施工過程中,必須保證水泥漿液的連續供應,如果由于一些特殊原因導致供漿中斷,為避免出現斷樁的情況,應當將攪拌機下沉至停漿面以下1.0m左右的位置,當供漿恢復后再噴漿提升。需要特別注意的是,若供漿中斷時間超過3h,應將輸漿管拆下并清洗后備用,以免造成堵管[8];(6)為確保樁身質量,首次提鉆噴漿時,應使攪拌機在樁底停留10s以上。

3結語

綜上所述,在公路工程項目建設中常常會遇到軟土地基。因此,設計人員在進行公路設計時應結合工程實際,對軟基處理工藝進行合理選擇,確保軟基處理的施工質量,為公路工程施工的順利進行提供保障。

參考文獻:

[1]韓新峰,屈磊.簡議公路路面工程中的砂礫墊層施工要點[J].建材與裝飾,2017(40):156-159.

[2]牛東偉.土工格柵加筋砂墊層下臥軟土地基承載性能影響分析[D].太原:中北大學,2019.

[3]羅斌,強小兵.不同特征濾膜真空聯合堆載預壓結合排水強夯法處理吹填土的施工技術[J].廣東交通職業技術學院學報,2019(3):10-15.

[4]何長明,黎軍.真空聯合堆載預壓法處理深厚軟土試驗研究[J].巖土工程技術,2019(2):115-120.

[5]梁鏡宇.水泥土攪拌樁在萬象北站軟基處理中的應用分析[J].路基工程,2019(8).

[6]周俊華.現澆混凝土大直徑管樁(FCC樁)在海口市濱江西路防治橋頭跳車軟基處理設計中的應用[J].城市道橋與防洪,2019(8):33-35.

[7]戴阿花.淺談水泥攪拌樁在市政道路設計軟土地基處理中的應用[J].福建建材,2019(8):80-81.

[8]李方方,李永紅.公路工程路基路面設計的分析與研究[J].建筑技術開發,2018(11):20-21.

作者:關志杰 單位:邢臺路橋建設總公司

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