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摘要:以某公路工程實(shí)例為依托,對(duì)公路工程設(shè)計(jì)中砂礫墊層、真空聯(lián)合堆載預(yù)壓和水泥土攪拌樁三種軟基處理工藝的實(shí)施要點(diǎn)和質(zhì)控措施進(jìn)行分析。結(jié)論證實(shí),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(jià)值。
關(guān)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(zhǎng)為9.58km的公路,公路寬度為40m,在道路兩側(cè)分別預(yù)留5.0m的綠化帶,按照雙向六車(chē)道進(jìn)行設(shè)計(jì),包括機(jī)動(dòng)車(chē)道、非機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道,以城市Ⅱ級(jí)主干道標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該公路進(jìn)行設(shè)計(jì)。由工程地質(zhì)勘查結(jié)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(shè)計(jì)中,根據(jù)軟基的實(shí)際情況選取適宜的處理工藝,具體包括砂礫墊層、真空聯(lián)合堆載預(yù)壓、水泥土攪拌樁。下面分別對(duì)上述軟基處理工藝的實(shí)施要點(diǎn)及質(zhì)控措施進(jìn)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(yīng)用非常廣泛。
2.1.1施工前期準(zhǔn)備
在本工程中,為保證砂礫墊層施工有序進(jìn)行,應(yīng)當(dāng)做好如下準(zhǔn)備工作:對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行審核,根據(jù)工藝要求編制施工計(jì)劃并安排原材料進(jìn)場(chǎng);檢查施工機(jī)械設(shè)備的性能,如挖掘機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)等,檢查其性能是否完好,避免帶病作業(yè);對(duì)砂礫等原材料進(jìn)行試驗(yàn),確定級(jí)配是否與設(shè)計(jì)要求相符,含泥量、含砂量是否符合規(guī)范規(guī)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(fā)揮,必須保證砂礫墊層的整體質(zhì)量,因此作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)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(shù)要點(diǎn)
(1)清除施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)地表上的所有附著物,然后進(jìn)行整平、壓實(shí)作業(yè),為便于排水可修筑一定的橫坡;(2)由專(zhuān)業(yè)測(cè)量人員對(duì)整平碾壓好的路段進(jìn)行標(biāo)高和寬度測(cè)量,檢測(cè)壓實(shí)度是否達(dá)標(biāo),如果存在不符合設(shè)計(jì)要求的路段則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,在施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確測(cè)放出砂礫墊層的邊界線并打設(shè)保護(hù)樁,這樣能夠在邊界樁遭到破壞后進(jìn)行快速恢復(fù);(3)按照設(shè)計(jì)圖紙中給出的砂礫墊層厚度,結(jié)合試驗(yàn)段所得的松鋪系數(shù),通過(guò)邊界樁掛線的方法,對(duì)砂礫墊層的鋪設(shè)厚度進(jìn)行控制,以此來(lái)避免原材料浪費(fèi)。在基底以2.0m為邊長(zhǎng),用石灰粉畫(huà)出方格,對(duì)每個(gè)方格中應(yīng)當(dāng)鋪設(shè)的砂礫方數(shù)進(jìn)行計(jì)算并控制卸料量[2];(4)攤鋪碾壓是砂礫墊層施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),本工程中,砂礫攤鋪采用的是倒推的方法,能避免出現(xiàn)砂礫未碾壓前運(yùn)料車(chē)開(kāi)至料頂導(dǎo)致的表面不平整問(wèn)題,影響松鋪厚度的情況發(fā)生。砂礫料鋪設(shè)時(shí),可使用推土機(jī)將砂礫推送至距離邊界線10~20cm左右的位置,然后由壓路機(jī)進(jìn)行碾壓密實(shí),因施工機(jī)械無(wú)法對(duì)角落和邊界線處進(jìn)行碾壓,需采用人工輔助的方法進(jìn)行施工;(5)砂礫墊層推平碾壓完畢后,應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行平整度、壓實(shí)度檢測(cè),如果局部不合格則應(yīng)進(jìn)行處理。
2.2真空聯(lián)合堆載預(yù)壓
與傳統(tǒng)的堆載預(yù)壓工藝相比,真空聯(lián)合堆載預(yù)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(duì)較短的時(shí)間內(nèi)完成排水固結(jié),達(dá)到降低工后沉降,提高地基承載力的目的。
2.2.1施工技術(shù)要點(diǎn)
(1)清理施工現(xiàn)場(chǎng)地表上的所有附著物,對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整處理,使中部略高于四周,隨后在處理好的場(chǎng)地上鋪設(shè)厚度為30cm左右的砂礫層,安裝塑料排水帶和觀測(cè)儀器;(2)在本工程中,埋入砂礫層中的濾管呈雙排布設(shè),鄰管用軟接頭進(jìn)行連接,埋好后在其上鋪設(shè)厚度為20cm左右的覆蓋層,需要注意的是,施工中應(yīng)當(dāng)避免發(fā)生尖銳物露出覆蓋層刺穿密封膜的情況[3];(3)當(dāng)濾管鋪設(shè)完畢后,應(yīng)及時(shí)挖設(shè)密封壓膜溝并鋪設(shè)密封膜。由于密封膜為大面積鋪設(shè),應(yīng)當(dāng)在鋪設(shè)前對(duì)排水墊層進(jìn)行全面清理,每層膜鋪好后必須進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)漏洞應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),確認(rèn)無(wú)問(wèn)題后方可鋪設(shè)下一層,當(dāng)風(fēng)力超過(guò)5級(jí)時(shí)應(yīng)停止鋪膜,以免影響施工質(zhì)量;(4)檢查真空泵的性能,確認(rèn)其完好后便可開(kāi)始安裝,要保證真空泵平穩(wěn),與濾管之間的連接應(yīng)當(dāng)牢固可靠,并在真空預(yù)壓壓力穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值以上5~7d后開(kāi)始堆載。施加荷載時(shí),首層填土的松鋪厚度應(yīng)當(dāng)控制在40cm以?xún)?nèi),壓實(shí)度則應(yīng)達(dá)到90%以上。
2.2.2質(zhì)控措施
確保施工質(zhì)量是最大限度發(fā)揮真空聯(lián)合堆載預(yù)壓作用的前提。具體的質(zhì)控措施如下:(1)在塑料排水帶打設(shè)完畢后,應(yīng)當(dāng)將其及時(shí)埋入到砂墊層當(dāng)中并對(duì)砂墊層進(jìn)行整平處理;(2)可以選用具有良好透水性的土工布對(duì)濾管進(jìn)行包裹,為避免濾管脫開(kāi),應(yīng)當(dāng)使用軟接頭進(jìn)行連接;(3)密封溝應(yīng)當(dāng)挖至黏土層60~80cm左右,并將溝內(nèi)的雜物清除干凈,確保密封膜能夠完整埋入到軟弱土層當(dāng)中[4];(5)抽真空時(shí),作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)真空度進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理,以免對(duì)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(yīng)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(shù)要點(diǎn)
當(dāng)前期準(zhǔn)備工作完畢后,樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)安裝調(diào)試并確認(rèn)正常后移至樁位處開(kāi)始施工。(1)將攪拌頭對(duì)準(zhǔn)樁位中心并開(kāi)啟鉆機(jī),使攪拌頭沿著導(dǎo)向架垂直向下對(duì)土體進(jìn)行切割,與此同時(shí)啟動(dòng)灰漿泵,向孔內(nèi)噴入水泥漿液,然后使兩組葉片正反向同時(shí)旋轉(zhuǎn),邊切割邊攪拌土體,直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度為止[5];(2)對(duì)內(nèi)外鉆桿的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行改變,從而使葉片收縮至設(shè)計(jì)直徑,當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,在樁底進(jìn)行漿液噴射,時(shí)間控制在10s左右,然后將灰漿泵關(guān)閉并向上提升攪拌機(jī),使兩組葉片正反向旋轉(zhuǎn)對(duì)水泥土體進(jìn)行攪拌,直至孔底[6];(3)待單樁施工完畢后,應(yīng)及時(shí)對(duì)樁頭進(jìn)行修整搗實(shí),然后將設(shè)備移至下個(gè)樁位并重復(fù)上述操作,直至所有樁位完畢為止。
2.3.2質(zhì)控措施
水泥土攪拌樁的質(zhì)量與軟基處理效果息息相關(guān),為此應(yīng)采取有效的措施對(duì)水泥土攪拌樁的施工質(zhì)量進(jìn)行控制。具體措施如下:(1)在水泥攪拌樁施工前,應(yīng)當(dāng)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平處理,將樁位處的雜物清除干凈,如果場(chǎng)地內(nèi)存在明顯的低洼地段,應(yīng)當(dāng)使用黏土進(jìn)行回填;(2)施工中使用的水泥漿必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)室給出的配比進(jìn)行拌制,水泥漿液應(yīng)當(dāng)在2h以?xún)?nèi)用完,注意在倒入儲(chǔ)漿桶時(shí)要進(jìn)行過(guò)濾處理,防止?jié){液結(jié)塊從而損傷泵體[7];(3)對(duì)水泥漿進(jìn)行泵送前,應(yīng)當(dāng)對(duì)管路進(jìn)行潤(rùn)濕,在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)水泥漿液進(jìn)行拌制時(shí),應(yīng)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)單樁的漿液用量進(jìn)行記錄;(4)依據(jù)成樁試驗(yàn)對(duì)相關(guān)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行確定,并以此為準(zhǔn)對(duì)樁位進(jìn)行施工。現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)對(duì)每米的下沉?xí)r間和停送漿時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確記錄;(5)施工過(guò)程中,必須保證水泥漿液的連續(xù)供應(yīng),如果由于一些特殊原因?qū)е鹿{中斷,為避免出現(xiàn)斷樁的情況,應(yīng)當(dāng)將攪拌機(jī)下沉至停漿面以下1.0m左右的位置,當(dāng)供漿恢復(fù)后再?lài)姖{提升。需要特別注意的是,若供漿中斷時(shí)間超過(guò)3h,應(yīng)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(zhì)量,首次提鉆噴漿時(shí),應(yīng)使攪拌機(jī)在樁底停留10s以上。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在公路工程項(xiàng)目建設(shè)中常常會(huì)遇到軟土地基。因此,設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行公路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際,對(duì)軟基處理工藝進(jìn)行合理選擇,確保軟基處理的施工質(zhì)量,為公路工程施工的順利進(jìn)行提供保障。
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作者:關(guān)志杰 單位:邢臺(tái)路橋建設(shè)總公司