道路桥梁工程软土地基加固施工技术及其应用研究.pdf

CM&M 2023.04205流程，才能保证道路桥梁工程软土地基加固的施工效果。3 软土地基加固方法道路桥梁工程受不同地域、不同类型软土地基的影响，其软土地基的加固方法有所不同。软土地基加固方法包括换填土层法、CFG 桩法、粉喷桩法、排水加固法等多种施工方法。要针对道路桥梁工程勘察的地质、水文以及施工现场环境等实际情况，选择、确定效果最优的软土地基加固施工方法，以提升软土地基加固施工效果，保证道路桥梁工程基础的稳定性，满足工程施工质量要求。为了保证道路工程软土地基施工质量和安全，提升土地承载力，改善原有土壤的物理属性是重点目标。4 软土地基加固施工技术及其案例分析4.1 换填土层法4.1.1 施工特点换填土层法主要是将原有工程地基中的软土更换为稳定性较强的硬土。根据道路工程地基的实际情况，选择价格、硬度、性能等方面比较适宜的土质进行换填，从而达到提升工程地基承载力和稳定性的效果，满足道路桥梁工程施工的质量要求。目前，换填土层法广泛应用于我国道路桥梁工程软土地基建工程中，并取得了良好效果。我国常见的换填土层法使用的硬土有素土、砂砾、碎石等，将此类土壤应用到道路桥梁基础工程项目中，能够明显提升路基承载力。4.1.2 案例分析A 道路桥梁工程项目位于我国平原地区，整体地势0 引言道路桥梁工程属于基础设施建设项目。在城市化发展背景下，国家对道路桥梁工程的重视程度不断提升。在道路桥梁工程施工中，对软土地基的处理水平直接影响工程项目的质量和使用价值。道路桥梁工程软土地基加固施工的难度较大，其施工方法不断更新。应当根据道路桥梁工程项目的实际情况，选择适合的软土地基加固技术，以提升软土地基加固的质量和效果。1 软土地基的特点我国在软土地基上修建道路桥梁工程的频率比较高。道路桥梁工程中遇到的软土地基，以淤泥黏土类土壤和砂化类土壤为主，还包括杂填土等压缩性较高的土壤。上述土壤具有含水量较高、流动性较强、抗剪力较弱、承载力较差等特点。2 软土地基加固的重要性针对软土地基的特点，在软土地基上进行道路桥梁工程施工时，必须运用软土地基加固技术，对软土地基进行加固处理，提升道路桥梁基础的承载力，然后方可进行后续工程施工，以此保证工程项目的施工质量和施工安全。如果不对软土地基实施加固处理，或者对软土地基加固处理的施工质量不合格，都会造成道路桥梁工程基础的稳定性不合格、道路桥梁工程质量不达标，导致道路桥梁工程完工后发生病害、使用寿命缩短。实施软土地基加固技术，对施工技术水平要求较高，必须根据工程施工的实际情况确定施工方案，明确具体施工工艺和道路桥梁工程软土地基加固施工技术及其应用研究陈旭明 盛杰 李东方（北京市政路桥股份有限公司，北京100000）摘要：在简要介绍道路桥梁工程软土地基的特点、加固的重要性和加固方法的基础上，通过案例分析详细阐述了道路桥梁工程在换填土层法、CFG 桩法、粉喷桩法、排水加固法等方面的软土地基加固施工技术，可供从事道路桥梁工程施工的技术人员参考。关键词：道路桥梁工程；软土地基；加固施工；技术和应用206工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工较为平缓，项目工程总长度为 48.2km。该项目道路工程的设计宽度为 15m，双向车道；该项目设有 1 座横跨河流的高架桥。经过地质勘察得知，该高架桥施工路段为软土地基。在详细勘察该高架桥施工路段土壤后发现，其土壤受河流影响存在大量淤泥；土壤中的含水量较大，其数值在 35%52%之间。针对该高架桥施工路段的实际情况，为了提升A道路高架桥工程基础的稳定性和承载力，决定选用换填土层的施工方法，制定规范化的施工工艺。4.1.3 施工工艺首先，施工前技术人员开展路基排水施工作业，检查该高架桥路段基坑内部水位高度，明确具体排水参数，考量 A 道路桥梁工程是否需要设计围堰，详细勘查地质情况，确定须挖掘出的软土层。在完成上述工作后，设计具体施工方案，明确施工工艺流程，报 A 道路桥梁工程监理单位确认签字。其次，根据具体施工方案中确定的软土挖掘深度和坡度，集中挖掘和清除软土，并将软土运送至指定场所，运输过程中要重视交通安全。在软土挖掘过程中，技术人员要按照施工方案中确定的路基的挖掘坡度和挖掘深度进行测量，避免出现超挖现象。再次，检测挖掘后形成路基的承载力。根据检测得到的承载力数值制定土方回填方案，选用适合的回填材料。选用回填材料时，在符合 A 道路桥梁工程施工质量要求的基础上，优先选用施工成本较低的回填材料，例如碎石、石渣等。最后，将回填土方分层回填、分层压实。每层回填土的厚度控制在 30cm，每层土方回填结束后，使用振动压路机进行压实。在压实施工结束后，进行 A 道路桥梁工程软土地基加固施工质量验收，土层的密实度须符合质量要求，以保证软土地基加固工程的施工质量。4.2 CFG桩法4.2.1 施工特点CFG 桩法是水泥粉煤灰碎石桩的简称。该施工方法是将碎石、石屑、粉煤灰等组合成混合料，添加适量的水进行拌和，采用所需成桩机械形成桩体。通过调整水泥的用量及配比，可使桩体强度等级在 C5 至 C20 之间变化。其强度等级最高可达 C25，相当于刚性桩。CFG 桩法是软土地基加固方法中常见的施工技术手段。将水泥、碎石、粉煤灰等材料按照一定比例搅拌均匀后，采用灌注桩或者预制桩的方法，在软土地基路段形成桩体，以此提升原有地表的承载力，达到提升工程项目稳定性的目的。灌注桩方法是通过现场在软土地基上钻孔后，将混合料注入钻孔内，形成桩体；预制桩分为锤击式或静压式 2 种，预制桩方法是将混合料预制成桩体，使用桩机通过锤击或者静压方法安装在软土地基内。CFG 桩法通常采用灌注桩方法。根据工程项目的实际情况，须控制CFG 桩混合料配比，以保证桩体强度符合技术要求。4.2.2 案例分析以 M 道路桥梁工程项目为案例，施工前技术人员展开详细的地质勘查，发现该项目属于典型的软土地基。由于 M 道路桥梁工程附近有多处湖泊，增加了软土地基加固的施工难度。保证 M 道路桥梁工程的施工质量和安全，避免发生路基不规则沉降的风险，关键是选择适合的路基加固技术。M 道路桥梁工程的路段以淤泥、黏土、淤泥粉质黏土为主，其承载力和渗透性较差。经测量，该路段土层的承载力很小，土层中存在储水。根据 M 道路桥梁工程项目地基的测量数据分析，采用 CFG 桩法中的灌注桩方法，能够有效提升该工程软土地基的承载力、降低工程病害发生概率，可取得明显效果。4.2.3 施工工艺根据 M 道路桥梁工程案例分析和实际情况，决定在灌注桩混凝土中添加 DGR 添加剂，即添加 DGR 高效无收缩灌浆砂作为辅助材料，水泥与 DGR 添加剂的配比控制在1:0.2。在混凝土中添加 DGR 添加剂，可增强 CFG 桩在软土地基内的加固效果，提升 M 道路桥梁工程路基的稳定性。在施工环节做好放样工作，明确灌注桩位置，并做好标记。计算好混凝土灌注速度和注入量，确保完成搅拌的混凝土布置在距离灌注桩 3m 范围以内。搅拌后的混凝土做好后续搅拌工作，避免混凝土出现离析、凝结现象。4.3 粉喷桩法4.3.1 施工特点粉喷桩法可分为粉喷桩和高压旋喷桩等喷桩方法。不同的软土地基要选择不同的喷桩方法，以有效提升软土地基加固处理质量。例如粉喷桩更适合淤泥等含水量较大的软土地基；高压旋喷桩更适合含水量较低的砂性土壤。在粉喷桩正式施工前，掌握工程地质情况，加强试桩施工质量，做到粉喷桩参数设置的科学性，确保粉喷桩的施工质量和安全。4.3.2 案例分析以 B 道路桥梁工程为例，在路基的下填方和挖方施工中，其 K2+300K2+690 路段的土壤出现异常。通过地质勘察、检验后，发现该路段为软土地基，整体土质松软，地表承载力较差，软土覆盖范围较大、埋藏较深。根据B道路桥梁工程地形陡峭、施工工期仅为30d的实际情况，经过分析研究，决定采用粉喷桩法开展软土地基加固施工作业，在降低施工污染的同时提升施工效率，缩短施工工期，保证加固质量。CM&M 2023.042074.3.3 施工工艺B 道路桥梁工程项目软土地基加固处理的总长度为800m。要求在软土地基加固施工后，其地基承载力达到设计值。粉喷桩施工程序是：桩位放样钻机就位钻进到设计深度打开喷粉孔喷粉反转提钻喷水泥并搅拌钻头提出前停止喷粉。如此反复喷射搅拌直到成桩。为了保证粉喷桩施工效果，施工前对现场进行清洁，消除地面不平整现象。对局部软土地基采用换土填筑法进行适当调整，保证软土地基加固施工路段的路面在同一水平面上。桩位在地表上呈三角形分布。提升放样精准性，将桩位误差控制在 50mm 以内。4.3.4 施工效果在施工结束一周后，技术人员检查粉喷桩施工的加固效果良好。在粉喷桩成桩 28d 后，检查桩体的光滑度达标，测试抗压强度达标，粉喷桩质量符合技术要求，B道路桥梁工程软土地基使用粉喷桩法的加固效果符合设计要求。粉喷桩静载试验检测结果如表 1 所示。4.4 排水加固法4.4.1 施工特点地表水和地下水对工程项目地基的影响较大，地基的土质长期受到水的侵蚀，就会出现承载力等性能下降的情况，导致在软土地基上进行道路桥梁工程施工的效果变差。采用排水加固法是提升此种软土地基加固效果的关键手段。4.4.2 案例分析以 D 道路桥梁工程为例，该工程项目全长 52.6km，路面和桥梁设计宽度为 15m，双向车道，在 K364+120K364+480路段修建高架桥。该工程项目所处地势平缓，但土质以淤泥、黏土为主，含水量在25%35%之间，地基承载力不能满足工程施工质量要求，需要采用软土地基加固施工技术，提升其地基的承载力，保证桥梁工程施工质量。4.4.3 施工工艺技术人员对 D 道路桥梁工程施工区域的软土地基进行详细地质勘查，得出勘察数据。经过对勘察数据的分析，确定将该工程软土地基采用排水加固法，有针对性地制定加固施工要求、施工工艺和地基承载力指标。D道路桥梁工程软土地基承载力勘察数据如表 2 所示。本工程项目施工采用的排水加固法，即在软土地基上设置若干竖向排水通道，使用真空抽水设备将软土地基内的水分不断排除到施工区域之外，达到加固软土地基的目的。在实际施工之前，需要清理施工现场杂物，保证施工现场环境整洁。真空抽水设备要符合工程路基内部水量排放要求。开展持续性排水作业，以提升排水加固施工效果。5 结语现阶段我国对软土地基加固施工技术的重视程度逐渐提升，软土地基加固技术种类呈现多样化发展趋势，能够满足不同道路桥梁工程在软土地基上施工的技术要求，充分体现出软土地基加固技术与工程项目的适配性。从道路桥梁工程项目软土地基的实际情况出发，掌握工程地质参数，采用适宜的软土地基加固技术，方可提升道路桥梁工程施工质量，促进软土地基加固施工技术的稳定发展。参考文献1 高博,陈可可.软土地基加固施工技术在市政道路施工中的应 用 J.建筑与预算,2021(11):101-103.2 魏盼业.道路施工技术中软土地基施工加固技术的应用策略思 考 J.建材发展导向,2021,19(16):237-238.3 王胜钧.软土地基加固施工技术在市政道路施工中的应用分析 J.绿色环保建材,2021(7):139-140.4 管诚,岳艳军,宋立新,等.软土地基加固技术在市政道路施工 中的应用 J.建筑技术开发,2021,48(11):161-163.5 范帅.浅谈市政道路施工过程中软土地基加固技术的应用 J.城市建设理论研究(电子版),2017(28):141.6 俞文凯.市政道路施工中软土地基加固技术的运用与实施要点 研究 J.建材与装饰,2016(49):222-223.7 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