濱海地區(qū)公路軟土地基施工方法

2023-01-08 02:57孔旸

交通世界 2022年24期

孔旸

（邢臺(tái)路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北邢臺(tái) 054001）

1 工程概況

某公路工程位于沿海地區(qū)，沿線地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果顯示，該公路跨越的河水主要隨季節(jié)變化，雨水較多的季節(jié)，河水流速較快，干旱少雨的季節(jié)，河床干涸。公路北側(cè)臨海，地下水以孔隙潛水為主，海水、徑流以及降雨是地下水的補(bǔ)給來源；工程所在地的地基土共分為7層，從上到下依次為雜填土、細(xì)砂、中粗砂、粉細(xì)砂、粉砂、淤泥質(zhì)黏土、全風(fēng)化片巖。依據(jù)工程所在地的水文、地質(zhì)條件，經(jīng)過研究后，決定采用塑料排水板+深層攪拌法中的粉噴樁，對(duì)軟土地基進(jìn)行聯(lián)合處理，確保路基施工的有序開展。本文重點(diǎn)對(duì)濱海地區(qū)公路軟土地基施工方法展開分析。

2 濱海地區(qū)公路軟土地基施工方法

2.1 塑料排水板施工方法

2.1.1 前期準(zhǔn)備

塑料排水板施工開始前，要做好如下準(zhǔn)備工作：

（1）全面清理施工場(chǎng)地，清除各種雜物，隨后根據(jù)設(shè)計(jì)要求布置現(xiàn)場(chǎng)，將田埂或是陡坎地段削成斜坡面，坡度控制在20°內(nèi)。為確保排水暢通，在軟土地基處理范圍內(nèi)，挖設(shè)排水溝，將農(nóng)田引入附近溝渠排凈；通過攤鋪填料，形成排水橫坡，隨后鋪設(shè)厚度為50cm左右的砂礫石墊層，確保使用的砂礫石含泥量在5%內(nèi)，確保墊層的質(zhì)量。本工程中，塑料排水板選用的是國(guó)內(nèi)某廠家的產(chǎn)品，呈三角形布設(shè)，排水板的間距控制在15cm內(nèi)，板底深入基巖面，砂礫石墊層外露20cm。

（2）路堤填筑施工前，先在坡腳位置處設(shè)置干砌片石護(hù)腳與土工布，以此來形成排水通道，對(duì)軟土地基的固結(jié)滲流水有效排除，避免墊層內(nèi)的砂礫石出現(xiàn)流失的現(xiàn)象。路堤采用分層的方法填筑，施工期間做好沉降觀測(cè)，并對(duì)填筑速率加以控制，防止加載過快引起路基剪切破壞。當(dāng)路基中心處的沉降速率超過10mm/d、坡腳的水平位移超過5.0mm/d時(shí)，要及時(shí)停止填筑；填筑完畢的路堤，要靜置預(yù)壓6個(gè)月以上，經(jīng)檢測(cè)合格后，方可開展后續(xù)施工。連續(xù)60d的觀測(cè)沉降量應(yīng)不超過5.0mm/d，才能對(duì)路面進(jìn)行鋪筑。

2.1.2 機(jī)械設(shè)備與原材料

機(jī)械設(shè)備和原材料與塑料排水板的施工質(zhì)量密切相關(guān)，對(duì)此應(yīng)予以重視，具體的選擇要點(diǎn)如下：

插板機(jī)械選用的是塔形滾筒平移式打拔樁機(jī)，該設(shè)備通過振動(dòng)錘的擊振力與鋼絲繩的拉力實(shí)現(xiàn)沉管，以適宜的套管插板。振動(dòng)錘的重量為4.5t，主卷揚(yáng)機(jī)的功率為11kW，最大拔力為270kN；塑料排水板選用的是SPB-1型，由以下幾個(gè)部分組成：板芯、濾膜等。其中板芯為中間帶有溝槽的板體，采用聚乙烯和聚丙烯加工而成，滲流水經(jīng)由濾膜滲入到溝槽內(nèi)，通過溝槽從排水地層析出。為確保排水效果，要求濾膜具有良好的滲透性，排水溝槽的斷面不會(huì)在土體擠壓下出現(xiàn)變形的情況。塑料排水板使用前，要做全面檢查，確認(rèn)質(zhì)量合格后方可在施工中使用；砂礫石墊層選用粒徑為50mm的石料，含泥量不得超過5%，有機(jī)質(zhì)、雜物的含量不得超標(biāo)。

2.1.3 施工工藝

（1）用于軟土地基處理的機(jī)械設(shè)備全部進(jìn)場(chǎng)就位，在此過程中，要防止損壞已經(jīng)鋪設(shè)完畢并壓實(shí)的砂礫墊層，避免局部出現(xiàn)塌陷的情況[10]。按照從低到高的順序插板，對(duì)機(jī)械設(shè)備定位時(shí)，要確保樁錘的中心與地面定位保持在一個(gè)點(diǎn)位上，使用經(jīng)緯儀觀測(cè)，對(duì)樁錘或是塔架的垂直度加以控制；套管要選用頂端帶有吊鉤或吊環(huán)的產(chǎn)品，為起吊提供便利條件。先在套管上劃出控制標(biāo)高的刻度線，當(dāng)需要對(duì)套管接長(zhǎng)時(shí)，可在排水板插打前先試接，將排水板經(jīng)套管從管靴穿出，固定于樁尖之上[11]。

（2）打拔樁機(jī)通過振動(dòng)錘的錘擊力與卷揚(yáng)機(jī)的拉力，完成沉管。施工初始階段，要緩慢沉管，避免出現(xiàn)偏斜的現(xiàn)象。當(dāng)套管沉入土體的深度與設(shè)計(jì)標(biāo)高之間的距離為2.0m左右時(shí)，要繼續(xù)放慢速度，并觀察下管的情況，避免超深或觸碰到基巖[12]；當(dāng)套管沉至設(shè)計(jì)深度后，便可開始拔管，要保證作業(yè)過程的連續(xù)性，不宜過快，吊繩在拔管中途不可以放松，以免套管快速下墜造成排水板損壞。

（3）剩余的排水板與新的排水板連接使用時(shí)，可將排水板的兩端濾膜剝開，然后搭接板芯，長(zhǎng)度控制在20cm左右，再將濾膜翻卷蓋住接頭部位，確認(rèn)泥土能否進(jìn)入板芯，無法進(jìn)入為合格[13]。

2.2 粉噴樁施工方法

2.2.1 施工技術(shù)準(zhǔn)備

為確保粉噴樁處理軟土地基施工的有序開展，在正式開工前，要做好如下準(zhǔn)備工作：

（1）依據(jù)工程特點(diǎn)，結(jié)合作業(yè)要求，現(xiàn)場(chǎng)配備相關(guān)的計(jì)量?jī)x器設(shè)備，做好計(jì)量裝置的標(biāo)定。水泥是粉噴樁的主要原材料之一，其性能和質(zhì)量直接關(guān)系到粉噴樁的整體質(zhì)量。故此，要檢驗(yàn)到場(chǎng)的水泥及其他原材料，通過試驗(yàn)的方法，檢測(cè)水泥的性能，看是否與施工要求相符，確認(rèn)符合后，開展粉噴樁水泥用量的室內(nèi)適配，以此確定出每米粉噴樁最佳的水泥用量[1]。

（2）以施工圖紙作為主要依據(jù)，利用相關(guān)的制圖軟件，繪制出粉噴樁的樁位平面布置圖，報(bào)測(cè)量工程師審核，批準(zhǔn)后嚴(yán)格按圖紙要求在現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)樁位，確保樁位準(zhǔn)確。布設(shè)樁位時(shí)，可以采用鋼尺定位的方法，并在每根樁位處用竹簽插入土層作為標(biāo)記，樁位誤差控制在5.0cm內(nèi)[2]。當(dāng)樁位布設(shè)完畢后，要及時(shí)復(fù)測(cè)，在后續(xù)施工中，要經(jīng)常檢查樁位，看有無移位移或是損壞的情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，保證粉噴樁位置的準(zhǔn)確性。

（3）在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)，選取空地搭設(shè)水泥棚，可以使用素土將水泥棚的底部填高，然后鋪設(shè)一層模板和一層彩條布，最后鋪設(shè)塑料薄膜，避免水泥受潮變硬，影響使用。搭設(shè)的水泥棚至少能夠存儲(chǔ)60t以上的水泥，確保能夠滿足粉噴樁連續(xù)施工的要求。

（4）所有進(jìn)場(chǎng)的施工機(jī)械設(shè)備在使用前，均必須全面調(diào)試，確認(rèn)性能完好后，方可在施工中使用，避免機(jī)械故障影響施工質(zhì)量的情況發(fā)生。相關(guān)準(zhǔn)備工作全部完成后，以書面形式提出開工申請(qǐng)，并在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師到場(chǎng)后，開展試樁工作，據(jù)此對(duì)粉噴樁的成樁技術(shù)參數(shù)加以確定。具體包括以下參數(shù)：鉆進(jìn)速度、提升速度、管道壓力等；水泥攪拌的均勻程度；下鉆或提升困難時(shí)的處理措施。需要注意的是，現(xiàn)場(chǎng)試樁的數(shù)量不得少于5根[3]。

2.2.2 施工方法及要點(diǎn)

（1）粉噴樁施工過程中，要將場(chǎng)地整平，地面上不得存有積水，可在施工路段的兩側(cè)修筑排水設(shè)施。平面上粉噴樁的布設(shè)位置要清晰可辨，必須確保樁位準(zhǔn)確且與圖紙要求相符。用于粉噴樁施工的水泥，應(yīng)堆放在地勢(shì)高的位置處，下部與地面之間至少15cm的距離，這樣可保持良好的通風(fēng)，避免水泥受潮變硬，影響使用。水泥的堆放要整齊，將不同廠家和不同型號(hào)的水泥分開堆放[14]。

（2）用于粉噴樁施工的機(jī)械設(shè)備上要帶有反光標(biāo)記，保證標(biāo)記的刻度清晰可見。粉噴樁在夜間施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)必須配備照明設(shè)施，使作業(yè)人員能夠清楚看到設(shè)備上的標(biāo)記，保證鉆進(jìn)深度。粉噴樁施工機(jī)械的操作人員要熟練掌握操作方法，做到噴粉均勻，水泥用量及復(fù)攪深度與規(guī)定要求相符[15]。噴粉要一次性噴足，樁身較長(zhǎng)的粉噴樁，可采取對(duì)應(yīng)的技術(shù)措施，確保下端的水泥劑量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（3）按照試樁時(shí)確定的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，編制施工方案，明確施工要點(diǎn)，所有參與作業(yè)的人員均必須嚴(yán)格依照方案實(shí)施。鉆孔過程中，嚴(yán)格控制下鉆深度、噴粉高程和?；颐?，使粉噴樁的深度、噴粉量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，確保誤差在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍內(nèi)，即深度誤差≤5.0cm，噴粉量誤差不超過1%[4]。

（4）安排專人負(fù)責(zé)記錄攪拌機(jī)的下沉或提升時(shí)間，誤差不得超過5s，為避免提升未噴粉的情況發(fā)生，可在試樁階段，對(duì)等待送粉達(dá)到樁底的時(shí)間合理確定。鉆進(jìn)提升的過程中，要控制好管道壓力，避免因壓力過大引起鉆孔淤泥向周圍擠壓形成空洞，影響粉噴樁的成樁質(zhì)量[9]。當(dāng)鉆頭提升至距離地面25cm的位置時(shí)，可以停止噴灰。采取復(fù)攪措施，二次攪拌時(shí)，不噴粉，要嚴(yán)格控制復(fù)攪深度。施工中，鉆頭的下鉆與提升速度與第一次保持一致，若是出現(xiàn)意外情況，則要詳細(xì)注明原因。

（5）為使粉噴樁的質(zhì)量得到可靠保障，施工時(shí)，對(duì)鉆桿的提升速度嚴(yán)格控制，確保單樁噴粉均勻、一致。若是出現(xiàn)意外狀況，對(duì)樁身質(zhì)量造成影響時(shí)，則應(yīng)在12h內(nèi)補(bǔ)噴，操作時(shí)，補(bǔ)噴的重疊長(zhǎng)度控制在1.0m內(nèi)，無法達(dá)到要求時(shí)，要搭設(shè)新樁，其與報(bào)廢樁之間的距離不得超過樁距的15%[5]。

（6）粉噴樁施工時(shí)，要經(jīng)常檢查輸灰管，防止堵塞或是泄漏，輸灰管不宜過長(zhǎng)，以60～70m左右為宜。定期檢查鉆頭，當(dāng)直徑的磨耗量超過10cm時(shí)，要及時(shí)處理，以免對(duì)鉆機(jī)質(zhì)量造成影響。粉噴樁機(jī)作業(yè)前，必須全面檢查，可以用水平尺對(duì)機(jī)架前后左右的水平度加以校正，并對(duì)機(jī)架鉆桿的傾斜度有效控制，不得超過1%。粉噴樁成樁后，單樁的豎直度誤差不得超過1.5%[6]。

（7）認(rèn)真校核施工樁位，確保領(lǐng)料數(shù)量與樁機(jī)完成粉噴樁延米的數(shù)量相符，避免浪費(fèi)材料，增大成本。每根粉噴樁均必須嚴(yán)格按照生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)填寫相關(guān)的技術(shù)資料，并保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。成型后的粉噴樁，監(jiān)理單位應(yīng)抽查成樁7d和28d的樁體強(qiáng)度、抽檢數(shù)量為粉噴樁總根數(shù)的2%，不少于2根[7]。28d的抗壓強(qiáng)度在0.8MPa以上為合格，低于該抗壓強(qiáng)度的單樁要返工重做。

2.2.3 冬、雨季施工措施

（1）冬季施工粉噴樁時(shí)，要采取有效的防雪和防凍措施，確保施工機(jī)械設(shè)備和材料能夠正常使用。制定安全防護(hù)措施，保證冬季粉噴樁施工的安全性，避免安全事故的發(fā)生。在冰凍期開展粉噴樁作業(yè)時(shí)，為避免氣溫突降使樁身受到凍害，要密切關(guān)注天氣變化，根據(jù)天氣采取相應(yīng)的防凍措施。冬季氣溫較低，對(duì)粉噴樁的施工具有一定影響，在確保工期的前提下，合理安排生產(chǎn)時(shí)間，避開嚴(yán)寒和冰凍天氣。

（2）雨水對(duì)粉噴樁的質(zhì)量影響較大，故此，在雨季施工中，必須采取合理可行的措施，為粉噴樁的質(zhì)量提供保障。在施工現(xiàn)場(chǎng)，尤其是存放水泥的庫房，做好防排水，修筑排水溝和集水井，配置水泵，對(duì)地表積水有效排除，避免水泥受潮變硬影響使用；雨季施工要加強(qiáng)與氣象部門的聯(lián)系，合理安排工序，降低雨季對(duì)粉噴樁施工的影響，確保在限定的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量完成；所有施工材料必須做好防雨措施，尤其是現(xiàn)場(chǎng)的電器設(shè)備、線路等[8]，防止漏電引發(fā)安全事故。

3 結(jié)語