公路桥梁施工中软土地基施工技术分析

贾　娟（怀来县公路工程管理站，河北　张家口　075400）



公路桥梁施工中软土地基施工技术分析

贾娟
（怀来县公路工程管理站，河北张家口075400）

摘要：近年来，随着我国交通运输业的迅猛发展，使得公路工程大幅度增多。在公路桥梁建设中，经常会遇到软土地基，由于软土本身的承载力不足，因此在其上进行路桥施工，必须对软基进行加固处理。基于此，本文以某公路工程为例，对软土地基施工技术进行分析。

关键词：公路桥梁；软土地基；施工技术

1. 工程概况

某公路为高速公路，全长67.4km，设计为双向4车道，路基宽度为26.0m。桥台位于桩号K23+565-K23+988路段上，该路段为软土地基，软土的分布厚度为8m～16m，天然含水量在50%左右，孔隙比在1～2之间，压缩系数为0.5～2.0。该路段的软土地基具有如下特点：孔隙比高、压缩性高、强度低和埋藏浅等。土体的物理力学性质较差，受生成环境的影响，淤泥质黏土层有着较强的各向异性，其渗透指标见表1。

由表1中给出的数据可以看出，该路段的土层在水平向的渗透及固结系数要比垂直向高出5倍左右，土体属于典型的欠固结土。工程场地的土层分布情况如下：第1层为人工填土层；第2层为耕植土层；第3层为中砂层；第4层为贝壳层；第5层为淤泥质黏土层；第6层为淤泥层；第7层为粉砂层；第8层为粉土层；第9层为砾石卵石层。在本工程中软基处理的主要对象为第5层的淤泥质黏土和第6层的淤泥。鉴于本工程的软土性质比较特殊，为了达到最佳的处理效果，经过研究后，决定采用水泥粉喷桩对软土地基进行加固处理。下面重点对水泥粉喷桩的施工技术要点进行论述。

表1淤泥质黏土层的渗透指标

2. 公路桥梁施工中软土地基的处理

2.1水泥粉喷桩设计

2.1.1确定施工参数

①桩长

相关理论和工程实践表明，粉喷桩的承载力会随着桩长的增加而增大，但当桩长达到临界值时，再继续增加长度，承载力基本不会出现变化，依据工程经验，粉喷桩的临界值为12m，结合本工程的钻探资料，最终确定粉喷桩的长度为8m～12m。

②桩径

按照本工程所用钻机的性能和特点，并结合同类工程的施工经验，最终确定桩径为55cm。

③桩位

在粉喷桩长度相等的情况下，减小桩间距能够提升承载力。鉴于此，在施工时，要科学合理地布置桩间距。从本工程的实际情况出发，桩位以等边三角形的方式进行布设，桩间距为1.3m。

④水泥掺量

在对水泥掺入量进行确定时，可将加固土体的无侧限抗压强度作为主要依据，试验结果表明，水泥土的强度会随着水泥掺量的增加而提高，但两者之间却不具备线性关系，其强度存在突增的趋势，因此，水泥掺量可按照试验进行确定，本工程中水泥的掺量最终确定为50kg/m。

2.2水泥粉喷桩总体施工方案

该施工技术具备经济合理、施工快速的特点，主要适用于塑性指数偏低的软土地基处理，其技术原理为：将水泥作为软土地基的固化剂，利用深层搅拌机械将水泥与软土进行强制搅拌，通过搅拌使原本土体产生物理化学反应，进而固结成具备一定刚度和强度的桩体。该施工技术可有效改善桩周土体的特性，使其与桩体形成复合地基，能够大幅度减少公路桥梁投入使用后产生的涵洞基础沉降和路基沉降现象，避免出现桥头跳车等问题。水泥粉喷桩施工属于隐蔽工程，为了保证施工质量，必须加强施工过程的质量监管，做好每根桩的质量检查，并进行详细记录。质量检查内容包括：检查桩距、桩位是否与施工要求相符，钻杆必须保持垂直状态；严格控制每根桩的喷粉量，利用自动计量电子称准确计量喷粉量；控制钻进深度，直到钻杆无法进尺；根据土质特性确定成桩所需时间、钻进速度、钻机提升速度等内容，并根据施工情况决定是否需要复拌；监理单位要全面监督施工过程，若发现施工单位存在偷工减料行为，则立即予以制止，并责令其改正，规范施工工序。同时，监理单位要对成桩质量进行检测，要求施工单位对质量负责。

2.3施工前期的准备工作

2.3.1在施工前期配备齐全计量仪器设备，并对仪器设备进行标定、校正；组装和调试进场机具设备，做好机具的维护保养工作，禁止使用存在故障隐患的机具；对进入施工现场的材料进行质量检验，在室内进行粉喷桩水泥用量的试配设计，确定桩体的水泥用量。

2.3.2根据施工图纸合理规划桩位平面布置，由测量工程师负责审核平面布置图。根据该图纸组织现场施工，用钢尺测量出每根桩体的桩位，对桩位做好标记，桩与桩之间的距离误差必须控制在5cm以内，待桩位确定后进行复测。在施工过程中，分派专人负责检查桩位标记是否发生移动，若发生移动则要立即予以纠正。

2.3.3做好水泥材料保管工作，防止出现水泥变质问题。在施工现场搭建水泥棚，用土将棚底部填高，高度宜控制在40cm左右，并在棚底部铺设木板层，木板层上覆盖彩条布和塑料薄膜，避免水泥受潮。合理控制水泥棚的存储量，一般不应少于60t水泥。

2.3.4待准备工作就绪后，向监理单位提出开工申请，由监理单位审核成桩的各项技术参数，具体包括钻进速度、钻机提升速度、管道压力等技术参数；根据试桩中水泥搅拌的均匀程度分析判断影响钻机提升的因素，及时制定技术处理措施；每个施工段落的试桩数量必须在5根以上，若在新的施工段落进行施工，则要重新进行试桩。

2.3.5将试桩过程中确定的各项技术参数进行整理汇总，编制试桩报告，将其保送到监理工程师进行审批，待审批合格后即可下发开工通告。

2.4施工技术要点

2.4.1粉喷桩施工前，应当先对场地进行整平处理，确保场地内无积水和杂物。平面上的桩位要清晰、准确，水泥应堆放在较高的位置处，为避免水泥受潮，其与地面之间应有一定的距离，这样可以确保通风效果，同时，在堆放水泥的四周要设置相应的排水设施，以此来确保排水畅通，防止雨天积水，影响水泥的质量。

2.4.2粉喷桩机在夜间施工时，应当配有照明设备，机械操作人员应当熟练掌握操作要领，确保喷粉均匀，在喷粉时应一次性喷足量，在施工较长的桩时，要采取相应的措施确保桩身下端每米的水泥剂量达到设计要求。

2.4.3施工过程中，要对钻孔下钻深度、粉喷高程和停灰面进行严格控制，保证粉喷桩的深度及喷粉量与设计要求相符，其深度误差不得超过5cm，喷粉量误差则应控制在1%以内。

2.4.4搅拌机每次下沉或提升的时间要由专人进行记录，误差应控制在5s以内，为避免提升未喷粉的情况发生，在提升前要留出送粉到桩底的时间，该时间可由工艺试桩进行确定。

2.4.5在喷粉时，应当对钻杆的提升速度进行严格控制，以此来保证喷粉的均匀性，若是因意外影响桩身质量，必须在12h以内采取补喷措施，需要注意的是，补喷的重叠长度不得小于1m，如果无法达到这一要求，必须重新打设，新桩与报废桩之间的距离不得超过桩距的15%。

2.4.6待桩体成型后，由监理单位以抽查的方式检验桩体质量是否达到施工要求，包括检查桩体均匀程度、成型情况、桩体强度等项目。抽检数量为全部桩体数量的2‰，且不少于2根，要求成桩28天、90天的桩体强度必须达到0.8MPa、1.2MPa以上。

2.5冬季和雨季施工措施

2.5.1冬季施工措施。在施工准备阶段做好防雪、防冻措施，随时关注天气变化，避免工程因遭受冻害而影响质量；尽量避免在高寒、冰冻天气安排施工，分派专人检查各项安全防护措施是否落实到位，保护施工人员人身安全。

2.5.2雨季施工措施。在施工区和生活区设置排水设施，清除地表积水；做好雨季施工生产计划，在保证工程质量的前提下减少雨季对工期的影响；对施工现场的电气设备、通信线路等做好防雨措施，避免发生漏电事故。

结语

综上所述，在公路桥梁施工中，如果遇到软土地基时，应当选择合理可行的施工技术对软基进行加固处理，以此来提高其承载力，确保工程顺利进行。本文以某公路工程为例，对软土地基加固处理进行了分析，在本工程中采用了水泥粉喷桩，这是一种加固软土地基较为有效的方法，实践表明，经过处理，软土地基的承载力获得了大幅度提高，可以满足路桥施工建设要求。

参考文献

［1］任杰.公路桥梁工程软土地基施工中技术处理要点探析［J］.黑龙江科学，2014（6）：82-83.

［2］岩立斌.公路桥梁施工中软土地基施工技术剖析［J］.江西建材，2016（2）：141-142.

［3］王志刚.公路桥梁工程软土地基施工中技术处理要点［J］.中华建设，2015（11）：76-78.

中图分类号：U416

文献标识码：A