道路工程軟土結(jié)構(gòu)改造施工技術(shù)

姜巍，紀(jì)曙任

（1.中國港灣工程有限責(zé)任公司，北京100027；2.中交二航局第二工程有限公司，重慶400042）

1 工程概況

本文探討的高速公路項目，工程總長為25km，其主要建設(shè)于斯里蘭卡南部，并沿海岸線進(jìn)行建設(shè)。項目起始于漢班托塔港口，在此基礎(chǔ)上逐步向北延展，達(dá)到14km 后與Andarwewa 高速相連通，此后向西延展到第三合同段，并向東延伸直至漢班托塔國際機場。

2 軟土施工

2.1 軟土施工難點

在公路橋梁建設(shè)過程中，軟土地基是尤為重要的部分，其特性中阻礙道路施工的難點主要表現(xiàn)為以下幾點：（1）含水量偏高，這必然會對地基土質(zhì)的穩(wěn)定性造成不良影響，因此有必要做好施工之前的土質(zhì)處理工作；（2）壓縮性高，最為明顯的便是軟土地基的空隙偏大，但對應(yīng)的空隙孔徑卻相對較小，這會阻礙水體的排出，在長時間的影響下便會引發(fā)地基穩(wěn)定性不足等問題[1]；（3）滲透性差，這與自由水含量較多有著密切的關(guān)聯(lián)，與此同時還伴隨著一定的黏滯力；（4）抗剪強度不足，這會對路基的排水能力帶來直接影響，伴隨著含水量的增加，對應(yīng)的抗剪強度將逐步下降，受此影響要想對軟土路基進(jìn)行處理并非易事。

2.2 軟土施工技術(shù)改造

2.2.1 施工規(guī)劃

就當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀而言，國內(nèi)的施工單位所承接的工程項目規(guī)模正在持續(xù)擴大，而不同的項目所提出的要求存在差異，因此施工單位的作業(yè)難度也將隨之提升。除此之外，對于一些跨國項目而言，工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也存在差異，在此背景下構(gòu)建現(xiàn)代化施工管理模式顯得尤為重要，在操作過程中應(yīng)高度重視以下3 點內(nèi)容：（1）做好對圖紙的分析工作，充分掌握圖紙的各項內(nèi)容，經(jīng)復(fù)測后總結(jié)其中的誤差；（2）對基準(zhǔn)點以及加樁的地面標(biāo)高做以復(fù)測處理[2]；（3）當(dāng)結(jié)束一道工序施工后，應(yīng)對其進(jìn)行測量放線施工，將誤差控制在合理范圍內(nèi)。

2.2.2 降低含水量，提高壓實度

壓實施工時，應(yīng)遵循先兩側(cè)后中間的原則，這是形成路拱的基本前提；此外，需要遵循先輕后重的原則進(jìn)行施工，從而滿足土基強度要求。在碾壓施工之前有必要做好整平工作，并由路中線逐步向陸地兩側(cè)進(jìn)行施工，從而得到2%～4%的橫坡。在對彎道部分進(jìn)行碾壓施工時，首先應(yīng)對較低的一側(cè)進(jìn)行處理，此舉可以確保形成一個單向超高橫坡。

3 軟土淺層沖擊壓實法

沖擊壓實法需借助一定的設(shè)備，最常利用的設(shè)備為沖擊壓實機械，能夠改變先前使用圓形截面壓實輪的方式，通過非圓形雙輪滾動進(jìn)而產(chǎn)生一定的沖擊力度，并和搓揉工藝結(jié)合在一起，是當(dāng)代較為先進(jìn)的壓實工藝。沖壓軟土地基工作進(jìn)行時，會出現(xiàn)較為強烈的沖擊波，并沿著地下方向進(jìn)行深層傳播，使得土體出現(xiàn)裂隙，保證土體里面的孔隙水可順利排出，將土體壓縮密實，能夠從整體上增強路基的強度。

在對路基處理并進(jìn)行沖擊壓實工作之時，可通過來回錯輪的方式，形成4m 寬的沖擊壓實帶。沖擊壓實橫向錯輪方式見圖1。

圖1 沖擊壓實橫向錯輪方式（單位：cm）

縱向上每遍錯1/6 輪周長，能夠使得沖擊壓實工作更加均勻，保證地基表面被均勻沖擊，具體在圖2 中有所展示。

圖2 沖擊壓實縱向錯輪方式

橫向上的輪隙寬度超過輪寬，縱向上沖擊壓實落點的實際面積較小，直接使得縱橫向錯輪不會壓到所有點，但沖擊壓力的角度是45°-φ/2，因此，表層下面實際壓實情況能夠交叉重疊在一起。

4 中層軟基處理方式

4.1 強夯置換法

1）平整場地。為了確保工程順利開展，在施工之前要對施工場地進(jìn)行有效平整，如果平整度滿足施工條件的話，可以直接使用推土機進(jìn)行高效的施工。如果不能滿足，則必須要結(jié)合工程的實際，對夯擊以后的地面沉降值和高程進(jìn)行有效的計算。

2）測量放樣。該工作在進(jìn)行之時，相關(guān)工作者要保證夯點之間的距離是6m，并挑選正方形布設(shè)樁，在施工過程中，務(wù)必要采取合適、符合施工現(xiàn)狀的技術(shù)。第2 遍布設(shè)夯點時，應(yīng)當(dāng)參考第1 遍布設(shè)的位置，利用全站儀器設(shè)備以及鋼尺標(biāo)明確標(biāo)記所有夯點的實際位置。

3）碎石鋪設(shè)。在實際施工中如果發(fā)現(xiàn)地表水或者地下水比較高的位置處有飽和的細(xì)顆粒土，那么，為了對地表進(jìn)行科學(xué)的保護(hù)，則需要在亞黏土的表面鋪筑厚度在2m 范圍的碎石層。不僅能夠有效地提高強夯機械的夯擊動力，而且還能對沖擊導(dǎo)致頂部土層出現(xiàn)松動的問題進(jìn)行有效控制，且能及時消散超靜水產(chǎn)生的壓力[3]。

4.2 荷載法

基于荷載法，可以顯著提升軟土地基的強度，并增強其壓縮性能，以免在厚度的填埋過程中出現(xiàn)沉降破壞現(xiàn)象。其中以填土法的可行性較高，其可以明顯加大地基的總壓力，起到控制地表沉陷的效果。除此之外，還可以減少地下水，此方式對于砂卵石軟土環(huán)境而言尤為適用?？紤]到周邊環(huán)境要求，可以通過打入鋼板的方式起到維護(hù)原有建筑的效果。

4.3 置換土質(zhì)

考慮到軟土地基穩(wěn)定性較差等問題，基于提升工程整體質(zhì)量的目的，需要充分利用一些具有較高承載水平的土壤，從而實現(xiàn)對不良軟土的替換處理，此舉對于提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起到了關(guān)鍵作用。在地基施工過程中，土質(zhì)位移方法較為簡單，諸如爆炸法或是人工開挖法都是可行的方式，但考慮到土體位移工程量較大的特性，不僅會延長工期，還會加劇工程成本，因此在選用此方法時應(yīng)慎重考慮。

5 深層軟基粉噴樁施工工藝

基于填筑砂石的方式，可以顯著提升施工區(qū)域的光滑性，有助于后續(xù)施工的順利進(jìn)行；與此同時，還可以增強地基的穩(wěn)定性。除此之外，考慮到粉噴樁的質(zhì)量要求，需要注重對材料的挑選，其中又以水泥材料的質(zhì)量最為關(guān)鍵。在實際施工過程中，有必要展開預(yù)試驗，確定合適的參數(shù)，由此指導(dǎo)展開后續(xù)的施工作業(yè)。

5.1 清表

根據(jù)界樁的實際范圍數(shù)值，將先前地面厚度為20cm 的耕植土打掃干凈，在場地低洼地帶增加適當(dāng)?shù)酿ば酝粒诘乇磉^軟位置處，應(yīng)采取相關(guān)措施避免設(shè)備出現(xiàn)失穩(wěn)以及沉陷的問題。

5.2 放樣

以導(dǎo)線點為參考標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步明確基軸線，對全部樁位進(jìn)行布設(shè)，可置儀器于橋頭樁上，根據(jù)工作環(huán)節(jié)的順序?qū)ζ渚幪?。即i行j列，具體參數(shù)是：粉噴樁樁徑50cm，樁距1.5m×1.5m，施工原地面標(biāo)高5.8m，施工樁深-4.7m、-6.7m。

5.3 儲料

儲料工作進(jìn)行時，應(yīng)當(dāng)先將水泥放于集料斗中，水泥數(shù)量要比單根樁數(shù)量多，不可將結(jié)塊以及帶有水泥紙的水泥放入其中。

5.4 深層攪拌機就位對中

根據(jù)工作步驟，就位深層攪拌設(shè)備，并鉆機平臺以及導(dǎo)向架進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證鉆機的傾斜角度＜1.5%，明確鉆頭直徑，保證其磨損程度≤1cm，進(jìn)一步測量鉆桿長度，詳細(xì)記錄最初的儲灰罐數(shù)據(jù)和鉆桿的標(biāo)高。

5.5 預(yù)攪下沉

開啟攪拌機后讓其下鉆，保證鉆頭一邊處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，一邊進(jìn)行鉆進(jìn)工作，速度控制在0.5m/min，轉(zhuǎn)速控制在30r/min，按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格把控樁底標(biāo)高下鉆的工作環(huán)節(jié)、主要目的為攪松軟土，避免出現(xiàn)堵塞噴射口的情況，旋轉(zhuǎn)以及噴高壓氣同時進(jìn)行，為鉆進(jìn)工作帶來便利。

6 結(jié)語

綜上所述，道路工程是推動經(jīng)濟發(fā)展的必要前提，在軟土地基環(huán)境中進(jìn)行施工時，其難度相對較大。對此，需要以工程實際情況為指導(dǎo)，選取合適的軟土結(jié)構(gòu)改造技術(shù)，由此提升道路工程的整體質(zhì)量，為我國道路工程的持續(xù)發(fā)展助力。