解析市政工程施工中的軟基加固技術(shù)

（中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司，福建廈門 361006）

軟土區(qū)域在不可控因素影響下會(huì)導(dǎo)致市政工程出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，施工目標(biāo)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的情況較為常見。結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，軟土區(qū)域具有整體強(qiáng)度較低、問題產(chǎn)生速率較快等特點(diǎn)，這類特點(diǎn)的針對(duì)性是軟基加固技術(shù)的應(yīng)用關(guān)鍵，市政工程施工的整體質(zhì)量提升可由此獲得支持。

1 市政工程中軟基加固技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 軟土區(qū)域地基施工常見問題

軟土地基屬于市政工程施工建設(shè)的重點(diǎn)施工區(qū)域，如處理不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致預(yù)期施工目標(biāo)無(wú)法實(shí)現(xiàn)，軟土區(qū)域地基施工常見問題可概括為整體強(qiáng)度較低、問題產(chǎn)生速率較快。在具體的施工作業(yè)過(guò)程中，如存在含量相對(duì)較高的軟土區(qū)域軟質(zhì)粒土中的中性水分離子，正、負(fù)電荷存在于土粒土層表面，并存在不斷加強(qiáng)的正、負(fù)電荷作用。導(dǎo)致水溶質(zhì)分子在高溫空氣土壤中的氧化吸附作用效率受到影響，不斷升高的中性水分離子含量在加固土粒土層表面，會(huì)直接影響土壤的黏結(jié)性，會(huì)出現(xiàn)愈發(fā)松軟僵硬的土地。隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，市政工程的建設(shè)數(shù)量及規(guī)模不斷擴(kuò)大，如市政道路面臨不斷加大的地基承載壓力挑戰(zhàn)，由此，導(dǎo)致的地基塌陷、沉降發(fā)生率提升須得到重視[1]。

1.2 軟基加固技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

受地域遼闊、地形氣候條件復(fù)雜影響，在市政工程軟土施工場(chǎng)地?cái)?shù)量和規(guī)模不斷增多的現(xiàn)狀下，市政工程在多個(gè)軟土施工地區(qū)同時(shí)進(jìn)行軟土施工的情況愈加常見，這類軟土地區(qū)多存在結(jié)構(gòu)整體性不佳、土質(zhì)穩(wěn)定性差等特點(diǎn)，直接威脅市政工程的施工質(zhì)量、施工經(jīng)濟(jì)效益。因此，須做好市政工程地基的加固處理，合理選用軟基加固技術(shù)屬于其中關(guān)鍵。以市政工程的代表市政道路工程為例，為減少軟土地基層的沉降程度，提高軟土地基的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，須做好坡地基層道路軟土的加固處理，考慮后續(xù)施工受到的影響。市政工程中軟基加固技術(shù)的應(yīng)用需嚴(yán)格控制，結(jié)合預(yù)制空心樁、實(shí)心樁存在的缺陷，不斷開發(fā)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、科學(xué)的軟基加固技術(shù)，更好地服務(wù)于市政工程建設(shè)[2]。

2 市政工程中常用軟基加固技術(shù)

2.1 水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)

作為常見的軟基加固技術(shù)，水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)主要利用粉煤灰、石屑、黏性碎石等復(fù)合材料，通過(guò)將這類材料與水泥等其他材料攪拌并加水，即可得到高強(qiáng)度黏性碎石樁體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，該技術(shù)被稱作CFG樁加固技術(shù)。通過(guò)結(jié)合碎石樁間的優(yōu)質(zhì)土壤、黏性碎石樁體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、水泥褥墊等基層，可形成復(fù)合型的地基，滿足市政工程對(duì)處理后軟土地基提出的穩(wěn)定性好、整體性優(yōu)要求。水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)具備流動(dòng)性強(qiáng)、和易性好、強(qiáng)度高、經(jīng)濟(jì)性好、施工方便等優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)澆筑水泥和混凝砂石用量節(jié)約，有效抑制環(huán)境污染。應(yīng)注意，水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)在粉煤灰碎石樁加固中的應(yīng)用易出現(xiàn)泵管壓力堵塞故障，如選用壓力過(guò)大的泵管，爆管堵塞問題的出現(xiàn)概率較高。因此，須針對(duì)性開展理論分析和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，應(yīng)結(jié)合市政工程實(shí)際并遵循因地制宜原則優(yōu)選粉煤灰管施工堵管方法，針對(duì)性的質(zhì)量控制需要得到重視。一般情況下，水泥粉煤灰碎石樁只得布置于基礎(chǔ)范圍內(nèi)，需要通過(guò)公式估算、復(fù)合地基載荷試驗(yàn)與單樁載荷試驗(yàn)完成具體設(shè)計(jì)，樁距一般為3～5倍樁徑，樁徑多控制在350～600 mm區(qū)間，樁頂2 m范圍內(nèi)適當(dāng)布筋可有效保護(hù)樁頭，150～300 mm厚度的褥墊層設(shè)置以及最大粒徑30 mm內(nèi)的砂石（碎石）控制同樣需要得到重視[3]。

2.2 強(qiáng)夯法加固技術(shù)

強(qiáng)夯法加固技術(shù)屬于常用的軟基加固技術(shù)，該技術(shù)具備成本相對(duì)較低、應(yīng)用范圍較為廣泛、加固施工效果較好、施工較為簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)。強(qiáng)夯法加固技術(shù)可通過(guò)強(qiáng)大的土地沖擊力完全破壞周圍土壤的結(jié)構(gòu)，由此對(duì)周圍深層土壤用力擠壓即可形成大型夯坑，強(qiáng)夯法加固技術(shù)可細(xì)分為新型動(dòng)力液壓置換/固結(jié)、動(dòng)力密實(shí)等類型。強(qiáng)夯法加固技術(shù)適用于建設(shè)時(shí)間較短的大型市政工程，這類工程存在相對(duì)較少的基層預(yù)壓施工時(shí)間，軟土層較淺或場(chǎng)地面積較大的大型市政工程項(xiàng)目適合采用強(qiáng)夯法加固技術(shù)。相較于多層復(fù)合法，強(qiáng)夯法加固技術(shù)的施工成本相對(duì)較低，具體施工難度較低，需結(jié)合市政工程實(shí)際情況綜合分析各方面因素，考慮是否采用強(qiáng)夯法加固技術(shù)，市政工程建設(shè)保質(zhì)保量順利完成屬于評(píng)判的關(guān)鍵，需要考慮資金節(jié)約需要。

2.3 現(xiàn)澆鋼筋混凝土排水管樁主體加固技術(shù)

作為重要的建筑施工管樁技術(shù)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土排水管樁主體加固技術(shù)可用于市政工程軟基加固，該技術(shù)集成有多種建筑施工管樁技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，如建筑預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)混凝土管樁沉樁、振動(dòng)成型沉管沉模樁。現(xiàn)澆鋼筋混凝土排水管樁主體加固技術(shù)的動(dòng)手操作、施工工藝較為簡(jiǎn)單，具體應(yīng)用可更好控制施工質(zhì)量。技術(shù)的應(yīng)用涉及擠壓排水、現(xiàn)澆鋼筋混凝土等內(nèi)容，預(yù)處理地層中的部分孔隙水可順利抽出，相較于常見的灌注樁、預(yù)制樁，現(xiàn)澆鋼筋混凝土排水管樁主體加固技術(shù)在該方面的表現(xiàn)較為出色[4]。

2.4 軟基換填加固技術(shù)

軟基換填加固技術(shù)可較好服務(wù)于政工程軟基加固，該技術(shù)在市政工程領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛。在軟基換填加固技術(shù)的具體應(yīng)用中，施工單位需派專業(yè)人員開展現(xiàn)場(chǎng)勘查，以明確實(shí)際的地質(zhì)結(jié)構(gòu)層情況，對(duì)市政工程軟土地基的具體深度和分布范圍開展深入分析，隨后完成科學(xué)施工方案的擬定。具體施工需要采用手工挖掘與機(jī)械設(shè)備挖掘配合的方式全部清理軟土層，應(yīng)做好環(huán)境清掃工作，規(guī)避環(huán)境污染問題。需結(jié)合市政工程對(duì)質(zhì)量提出的基本要求優(yōu)選土料和砂石，以滿足換填操作需要。軟基換填加固技術(shù)的應(yīng)用涉及材料的配比工作，對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，需科學(xué)制作材料試樣并開展針對(duì)性試驗(yàn)，保障軟基換填加固技術(shù)的應(yīng)用實(shí)用性，輔以針對(duì)性的材料壓實(shí)處理，可有效提升市政工程軟基的密實(shí)度，更好地服務(wù)于工程建設(shè)質(zhì)量控制。深入分析可以發(fā)現(xiàn)，軟基換填加固技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，存在材料采購(gòu)成本相對(duì)低廉、可節(jié)約經(jīng)濟(jì)支出成本等優(yōu)勢(shì)，可保障施工單位的經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)注意，軟基換填加固技術(shù)的施工周期相對(duì)較長(zhǎng)，周圍的交通運(yùn)輸工作易受到該技術(shù)的應(yīng)用。因此，市政工程軟基換填加固技術(shù)的應(yīng)用須結(jié)合當(dāng)?shù)亟煌〒矶虑闆r和城市建設(shè)具體情況，科學(xué)編制施工方案，保證軟基換填加固技術(shù)的應(yīng)用科學(xué)性。

3 實(shí)例分析

3.1 工程概況

為更直觀展示市政工程施工中的軟基加固技術(shù)，本文以某市政道路工程作為研究對(duì)象，該工程全長(zhǎng)9.5 km，屬于城市主干路，計(jì)算行車速度為60 km/h。該工程的部分路段存在軟土區(qū)域，綜合對(duì)比水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)、強(qiáng)夯法加固技術(shù)、現(xiàn)澆鋼筋混凝土排水管樁主體加固技術(shù)、軟基換填加固技術(shù)后，工程最終采用了實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性方面表現(xiàn)突出的水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)，最終工程在該技術(shù)支持下高質(zhì)量竣工，技術(shù)的實(shí)用價(jià)值得到了較好證明。

3.2 水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)的具體應(yīng)用

水泥粉煤灰碎石樁加固處理斷面圖如圖1所示。

圖1 水泥粉煤灰碎石樁加固處理斷面圖

在水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)的具體應(yīng)用中，基于市政道路工程的實(shí)際情況，工程采用的具體施工工藝為振動(dòng)沉管成樁法，以實(shí)現(xiàn)“碎石褥墊層+堆載預(yù)壓+水泥粉煤灰碎石樁”的軟基加固，降低軟土區(qū)域的液化概率。水泥粉煤灰碎石樁的樁徑、長(zhǎng)度、間距分別為30 cm、3 m、1.5 m，設(shè)置30 cm厚的碎石褥墊層?；谝酝こ探?jīng)驗(yàn)和具體試驗(yàn)，水泥粉煤灰碎石樁采用32.5強(qiáng)度等級(jí)的普通硅酸鹽水泥，選擇Ⅲ級(jí)粉煤灰、石屑、碎石作為細(xì)骨料、中等粒徑骨料、粗骨料，水泥、砂、石、粉煤灰的配合比為：232∶819∶1 188∶72，設(shè)計(jì)配合比為：C∶S∶G∶F∶W=1∶3.521∶5.098∶0.3∶0.82。

3.3 施工中的常見問題與處理

為保證水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)更好地服務(wù)于市政道路軟基處理，具體施工重點(diǎn)關(guān)注了樁體強(qiáng)度不均勻、縮頸和斷樁、土強(qiáng)度衰減、混合料下料不充分等問題，采用針對(duì)性預(yù)防處理措施具備較高借鑒價(jià)值。為規(guī)避樁體強(qiáng)度不均勻問題，施工過(guò)程嚴(yán)格控制量提升沉管速度，通過(guò)停下留振一段時(shí)間，水泥粉煤灰碎石樁縮頸問題得以較好規(guī)避。如拔管太慢或留振時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，混合料離析將導(dǎo)致樁強(qiáng)度不均勻問題出現(xiàn)。為規(guī)避縮頸和斷樁問題，施工過(guò)程重點(diǎn)考慮了已打樁體受到的新打樁體擠壓作用，采用的樁間距、施工順序優(yōu)化控制措施取得了預(yù)期效果。考慮到市政道路工程土體可能到水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)應(yīng)用的擾動(dòng)，具體施工前施工單位開展了針對(duì)性試驗(yàn)，保證了周邊建筑物及市政道路本身不會(huì)受到施工影響。為規(guī)避混合料下料不充分問題，施工單位在具體施工過(guò)程中的施工順序、拔管速率、混合料坍落度，反插樁方法施工可能引發(fā)的質(zhì)量問題得到了針對(duì)性控制，最終工程得以高質(zhì)量竣工。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，市政工程施工中的軟基加固技術(shù)應(yīng)用需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)、軟基換填加固技術(shù)等內(nèi)容，提供了可行性較高的軟基加固技術(shù)應(yīng)用路徑。為更好地服務(wù)于市政工程建設(shè)，軟基加固技術(shù)的應(yīng)用還需要結(jié)合市政工程特點(diǎn)、積極應(yīng)用新材料與新技術(shù)。