道橋施工中軟基加固技術的應用

馬進濤

（甘肅省康縣交通運輸局，甘肅 康縣 746500）

0 引言

針對道路橋梁施工，因工程所在區域的土壤質量存在較大差異，在軟基加固過程中，如果沒有采取相應的措施，會影響到工程的穩定性。如果地質較為松軟，且會發生不均勻沉降，必須做好軟基加固處理，以保證施工質量。

1 道橋工程軟基加固的重要意義和處理原則

當前，隨著經濟的快速發展和人民生活水平的提高，汽車的數量逐步增加，為人民的日常出行帶來了方便，但這也對道橋建設標準提出了更高的要求。只有道橋工程的安全性達標，車輛安全可靠的運行才能得到最大程度的保證。軟基是道橋工程中的重要組成部分，軟基的承載能力關乎道橋的運營安全程度，因此，保證道橋工程中軟基工程的施工質量尤為重要。軟基工程的專業性很強、工程復雜，且施工面大，在實際工程中還難免會碰到軟基，若處理不當，可能導致基礎的承載力不足，易造成軟基坍塌、沉降等問題，這不僅會影響道橋工程整體的安全性與穩定性，后期運營過程中也會對人民的生命和財產安全構成威脅。為此，需要采用合理的加固技術對軟基進行治理，這樣既能有效避免質量問題和安全事故，還能有效降低后期的維修保養成本，使道橋工程的社會效益與經濟效益得到最大程度的發揮，進而推動我國公路運輸事業的持續健康發展。

道橋工程軟基的處理方法多樣，不同的施工方法有其各自的優點和缺陷。處理軟基時，需要根據工程所在地區的地形、地貌等因素以及環境保護、施工成本等因素，合理選擇處理方法。道橋工程中的軟基處理是關鍵環節，設計軟基處理方案時，需要根據工程的各方面因素確定相應的處理方法，其間須充分考慮建設項目與周圍環境的關系，對工程建設的工期和能源消耗等因素也要進行分析，只有對施工過程中所涉及的所有資源、影響因素等進行全面分析，才能確保工程順利進行。此外，要制定相應的應急預案，保證能夠及時、有效地處理施工過程中出現的意外情況。在道橋工程軟基處理中，確定工程參數也是十分關鍵的一點，為確保工程施工質量，必須結合工程所在地的地質特點，事先掌握土壤的分布規律，對影響軟基的因素進行計算和分析，進而合理設置工程參數。

2 軟基施工特點

第一，受外部環境影響較大。在道橋建設中，地理位置、水文狀況、自然環境等因素上的差異，在一定程度上會影響到軟基的施工進程。如臺風、強降雨、溫度等，會使結構材料性能出現變化，從而影響到道橋的安全性以及可靠程度。

第二，孔隙較大，含水量較高。在進行軟基施工過程中，施工人員要充分了解軟基內的水分含量高，而由此會出現明顯的孔隙問題。除此之外，還會受到軟基自身因素的影響，由于軟弱的土壤，如黏土、粉質的土壤常附著負電荷，而空氣內的濕氣會被吸附于土壤中，這就會提升土壤彈性，進而加大土壤的孔隙。

第三，抗剪強度較低。軟基結構較為疏松，顆粒間會出現明顯的孔隙，導致抗剪性能變差，長此以往無法承受過往車輛的重量，只要超出極限承載力，就會出現不均勻沉降，最終引發路面變形問題。

3 道橋工程軟基加固技術的應用

3.1 軟基換填技術

軟基換填即相關人員將原本的土壤替換成質地較硬的土壤。這是一種較為普遍的加固技術，其工作原理單一，操作便捷，在我國公路橋梁工程中得到了推廣和應用。軟基換填技術不可避免地要使用到質地較硬的砂土，同時還要求該砂土具備很高的透水性，因此在實際應用中，要注意如下幾個方面：其一，挖掘松軟基壤同時完成填充工作，提升砂石滲透性以及硬度，另外要及時更換松軟基壤。其二，在軟基中，剪力是最大的危害。通過挖掘機械予以開挖是為了大幅度提升抗剪力，進而加強基礎強度。在道橋施工中難免會出現沉降現象，但采用這種方法，可以在一定程度上緩解沉降出現的狀況。

3.2 粉煤灰碎石樁加固技術

目前，在國內道橋工程中，普遍采用粉煤灰碎石樁加固技術，而隨著該技術的逐步完善，當下已達到較為成熟階段。該工藝用于軟基的原料包括砂礫、粉煤灰、水泥、石屑以及水分等等，相關人員可依據既定比重進行調配。將混合好的原料制作成高強度混凝土，再通過機械設施將它們同軟黏土混合在一起，在軟基上構成復合墊層，進而有效提升軟基的承載力。粉煤灰碎石樁加固技術工藝單一、造價偏低，因此，在軟基中采用粉煤灰碎石樁技術，不僅可以契合軟基項目標準，同時也可以實現經濟效益最大化，對提升工程效率和縮短工期都有很大幫助。除此之外，其原材料污染程度較低，能夠順應可持續性發展趨勢。但是，該技術也存在一定的局限性，尤其是在集料比例不合理的情況下，會導致混凝土以及軟基混合堵塞泵管，引發泵管破裂，進而對工程的正常進行造成很大影響。因此，施工單位在選用補強工藝的過程中，還需要科學調配混凝土，預防質量及安全隱患。

3.3 開挖換填技術

該方法與軟基置換法具有一定統一性，即先開挖軟基，再利用具有較高硬度和強度的材料進行回填，以達到較好的加固效果。開挖換填可以劃分兩類，即局部更換與完全更換。在采用全換填法時，必須保證施工深度在3m 以上，超過3m 就需要進行局部回填，這樣可以縮短工程工期，達到更好的效果。

3.4 深層處理技術

其一，采用預壓力。深層處理技術一般是在高速公路上進行，施工重點在于軟基的深度，該技術的應用范圍廣、造價低，效果俱佳。但其也有不足之處，例如填土計算耗時較長，當計算出現問題時，很可能造成工期的延遲。其二，采用復合工藝技術。其中包括混合混凝土的樁基，在采用該技術時，還需要全面考量水泥屬性，注意拌和，保證拌和充分，并在軟基位置掩蓋一定數量的水泥。然后，等水泥不斷硬化。除此之外，還可采取固土樁技術，它的作用在于將土樁的上部作為支撐點，增強土樁的強度。再將處理好的土樁應用于軟基，以確保其整體的作用，保證軟基的整體穩定。

3.5 預應力管樁技術

在進行軟基加固時，通常采用預應力管樁技術。應用預應力管樁技術，施工人員就可以根據打樁的具體位置進行定位和測量，這對整個工程的施工質量有一定影響。完成該環節后，需要設置相應的標志，從而在實施過程中提高工程的總體質量。采用該項技術可以很好地改善土壤的軟化狀況，有效控制孔隙的問題。盡管該技術具備諸多優勢，同時也存在一定的局限性，比如在使用過程中，其所耗費的時間及材料較多，很容易出現局部沉降，從而對整個道橋的使用壽命產生不利的影響。

4 軟基加固施工工藝

4.1 表層排水法

采用表層排水技術進行道橋工程軟基施工，可取得較好的施工效果。具體做法如下：在軟基填筑前先進行排水，在軟基處開槽，將過量的水導入溝內，再沿溝排出，如此，有助于降低軟基含水量，確保軟基土壤結構愈發緊密。挖槽前，施工人員應進行實地勘察，并依據勘察結果進行挖槽，避免對周邊地質環境帶來不良影響。適當控制溝道截面，通常溝道寬度為50cm，深度為50～100cm。如需在溝槽內設置孔管，應先進行管道過濾，以保證管路暢通，避免因管路堵塞無法排水的情況。

4.2 鋪墊材料法

道橋施工中，采用土工格柵進行施工，可以提高軟黏土軟基的承載能力。因此，施工隊伍必須按照施工現場的具體條件進行施工。具體的層數，由相關技術人員根據具體情況確定。如果層數較多，可完全避免地面塌陷。在軟基上鋪設土工布，可以提高軟基的穩定性、強度及連續性。在材質上，土工布的使用是較為普遍的。

4.3 擠密樁體軟基加固法

擠密樁體軟基加固法在道橋軟基工程中，特別是濕陷性黃土地區中得到了尤為普遍的應用。其原理是利用沖擊、振動等機械作用將鋼管樁插入軟基中，然后再將其抽出，形成一定尺寸的樁孔，然后再澆筑水泥；通過對原有的樁孔進行充填，使孔壁受壓強度增加。與以往采用土墊層加固軟基的傳統施工方法相比，擠密樁體軟基加固法減少了諸如開挖、回填等多種工序，從而提高工程效率，確保其靈活性。采用混合料回填，施工方可就地取材，能夠控制成本。在實際使用中，必須預先對軟基的土壤含水率進行判定和測量，要求其含水率不得超過24%，飽和度不宜超過65%，否則對軟基的承載力造成不利影響，喪失擠密加固的作用。

4.4 土工合成材料加固

在軟基加固中，采用土工合成材料進行加固是一種較為常見的方法。在工程實踐中，要保證現場勘察和測量準確，特別是地質條件和水溫條件，其中最關鍵的是軟基的密實性。通過振動方法對軟基區的密實性進行監測，保證其在工程中的加固效果，從而保證其在工程中的應用。此外，要將物料拋入振動路段，并對其進行固定，以提高軟基加固效果，使其符合道橋的施工規范要求。一般情況下，工人可采用一種或多種土工合成材料進行加固。

4.5 強化夯實法

為解決道橋工程建設中軟基的問題，施工單位還可以采用加固物理方法，從宏觀上改變軟基的內部結構密度和內部組織，改善其強度。在對軟基進行強夯法加固時，必須對軟基進行精確的測量，根據實測資料確定其強夯點。然后將加固材料填入軟基中，以增加軟基的整體密度。在選用填料時，應盡量選用高強度、高硬度、高塑性的填料，以便更好地適應和填補軟基中的大量孔洞，提高其加固性能。在工程實踐中，采用強夯加固方法，必須遵循規范的打樁順序，首先從軟基兩側按強夯點的分布進行加固，保證一定的夯實速率，并逐漸向軟基中心部位推進。在加固完成后，對軟基的各個部位進行抽樣檢驗，以保證其表面加固均勻、完整。

4.6 檢查維護

在軟基加固過程中，后期的檢測與維修是一個非常關鍵的問題。在后期的檢測與維修中，必須根據不同的檢測方法和技術方法，對地面的變形、沉降進行準確的判斷，采取相應的預防措施。使用井下壓力計、沉降觀測設備等設備，以便更好地計算與軟基有關的特性，為后續的養護提供依據，減少處理費用。

5 道橋工程軟基加固的質量控制措施

首先，提升施工人員的綜合素質。由于軟基加固流程較為復雜，實施起來會耗費很多的人力和物力。在項目實施時，工人的技術水平和綜合素質的提高將會對軟基加固質量產生很大影響，因此，相關部門必須加強質量管理，確保所有的工人都能達到項目的總體目標。其一，相關部門要對施工人員進行嚴格審核，確保更多高質量的施工人員加入項目的建設中；其二，必須對施工人員進行專業技術培訓，使施工人員能夠更好地發揮自己的能力；其三，在安全防范方面，必須加強施工員工的安全建設意識，從建設整體的質量和效益兩個層面予以高度關注，促使整個道橋項目的整體品質和效益得到進一步的提升。

其次，嚴格遵照施工原則。其一，安全第一原則。施工單位有義務保證施工人員的生命安全。必須根據具體的情況，制定相應對策，為工程建設營造一個安全、穩定的工作條件，并持續通過技術手段推進工程建設；其二，施工質量保障原則。在工程建設中，要做到預防為主，嚴格執行工程規范，把隱患消除在萌芽狀態。這就需要在項目前期進行充分調研，以保證項目的建設井然有序。同時，施工單位負責保證工程質量符合或超過國家標準，并在工程結束后對其進行檢驗。

最后，材料管理。施工材料關乎工程成本和建設質量，因此，必須加強對加固材料的嚴格控制。如混凝土材料，材料質量監管是由多個部門構成，在材料進入施工現場后，還需進行二次檢查。通過取樣抽查方式，嚴格復核混凝土的等級和強度，確保材料性能滿足實際的合成需求。

6 結語

綜上所述，在道橋工程中，軟基的處理和加固已經成為工程建設的重要環節。近年來，隨著新材料、新技術的不斷更新與研發，在工程建設中，如何優化軟基，成為道橋工程的重點研究課題。為此，在實際軟基加固中，需按照軟基加固的基本原則，科學運用軟基換填、粉煤灰碎石樁、開挖換填、深層處理、預應力管樁等加固技術，確保軟基的穩定性、可靠性，進而保證道橋工程的整體質量。