軟基環境下道路橋梁沉降問題的施工技術改進

鐘舜琪

（中國公路工程咨詢集團有限公司，北京 100010）

0 引言

軟基含水量大，滲透性差，且具有較高的壓縮性，在此處進行道路橋梁施工時必須進行特殊處理，一旦處理不到位就會造成道路橋梁出現不均勻沉降，引發質量安全問題。為此，本文結合軟基特點提出了道路橋梁沉降問題的施工改進技術。

1 工程概況

某道路橋梁建設工程經現場地質勘查后發現存在軟土地基，地基土層概況見表1。

表1 軟基地層特點及物理參數Tab.1 Characteristics and physical parameters of soft foundation layer

該段地基土層軟、含水量高、滲透性差，地基結構承載力不穩定，抗剪強度弱，在道路橋梁施工過程中應做好軟基的特殊處理，避免道路橋梁出現不均勻沉降問題。

2 軟基加固施工技術改進試驗

2.1 加固方案

為了確定軟基環境下道路橋梁沉降問題施工改進技術的可行性，設計統一的試驗條件，采用2 種軟基加固施工方案并進行沉降檢測，判斷各方案的優劣勢[1]。2 種方案均在軟基底層設計填充墊砂層，厚度為0.8 m，具體方案如下。

方案1：無加筋墊砂層。

方案2：加筋土工格柵墊砂層。使用的墊砂層材料為級配碎石、礫砂土、中粗砂（含泥量不能超過3%）；土工格柵為高密度聚乙烯。

2.2 數據獲取

為了確定施工后軟基沉降量變化情況，選擇水壓檢測系統方法提取數據信息，在墊砂層的底部安裝沉降管，檢測點數量為5個，間距為3.5 m[2]。

2.3 結果分析

在軟基地質試驗初始條件一致的情況下，采用不同施工方案進行軟基加固處理，然后進行預壓沉降測試，2種方案的沉降曲線如圖1所示。

圖1 不同加固方案下軟基沉降量變化Fig.1 Change of soft foundation settlement with different reinforcement schemes

分析圖1 可知，軟基加固施工后，通過堆載預壓，軟基出現了不同程度的沉降。其中方案1，隨預壓時間增加，軟基初期沉降較為明顯，后期沉降趨于平緩；方案2，堆載預壓初期軟基沉降較為明顯，60 d時達到了最大值330 mm，后期沉降趨于穩定。改進后的方案2有效控制了軟基的沉降。

3 加筋土工格柵工藝流程

土工格柵工藝流程如圖2所示。

圖2 土工格柵工藝流程Fig.2 Geogrid process flow

4 加筋土工格柵工藝要點

4.1 鋪設土工格柵

（1） 土工格柵在正式鋪設前，先要觀察土工格柵是否存在劣化現象，再安排專人對其性能進行檢查，具體要求見表2。為了確保加筋土工格柵鋪設質量，一旦發現土工格柵存在質量問題，就禁止進場使用[3]。以設計要求為依據精準進行土工格柵下料作業，通常需要做好余量處理，使之不少于3.0 m。

表2 加筋土工格柵的性能要求Tab.2 Performance requirements for reinforced earth grid

（2） 以設計要求為依據，特殊處理土工格柵連接部位，保證土工格柵連接完整度。另外，土工格柵連接時要將重疊長度控制在0.2 m 以內，并做好牢固綁扎。

（3） 在進行土工格柵作業時，要求連接點強度大于設計規定抗拉強度的80%。格柵屈服延伸率不能超過5%，抗拉強度至少為75 kN/m。

（4） 土工格柵鋪設作業時注意平順，無褶皺、扭曲等現象，整個作業流程應該保持連續，在最大程度上發揮土工格柵優勢作用。土工格柵鋪設后，作業人員需要人工拉緊，確保土工格柵可以達到充分受力狀態[4]。同時下承層表面必須保持平整、潔凈，使土工格柵和下承層之間更好地貼合。當檢查確定兩者完全貼合后，選擇插入鋼釘等方式對土工格柵進行有效固定。

（5） 當土工格柵鋪設完成且檢查合格后，按照要求及時進行填筑。土工格柵裸露在外時間不能大于48 h，否則在陽光暴曬下容易老化，影響使用性能。

4.2 填筑填料

（1） 為了提升填筑效果，需要由兩邊到中間對稱填筑。填料運至工程現場后，禁止直接向土工格柵上面填料，需要先運輸到指定區域進行卸料。若遇到特殊問題，要在土工格柵上進行卸料時，相關人員必須嚴格把控單次卸料厚度，一般不超過1.5 cm。為避免土工格柵遭到破壞，禁止一切車輛碾壓土工格柵。

（2） 因為含水量對砂礫土的影響比較小，所以通過科學調整砂礫土級配，可以有效提升填筑質量。基于此，填料主要選擇砂礫土、級配碎石以及中粗砂，其中砂礫土直徑≤15 cm，級配碎石粒徑盡可能保持均勻，中粗砂中的含泥量不大于3%。

（3） 在進行填料時，基槽與運料車間距應控制在適當范圍內，一般距離不小于1.5 m。若是土工格柵表面并未填筑填料，則禁止運料車直接在上面行駛，確保土工格柵不被破壞。為提升填筑效率，應用“機械攤鋪+人工輔助攤鋪”作業模式，使填料填筑厚度與平整度符合相關要求。

（4） 在應用推土機進行填料作業時，需要先將土工格柵上面填筑一層厚度不小于20 cm的填料，且推土機行駛速度不超過5 km/h。為防止出現筋帶錯開問題，無特殊情況不可剎車。結合填料類型及特性，選用適宜的填筑設備并經科學計算得出每層填筑厚度，一般不超過30 cm。

4.3 土工格柵翻卷

首層填料碾壓密實后，將土工格柵進行翻卷回包處理，同時將其與上一層的土工格柵一起綁扎，以人工方式修整邊角和錨固。土工格柵翻卷端的外側，需要進行培土處理，厚度控制在1.0 m 左右[5]。另外，當所有土工格柵鋪設完成與翻卷處理后，就可以進行上部填筑作業。

4.4 碾壓施工

應用振動壓路機進行填料碾壓，詳細操作技術要點如下。

（1） 填料的首次碾壓，為了不出現過度碾壓和筋帶錯位問題，要結合實際情況對壓路機行駛速度進行控制。第1 遍碾壓完成后，隨著填料密實度的增加，可適當增加碾壓力度。對填料進行1 遍橫向碾壓后，如果檢測發現填料壓實度符合規定要求，就無需再進行碾壓作業。沒有進行碾壓的填料，壓路機不可隨意急剎、停車。

（2） 當每層加筋體碾壓結束后，安排專業質檢人員對加筋體實際壓實度進行檢測，確定其是否能夠達到相關規定要求。對加筋體壓實度檢測時，根據實際情況隨機設置5個檢測點，各檢測點的壓實度均超過95%，則表明壓實度合格；反之，則不合格。施工單位要調查其中原因，有針對性地解決問題，然后重新進行碾壓，必須確保加筋體壓實度符合規定。

4.5 注意事項

（1） 針對土工格柵鋪設作業，首先要將底層表面整平。為了使土工格柵鋪設后更具完整性，應首先將所有碎石、硬物等清理干凈，然后平整、拉緊鋪設土工格柵，最后填筑填料。

（2） 技術人員在土工格柵鋪設時必須規范操作，將其拉直、拉緊，防止土工格柵鋪設后發生褶皺和彎曲等問題。為了進一步提升土工格柵鋪設質量，應在適當的距離布設木樁，通過木樁來固定、拉直、拉緊土工格柵。

（3） 當土工格柵鋪設完成后，禁止所有設備在其上面行駛，以免對土工格柵的使用性能造成負面影響。

（4） 對于外緣邊坡表面位置，最小間距不能小于1.0 m，確保土工格柵不會外露。

（5） 在土工格柵運輸與儲存環節，應做好遮蓋保護處理，以免土工格柵出現劣化，影響其使用性能。

（6） 若是施工中遇到雨季，應提前做好天氣預報工作，尤其是雨天，必須停止作業，且要提前制定科學、合理的防水處理措施。為了防止雨水浸泡土工格柵，將施工區域封閉前，選擇防雨布或者毛氈布等材料覆蓋土工格柵。

（7） 加筋土工格柵施工階段，為了防止土工格柵出現浪費問題，應嚴格根據設計要求精準下料，盡可能減少縫合與切割材料次數。

（8） 若是工程現場地勢較低，且不具備排水條件，則要結合實際情況科學開挖排水溝等，做好地表水的攔截與排出，避免現場出現大面積積水而影響軟基加固處理效果。

5 結語

道路橋梁建設中經常會遇到軟基環境，需要及時予以處理，并提出加固措施，以免引發道路橋梁出現不均勻沉降問題。文中案例工程在進行軟基加固處理時，設計了2 種加固方案。經過驗證認為，與無加筋墊砂層施工方案相比，加筋土工格柵（材料為密度聚乙烯）砂層方案有效控制了沉降變形，達到了加固施工技術標準和相關要求。為進一步增強加固效果，應結合實際情況，重點關注施工注意事項。