橋梁涵洞地基加固探討
2014-07-18 來源：中國論文網(wǎng)
橋涵構(gòu)造物的地基可以分為天然地基與人工地基。直接放置基礎(chǔ)的天然土層稱為天然地基。如果天然地基土質(zhì)過于軟弱或有不良的工程地質(zhì)情況，需要進(jìn)行人工加固或處理后才能修筑基礎(chǔ)，這種處理過的地基稱為人工地基。
過去在一般公路通過軟土地區(qū)，由于線路等級標(biāo)準(zhǔn)不高，路基寬度窄、立交少、縱坡要求不嚴(yán)，且多低路堤，故對路基大部分地段處理工程少，僅對橋頭高路堤部位重視些。但從公路出現(xiàn)后，因要求全立交、橋涵通道多，路堤高度多超過軟土填土極限高度。加之軟土中含有大量親水膠體微粒，土體多呈海棉狀結(jié)構(gòu)，因其孔隙比大、含水量多、透水性小、抗剪強(qiáng)度低、壓縮性強(qiáng)在路堤高填土的自重作用下，要經(jīng)過較長時間才能趨地壓密穩(wěn)定、因此其沉降穩(wěn)定要花費(fèi)長時間。此外軟土結(jié)構(gòu)在大交通量、重載車輛的作用下，路基容易產(chǎn)生側(cè)向膨脹擠出滑動，基底沉降現(xiàn)象也嚴(yán)重，為了增強(qiáng)壓密穩(wěn)定力度和較短時間達(dá)到最終沉降，消除側(cè)向滑動位移，以免路堤向兩側(cè)膨脹擠出，確保路基及其外側(cè)建筑物或其他農(nóng)田、蝦池、魚塘的安全，因此必須對軟基進(jìn)行處理。下面將和大家一同來探討一下橋涵構(gòu)造物軟基處理的相關(guān)知識。
一、軟基路段橋涵地基質(zhì)量問題原因分析
地基處治質(zhì)量，作為橋涵結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制的一項重點(diǎn)，一直為工程管理人員所重視，尤其是軟基段，更為人們所關(guān)注。一座構(gòu)造物的實施，倘若地基質(zhì)量得不到保障， 那么，勢必會引發(fā)工后相關(guān)病害的提前出現(xiàn)，如地基不均勻沉降、路基結(jié)構(gòu)層在銜接處發(fā)生縮裂、橋頭跳車等問題。有些病害的出現(xiàn)，或許無傷大礙，而一些病害的出現(xiàn)，則會間接引發(fā)重大的代價后果，如由于橋頭跳車造成的翻車事故等等。因此，作為一名負(fù)有一定責(zé)任心的工程技術(shù)人員，應(yīng)高度重視橋涵地基軟基處治質(zhì)量問題。為了讓大家清楚分辨地基處治不徹底、不完善的原因，本人結(jié)合多年工程實踐經(jīng)驗，從實事求是的角度出發(fā)，對各種可能造成軟基處治不徹底的原因進(jìn)行一一羅列。
1、地質(zhì)勘察過于簡單，鉆孔布置太少，對地質(zhì)變化摸底不準(zhǔn)。作為一名專業(yè)的工程技術(shù)人員，我們不難發(fā)現(xiàn)，往往軟土地基的基礎(chǔ)沉降，對于軟弱土層在水平向的分布較為靈敏。軟弱土層在水平向的不均勻，往往是基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降的根源。由于有的工程在前期地質(zhì)勘探時鉆探布孔過少，不能準(zhǔn)確反映軟土層厚與薄。因此，在一定程度上給設(shè)計帶來了誤導(dǎo)和錯引。因此，軟基處治徹底與否，與地質(zhì)勘探關(guān)系尤為密切。
2、一般情況下，施工單位在實際工作中，只是將管理和監(jiān)理重點(diǎn)集中于橋梁的主體部分施工，而對于附屬工程項目，以及相關(guān)工程項目的質(zhì)量控制重視程度不夠，這也就客觀的造成了橋梁工程施工單位有時會忽略了附屬工程項目的有效質(zhì)量管控，有時會引發(fā)橋涵局部排洪不暢，或水浸泡橋梁、涵洞的嚴(yán)重質(zhì)量問題。
二、構(gòu)造物軟基地基施工注意事項
近年來，對于橋涵等構(gòu)造物軟基地基的處治方式，類型繁多，較為常見的有CFG樁、水泥砼粉噴樁、砂樁，及造價較為昂貴的預(yù)應(yīng)力砼管樁。雖然處治方式各不相同，但各種處治方式在實施時卻有著不少相似之處，對于施打過程中一些施工注意事項，卻是大同小異的。為了讓軟基處治更為徹底、更具效果，我們有必要對這些注意事項進(jìn)行深入研究，并在實操中嚴(yán)格遵守，從而來確保處治質(zhì)量的一步到位。
1、軟地基基礎(chǔ)施工過程中，從軟地基中挖掘出的土方應(yīng)及時拖放倒指定的位置，并保證軟地基部分土層回填有充足的軟土。同時，橋梁工程中需要使用的鋼筋、水泥、混凝土、沙子等基本建筑材料和部分大型的施工機(jī)械也不宜長時間放在軟地基的坑邊，施工單位要應(yīng)盡量將其放置于距離軟地基較遠(yuǎn)的地方，以保證各項施工工作的順利進(jìn)行，不受到客觀因素的阻礙和影響。另外，軟地基基礎(chǔ)施工中挖掘出的土方、建筑材料與機(jī)械也會不同成都的對軟地基周邊的土層造成一定的壓力，因此，應(yīng)盡量減少軟地基內(nèi)部與周圍的地面荷載，確保軟地基基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行。軟地基基礎(chǔ)施工對于天氣條件的要求也是比較高的，應(yīng)盡量避開陰雨天氣，以利于軟地基基礎(chǔ)的迅速凝固，進(jìn)而防止軟地基基礎(chǔ)部分出現(xiàn)裂縫、斷裂等施工質(zhì)量問題。
2、橋梁和涵洞軟地基基礎(chǔ)施工中，軟地基基礎(chǔ)施工一定要特別注意保證地基部分的強(qiáng)度，及地面排水措施的建設(shè)，確保開挖土體不受雨水等外界流水的沖刷，并盡量減少雨水滲入坑內(nèi)。如果軟地基沒有認(rèn)真做好相應(yīng)的防水措施，一旦有雨水流入坑內(nèi)，就必然會影響到軟地基基礎(chǔ)施工的整體作用與效果。在橋梁和涵洞軟地基基礎(chǔ)施工中，有效、合理的排水措施可以在短時間內(nèi)排除軟地基內(nèi)流入的雨水，確保軟地基基礎(chǔ)施工所應(yīng)用的各類建筑材料減少受雨水的腐蝕與破壞程度，進(jìn)而保證橋體的整體強(qiáng)度和荷載能力，這是橋梁工程竣工驗收中質(zhì)量檢驗的基本內(nèi)容之一，必須得到足夠的重視和有效的技術(shù)保障，否則很可能造成一定的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。
3、在橋梁和涵洞軟地基基礎(chǔ)施工中，軟地基基礎(chǔ)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為支護(hù)結(jié)構(gòu)的建設(shè)與利用，軟地基基礎(chǔ)部分在施工中必須有一定強(qiáng)度的支護(hù)結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行有效的保護(hù)，否則此施工環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量是難以得到保障的，甚至?xí)斐墒┕すぷ鞯慕K止或暫時停工等問題。目前，國內(nèi)橋梁和涵洞軟地基基礎(chǔ)施工中，軟地基基礎(chǔ)部分的支護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用鋼筋混凝土的施工工藝和技術(shù)形式，這樣不但可以有效保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐腐性，而且也避免了建筑材料的浪費(fèi)，作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的材料還可以循環(huán)利用。在軟地基基礎(chǔ)施工支護(hù)結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中，一定要高度重視施工的質(zhì)量，并適當(dāng)?shù)奶砑佑行У毓こ瘫O(jiān)理機(jī)制和質(zhì)量管控體制，因為軟地基基礎(chǔ)的支護(hù)結(jié)構(gòu)不但關(guān)系到橋梁工程地基部分的強(qiáng)度和硬度，更關(guān)系到橋梁的整體質(zhì)量和使用年限等問題。如果軟地基基礎(chǔ)施工中，支護(hù)結(jié)構(gòu)施工難以達(dá)到相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，必然會影響到整個橋梁工程建設(shè)項目的施工進(jìn)度與質(zhì)量，甚至?xí)劤奢^大安全事故。
三、軟基處治質(zhì)量保證措施
1、嚴(yán)把基底處理和地基加固的質(zhì)量關(guān)基底處理及地基加固質(zhì)量的好壞是橋梁、涵洞，尤其是軟弱地基橋梁和涵洞穩(wěn)定的關(guān)鍵。橋梁、涵洞地基加固最常用的方法是換土法，強(qiáng)夯法、土樁法、砂樁法應(yīng)用極少。超挖處理基坑無論任何原因而超挖的部分，決不允許草率的回填虛土，處理方案須報監(jiān)理、設(shè)計人員同意后再進(jìn)行處理。
2、采用強(qiáng)夯法加固地基時，施工前要根據(jù)地質(zhì)狀況和工程要求，通過現(xiàn)場試夯，確定強(qiáng)夯施工的各項參數(shù)。施夯時依照試夯參數(shù)，以其總下沉量和最后二擊的平均下沉量作為施工控制標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)夯加固地基的效果，用強(qiáng)夯前后靜力探觸或標(biāo)準(zhǔn)摜入試驗檢驗。
3、嚴(yán)格地基的檢查一個牢固的基底持力層是整個橋梁、涵洞工程穩(wěn)定的根本，施工中監(jiān)理部門必須給予高度重視?；娱_挖基坑位置經(jīng)施工單位測量放線，監(jiān)理人員復(fù)核簽認(rèn)后，可以開挖?；娱_挖過程中，施工單位的技術(shù)人員要隨時注意土質(zhì)的變化，當(dāng)與勘測資料及設(shè)計圖紙不相符時，立即通知設(shè)計代表和監(jiān)理人員現(xiàn)場確認(rèn)，提出處理方案后，方可繼續(xù)施工。
4、軟基處治，主要靠施工過程控制的工藝控制，假如在處治時不按試驗確定工藝參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，或為貪圖方便、偷工省事而擅自調(diào)整工藝控制，都將使處治實效大打折扣，嚴(yán)重的，將提前引發(fā)地基的不正常沉降，釀成質(zhì)量事故。因此，實行施工旁站制度，無論對項目部自檢來說或是監(jiān)理的職能所涉來說，加強(qiáng)施打處治的過程監(jiān)管是非常必要之舉。尤其是趕工加班時期，更應(yīng)加強(qiáng)旁站監(jiān)督。
5、選擇有效的工后檢測方式，對處治質(zhì)量進(jìn)行評價檢查。軟基處治后，往往需要借助先進(jìn)的檢測方法如小應(yīng)變、鉆孔取芯、高應(yīng)變、單樁靜載等方式進(jìn)行質(zhì)量摸底，以期進(jìn)一步了解判斷處治的實際效果。每一處軟基在處治完成后，均應(yīng)結(jié)合自身工藝處治特點(diǎn)，選擇適宜的檢測方式，及早對其處治質(zhì)量進(jìn)行評判，檢測方式的明確，不僅給處治帶來了直觀的結(jié)論，還對實施人員起到了一定的約束督促作用，可謂一舉兩得。
結(jié)速語：
公路軟基處理屬于隱蔽工程，如施工質(zhì)量不好，一旦被路堤等構(gòu)筑物所覆蓋，便構(gòu)成隱患且不好檢查及補(bǔ)救。軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當(dāng)，就會造成地基失穩(wěn)，使構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降，對構(gòu)造物造成不同程度的危害，本文以上介紹的只是工地常用的幾種處理軟土地基的方法，具體施工還要根據(jù)工地的實際情況來選用，有時幾種方法可以交替或一起使用。因此，緊抓施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)格施工過程的管理非常重要，只有在施工過程中嚴(yán)格控制才能確保工程質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)：
1、劉玉卓.《公路工程軟基處理》.人民交通出版社.2004年
