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(jí)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(duì)路基大部分地段處理工程少，僅對(duì)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(zhǎng)時(shí)間才能趨地壓密穩(wěn)定、因此其沉降穩(wěn)定要花費(fèi)長(zhǎng)時(shí)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(dòng)，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(shí)間達(dá)到最終沉降，消除側(cè)向滑動(dòng)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(duì)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(shí)。
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(xiàng)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(shí)施，倘若地基質(zhì)量得不到保障， 那么，勢(shì)必會(huì)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(huì)間接引發(fā)重大的代價(jià)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從實(shí)事求是的角度出發(fā)，對(duì)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(jiǎn)單，鉆孔布置太少，對(duì)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(duì)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(shí)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(jì)帶來了誤導(dǎo)和錯(cuò)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(shí)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(duì)于附屬工程項(xiàng)目，以及相關(guān)工程項(xiàng)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(shí)會(huì)忽略了附屬工程項(xiàng)目的有效質(zhì)量管控，有時(shí)會(huì)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(xiàng)
近年來，對(duì)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(jià)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(shí)施時(shí)卻有著不少相似之處，對(duì)于施打過程中一些施工注意事項(xiàng)，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(duì)這些注意事項(xiàng)進(jìn)行深入研究，并在實(shí)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(shí)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(shí)，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(zhǎng)時(shí)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(xiàng)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(huì)不同成都的對(duì)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(duì)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(huì)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(shí)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(yàn)收中質(zhì)量檢驗(yàn)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(duì)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(shí)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?yàn)檐浀鼗A(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(huì)影響到整個(gè)橋梁工程建設(shè)項(xiàng)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(bào)監(jiān)理、設(shè)計(jì)人員同意后再進(jìn)行處理。
2、采用強(qiáng)夯法加固地基時(shí)，施工前要根據(jù)地質(zhì)狀況和工程要求，通過現(xiàn)場(chǎng)試夯，確定強(qiáng)夯施工的各項(xiàng)參數(shù)。施夯時(shí)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(yàn)檢驗(yàn)。
3、嚴(yán)格地基的檢查一個(gè)牢固的基底持力層是整個(gè)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(cè)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(shí)注意土質(zhì)的變化，當(dāng)與勘測(cè)資料及設(shè)計(jì)圖紙不相符時(shí)，立即通知設(shè)計(jì)代表和監(jiān)理人員現(xiàn)場(chǎng)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(shí)不按試驗(yàn)確定工藝參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，或?yàn)樨潏D方便、偷工省事而擅自調(diào)整工藝控制，都將使處治實(shí)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(shí)行施工旁站制度，無論對(duì)項(xiàng)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(shí)期，更應(yīng)加強(qiáng)旁站監(jiān)督。
5、選擇有效的工后檢測(cè)方式，對(duì)處治質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)檢查。軟基處治后，往往需要借助先進(jìn)的檢測(cè)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(shí)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(cè)方式，及早對(duì)其處治質(zhì)量進(jìn)行評(píng)判，檢測(cè)方式的明確，不僅給處治帶來了直觀的結(jié)論，還對(duì)實(shí)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(huì)造成地基失穩(wěn)，使構(gòu)造物沉降過大或不均勻沉降，對(duì)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(shí)際情況來選用，有時(shí)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
