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摘要:随着城市化进程的不断推进,各类市政工程在我国各地大量兴建,软基加固技术在市政工程中的应用开始引起业界重视。基于此,文章将简单分析市政工程中软基加固技术的应用优势、市政工程中常用软基加固技术,结合市政道路工程深入探讨水泥粉煤灰碎石桩加固技术的具体应用。
关键词:市政工程;软基加固技术;市政道路;水泥粉煤灰碎石桩加固技术
软土区域在不可控因素影响下会导致市政工程出现施工质量问题,施工目标无法实现的情况较为常见。结合实际调研可以发现,软土区域具有整体强度较低、问题产生速率较快等特点,这类特点的针对性是软基加固技术的应用关键,市政工程施工的整体质量提升可由此获得支持。
1.1软土区域地基施工常见问题
软土地基属于市政工程施工建设的重点施工区域,如处理不当会导致预期施工目标无法实现,软土区域地基施工常见问题可概括为整体强度较低、问题产生速率较快。在具体的施工作业过程中,如存在含量相对较高的软土区域软质粒土中的中性水分离子,正、负电荷存在于土粒土层表面,并存在不断加强的正、负电荷作用。导致水溶质分子在高温空气土壤中的氧化吸附作用效率受到影响,不断升高的中性水分离子含量在加固土粒土层表面,会直接影响土壤的黏结性,会出现愈发松软僵硬的土地。随着城市化进程的不断推进,市政工程的建设数量及规模不断扩大,如市政道路面临不断加大的地基承载压力挑战,由此,导致的地基塌陷、沉降发生率提升须得到重视[1]。
1.2软基加固技术优势分析
受地域辽阔、地形气候条件复杂影响,在市政工程软土施工场地数量和规模不断增多的现状下,市政工程在多个软土施工地区同时进行软土施工的情况愈加常见,这类软土地区多存在结构整体性不佳、土质稳定性差等特点,直接威胁市政工程的施工质量、施工经济效益。因此,须做好市政工程地基的加固处理,合理选用软基加固技术属于其中关键。以市政工程的代表市政道路工程为例,为减少软土地基层的沉降程度,提高软土地基的结构稳定性,须做好坡地基层道路软土的加固处理,考虑后续施工受到的影响。市政工程中软基加固技术的应用需严格控制,结合预制空心桩、实心桩存在的缺陷,不断开发经济、实用、科学的软基加固技术,更好地服务于市政工程建设[2]。
2市政工程中常用软基加固技术
2.1水泥粉煤灰碎石桩加固技术
作为常见的软基加固技术,水泥粉煤灰碎石桩加固技术主要利用粉煤灰、石屑、黏性碎石等复合材料,通过将这类材料与水泥等其他材料搅拌并加水,即可得到高强度黏性碎石桩体基础结构,该技术被称作CFG桩加固技术。通过结合碎石桩间的优质土壤、黏性碎石桩体基础结构、水泥褥垫等基层,可形成复合型的地基,满足市政工程对处理后软土地基提出的稳定性好、整体性优要求。水泥粉煤灰碎石桩加固技术具备流动性强、和易性好、强度高、经济性好、施工方便等优势,可实现浇筑水泥和混凝砂石用量节约,有效抑制环境污染。应注意,水泥粉煤灰碎石桩加固技术在粉煤灰碎石桩加固中的应用易出现泵管压力堵塞故障,如选用压力过大的泵管,爆管堵塞问题的出现概率较高。因此,须针对性开展理论分析和经验总结,应结合市政工程实际并遵循因地制宜原则优选粉煤灰管施工堵管方法,针对性的质量控制需要得到重视。一般情况下,水泥粉煤灰碎石桩只得布置于基础范围内,需要通过公式估算、复合地基载荷试验与单桩载荷试验完成具体设计,桩距一般为3~5倍桩径,桩径多控制在350~600mm区间,桩顶2m范围内适当布筋可有效保护桩头,150~300mm厚度的褥垫层设置以及最大粒径30mm内的砂石(碎石)控制同样需要得到重视[3]。
2.2强夯法加固技术
强夯法加固技术属于常用的软基加固技术,该技术具备成本相对较低、应用范围较为广泛、加固施工效果较好、施工较为简便等优势。强夯法加固技术可通过强大的土地冲击力完全破坏周围土壤的结构,由此对周围深层土壤用力挤压即可形成大型夯坑,强夯法加固技术可细分为新型动力液压置换/固结、动力密实等类型。强夯法加固技术适用于建设时间较短的大型市政工程,这类工程存在相对较少的基层预压施工时间,软土层较浅或场地面积较大的大型市政工程项目适合采用强夯法加固技术。相较于多层复合法,强夯法加固技术的施工成本相对较低,具体施工难度较低,需结合市政工程实际情况综合分析各方面因素,考虑是否采用强夯法加固技术,市政工程建设保质保量顺利完成属于评判的关键,需要考虑资金节约需要。
2.3现浇钢筋混凝土排水管桩主体加固技术
作为重要的建筑施工管桩技术,现浇钢筋混凝土排水管桩主体加固技术可用于市政工程软基加固,该技术集成有多种建筑施工管桩技术优点,如建筑预应力结构混凝土管桩沉桩、振动成型沉管沉模桩。现浇钢筋混凝土排水管桩主体加固技术的动手操作、施工工艺较为简单,具体应用可更好控制施工质量。技术的应用涉及挤压排水、现浇钢筋混凝土等内容,预处理地层中的部分孔隙水可顺利抽出,相较于常见的灌注桩、预制桩,现浇钢筋混凝土排水管桩主体加固技术在该方面的表现较为出色[4]。
2.4软基换填加固技术
软基换填加固技术可较好服务于政工程软基加固,该技术在市政工程领域的应用较为广泛。在软基换填加固技术的具体应用中,施工单位需派专业人员开展现场勘查,以明确实际的地质结构层情况,对市政工程软土地基的具体深度和分布范围开展深入分析,随后完成科学施工方案的拟定。具体施工需要采用手工挖掘与机械设备挖掘配合的方式全部清理软土层,应做好环境清扫工作,规避环境污染问题。需结合市政工程对质量提出的基本要求优选土料和砂石,以满足换填操作需要。软基换填加固技术的应用涉及材料的配比工作,对材料质量进行检测,需科学制作材料试样并开展针对性试验,保障软基换填加固技术的应用实用性,辅以针对性的材料压实处理,可有效提升市政工程软基的密实度,更好地服务于工程建设质量控制。深入分析可以发现,软基换填加固技术在实际应用中,存在材料采购成本相对低廉、可节约经济支出成本等优势,可保障施工单位的经济效益。应注意,软基换填加固技术的施工周期相对较长,周围的交通运输工作易受到该技术的应用。因此,市政工程软基换填加固技术的应用须结合当地交通拥堵情况和城市建设具体情况,科学编制施工方案,保证软基换填加固技术的应用科学性。
3实例分析
3.1工程概况
为更直观展示市政工程施工中的软基加固技术,本文以某市政道路工程作为研究对象,该工程全长9.5km,属于城市主干路,计算行车速度为60km/h。该工程的部分路段存在软土区域,综合对比水泥粉煤灰碎石桩加固技术、强夯法加固技术、现浇钢筋混凝土排水管桩主体加固技术、软基换填加固技术后,工程最终采用了实用性、经济性方面表现突出的水泥粉煤灰碎石桩加固技术,最终工程在该技术支持下高质量竣工,技术的实用价值得到了较好证明。
3.2水泥粉煤灰碎石桩加固技术的具体应用
水泥粉煤灰碎石桩加固处理断面图如图1所示。在水泥粉煤灰碎石桩加固技术的具体应用中,基于市政道路工程的实际情况,工程采用的具体施工工艺为振动沉管成桩法,以实现“碎石褥垫层+堆载预压+水泥粉煤灰碎石桩”的软基加固,降低软土区域的液化概率。水泥粉煤灰碎石桩的桩径、长度、间距分别为30cm、3m、1.5m,设置30cm厚的碎石褥垫层。基于以往工程经验和具体试验,水泥粉煤灰碎石桩采用32.5强度等级的普通硅酸盐水泥,选择Ⅲ级粉煤灰、石屑、碎石作为细骨料、中等粒径骨料、粗骨料,水泥、砂、石、粉煤灰的配合比为:232∶819∶1188∶72,设计配合比为:C∶S∶G∶F∶W=1∶3.521∶5.098∶0.3∶0.82。
3.3施工中的常见问题与处理
为保证水泥粉煤灰碎石桩加固技术更好地服务于市政道路软基处理,具体施工重点关注了桩体强度不均匀、缩颈和断桩、土强度衰减、混合料下料不充分等问题,采用针对性预防处理措施具备较高借鉴价值。为规避桩体强度不均匀问题,施工过程严格控制量提升沉管速度,通过停下留振一段时间,水泥粉煤灰碎石桩缩颈问题得以较好规避。如拔管太慢或留振时间过长,混合料离析将导致桩强度不均匀问题出现。为规避缩颈和断桩问题,施工过程重点考虑了已打桩体受到的新打桩体挤压作用,采用的桩间距、施工顺序优化控制措施取得了预期效果。考虑到市政道路工程土体可能到水泥粉煤灰碎石桩加固技术应用的扰动,具体施工前施工单位开展了针对性试验,保证了周边建筑物及市政道路本身不会受到施工影响。为规避混合料下料不充分问题,施工单位在具体施工过程中的施工顺序、拔管速率、混合料坍落度,反插桩方法施工可能引发的质量问题得到了针对性控制,最终工程得以高质量竣工。
4结语
综上所述,市政工程施工中的软基加固技术应用需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的水泥粉煤灰碎石桩加固技术、软基换填加固技术等内容,提供了可行性较高的软基加固技术应用路径。为更好地服务于市政工程建设,软基加固技术的应用还需要结合市政工程特点、积极应用新材料与新技术。
参考文献
[1]王向阳.软基加固施工技术在市政道路施工中的运用[J].四川水泥,2020(8):198-199.
[2]张文生.公路软基处理技术及其加固效果分析[J].科技经济导刊,2020,28(20):41-42.
[3]陈金鹏.软基加固施工技术在市政道路施工中的分析[J].科学技术创新,2020(16):124-125.
[4]程涛.公路软基处理技术及其加固效果分析[J].交通世界,2020(16):54-55.
作者:包锦秀单位:中交第三航务工程局有限公司厦门分公司