市政公路工程路基施工技術(shù)

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0前言

當(dāng)市政公路項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，由于某些原因要在淤泥質(zhì)土和山淤泥上施工。由于軟土的水分量大，孔隙大，壓縮比大軟土地基穩(wěn)定性差易變性，于是在施工時(shí)不能掉以輕心，要嚴(yán)格把握。軟基處理一定要處理得當(dāng)并且要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，不然會(huì)耽誤工期，影響施工的質(zhì)量，更有可能會(huì)對(duì)日后的保養(yǎng)護(hù)理造成困擾。

1施工工法步驟

不僅要對(duì)軟土做軟基處理，還要做加載處理。對(duì)于降低超孔隙水壓，減小孔隙比，加強(qiáng)地基硬度，增加軟土密度，增強(qiáng)抗剪力。在這期間，要在加載預(yù)壓時(shí)做逐級(jí)處理，為了使堆載速度小于軟基抗剪力增速，保持路基整體穩(wěn)定性，即為了使軟土地基固結(jié)和路基穩(wěn)定，要等這一級(jí)沉淀逐漸穩(wěn)定再加下一級(jí)荷載，采取以下兩種措施來提高填筑路基的穩(wěn)定性。

1.1用沉降速率控制填筑速率

路基填筑的速率和地基沉降速率相同。地基情況相同時(shí)，填筑速率、沉降速率和危險(xiǎn)性成正比。所以，保持填筑路基穩(wěn)定性的主要因素是沉降速率可以控制填筑速率。

1.2設(shè)置反壓護(hù)道

設(shè)置反壓護(hù)道就是增加原來設(shè)計(jì)的護(hù)坡位置高度，使反壓護(hù)道的位置高度為路堤的1/2。軟基的抗剪性差，護(hù)道要與路基上方施工進(jìn)度保持一致，成為一體，設(shè)置反壓護(hù)道會(huì)使路基承受荷載的能力增強(qiáng)。這對(duì)施工連續(xù)性的增加，基受力的均衡和施工日期的減短都是有利的，即使會(huì)增加土方的使用量。除此以外，由于軟土地段一般在水位高的位置，所以排水工序比其他普通地段更重要，加深排水溝，完善排水系統(tǒng)也會(huì)加強(qiáng)填筑路基穩(wěn)定性。由于軟基公路施工時(shí)路基增加荷載量會(huì)使地基沉降，越靠近中線施工時(shí)此現(xiàn)象越嚴(yán)重，尤其是修建通道、涵洞，所以，涵洞、通道的工程實(shí)施時(shí)會(huì)遵循以下兩種方法：①填土預(yù)壓法；就是在為了使地基沉降到合適高度在施工前填土；②預(yù)留沉降量法，就是計(jì)算出預(yù)留沉降量，并且設(shè)置施工縫處理管節(jié)接頭。為了不出現(xiàn)由于沉降致使的錯(cuò)位現(xiàn)象，工程實(shí)施時(shí)要嚴(yán)格把控。

2梳編穿束技巧

2.1堆載預(yù)壓法

在公路施工前期，用不小于荷載極限的填土荷載做預(yù)壓處理。堆載預(yù)壓法不但會(huì)讓軟土地基固結(jié)沉降，還會(huì)提高地基強(qiáng)度。公路工程項(xiàng)目進(jìn)行需要在軟土地基的強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)到先前計(jì)算值后才可以進(jìn)行建設(shè)。

2.2換填墊層法

用高強(qiáng)度滲水性材料填埋軟土層，用夯實(shí)的方法做成低壓縮、承載能力強(qiáng)的墊土層。按照換填方式，該法分為換填土法、爆破擠淤法和拋石擠淤法。

2.3強(qiáng)夯法

為增強(qiáng)軟基承受荷載的能力，使重物做自由落體運(yùn)動(dòng)來夯擊土層，使地基屯結(jié)。為了使土層夯實(shí)，要用起吊機(jī)器在10～25m高處將重錘自由下落。但是這種方法對(duì)飽和度高的粘性土和淤泥質(zhì)土處理效果差，對(duì)粗顆粒含量高，非飽和的軟土效果良好。

2.4排水固結(jié)法

為了使地基穩(wěn)定性增強(qiáng)在軟土上設(shè)置豎向排水井使孔隙水從天然土層中排出，降低土壤孔隙比，軟土固結(jié)變形，增大強(qiáng)度。增加土層排水途徑，減短排水距離，來加速土層固結(jié)進(jìn)程。為了加速地基固結(jié)過程，短期時(shí)間內(nèi)固結(jié)，縮短預(yù)壓工期，減短沉降處理工期，設(shè)置豎向排水井，這種方法也會(huì)使地基抗剪力速度增加。當(dāng)?shù)鼗休d力增長(zhǎng)率大于施工荷載增長(zhǎng)率是，可保證地基施工穩(wěn)定性。2.5深層攪拌法為了形成高強(qiáng)度的加固體，將軟土和水泥等固化劑用攪拌機(jī)設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，并產(chǎn)生一系列物理和化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)形態(tài)的不同，將該法分枝為噴漿攪拌法和噴粉攪拌法。不得忽視的是經(jīng)過該法處理的地基視為復(fù)合地基，樁和土承擔(dān)應(yīng)力。

3預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)以及系統(tǒng)工藝原理

3.1預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)

“系統(tǒng)主機(jī)”、“油泵”、“千斤頂”是智能張拉系統(tǒng)的三個(gè)重要構(gòu)件。該系統(tǒng)的控制指標(biāo)和校對(duì)指標(biāo)分別是應(yīng)力和伸長(zhǎng)量誤差，并且利用傳感技術(shù)收集每個(gè)預(yù)應(yīng)力智能設(shè)備工作過程中發(fā)生的應(yīng)力和伸長(zhǎng)量等，與此同時(shí)，系統(tǒng)主機(jī)將會(huì)把收集到的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)的處理，變頻電機(jī)的工作參數(shù)也會(huì)根據(jù)系統(tǒng)指令及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而使調(diào)控油泵電機(jī)達(dá)到高精度的轉(zhuǎn)速，最終保證張拉力和加載速度的精確控制。主機(jī)根據(jù)系統(tǒng)原有的程序設(shè)置發(fā)出指令，通過精確控制每個(gè)設(shè)備的工作，使其準(zhǔn)確地完成一系列的工作。

3.2預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

技術(shù)人員通過控制電腦間接地控制張拉系統(tǒng)，輸入并確定梁體參數(shù)正確后進(jìn)入系統(tǒng)操作界面，輸入事先確定好的各個(gè)參數(shù)并確定無誤后，便可以進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉操作程序。系統(tǒng)通過電腦發(fā)出工作信號(hào)，張拉儀接收到信號(hào)后控制千斤頂對(duì)預(yù)定好的要求進(jìn)行合理的張拉操作，完成系統(tǒng)的嚴(yán)格指令。千斤頂張拉油缸由油泵平穩(wěn)勻速供給油量，上升油壓可按壓力分成三級(jí)，具體方式為10%（持荷1min），20%（持荷1min），100%（持荷5min）。在張拉過程中，張拉系統(tǒng)通過對(duì)每一級(jí)伸長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄，獲得伸長(zhǎng)的讀數(shù)并進(jìn)行偏差的計(jì)算。系統(tǒng)通過自動(dòng)獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的分析處理，當(dāng)實(shí)際與理論伸長(zhǎng)量相差太大，大于6%時(shí)，會(huì)自動(dòng)停止該張拉過程。查出問題并給予解決后才能開展下一步的工作任務(wù)。

4循環(huán)智能壓漿技巧以及工法原理

4.1循環(huán)智能壓漿技巧

4.1.1漿液滿管路循環(huán)排除管道內(nèi)空氣漿液依次通過出漿口、儲(chǔ)漿桶、進(jìn)漿口、管道，形成循環(huán)回路。漿液通過循環(huán)流動(dòng)，并且適當(dāng)?shù)貙?duì)壓力和流量進(jìn)行調(diào)整，使管道里的空氣從出漿口及鋼絞線絲間空隙徹底排出，并能帶出空隙里的殘余物質(zhì)。

4.1.2嚴(yán)格調(diào)節(jié)流量，控制壓力

⑴精確調(diào)節(jié)，保障灌漿壓力通過自行監(jiān)測(cè)管道壓力，計(jì)算出損失，為了確保損失后方可滿足最低壓力值，可以通過對(duì)灌漿壓力值進(jìn)行規(guī)范的設(shè)置。關(guān)閉出漿口后長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持大于等于0.5MPa的壓力（管道壓漿壓力應(yīng)為0.5～0.7MPa，關(guān)閉出漿口后宜保持一個(gè)大于等于0.5MPa的穩(wěn)定值）。

⑵是否滿足要求可通過閥門調(diào)節(jié)

⑶管道是否充盈可待進(jìn)、出漿口壓力差保持穩(wěn)定時(shí)判定

4.1.3嚴(yán)格控制水膠比例根據(jù)水膠比例要求（漿液水膠比宜為0.26～0.28），嚴(yán)格控制水量，并按照施工需要配置合格的水膠。

4.1.4壓注雙孔，提高工效針對(duì)單孔長(zhǎng)度不大于80m，跨徑不大于50m的預(yù)制梁的管道都可以對(duì)其雙孔進(jìn)行壓漿，為了更好地提高工作效率，應(yīng)該選擇低入高出的原則，并且還可以大大降低勞動(dòng)力，提高工作效率。

4.1.5高速攪拌，提升漿液通過利用高速攪拌機(jī)，根據(jù)嚴(yán)格要求（攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速要大于等于1000r/min，攪拌機(jī)葉片的線速度應(yīng)大于等于10m/s），以1420r/min的轉(zhuǎn)速10m/s的線速對(duì)水泥、壓漿劑、水急速攪拌。

4.1.6規(guī)范壓漿，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化為了使壓漿過程更加規(guī)范便捷，擺脫由于人為因素帶來的不利影響，選擇通過電腦來對(duì)攪拌機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格的程序控制，通過遠(yuǎn)程控制實(shí)時(shí)監(jiān)控罐內(nèi)的灌漿壓力、穩(wěn)壓時(shí)間、漿液溫度、環(huán)境溫度等，嚴(yán)格控制水量，并對(duì)這些監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行打表。再利用遠(yuǎn)程將這些數(shù)據(jù)傳輸給相關(guān)部門，以便對(duì)此進(jìn)行分析，實(shí)時(shí)控制管道壓漿過程，以達(dá)到最高效益。

4.2智能循環(huán)壓漿系統(tǒng)工藝原理

系統(tǒng)主機(jī)、測(cè)控系統(tǒng)、循環(huán)壓漿系統(tǒng)是系統(tǒng)的三個(gè)分區(qū)。預(yù)應(yīng)力管道、制漿機(jī)、壓漿泵共同形成回路，漿液通過這個(gè)回路不斷地循環(huán)使管道內(nèi)空氣排凈，并且隨時(shí)發(fā)覺管道是否正常流通，倘若出現(xiàn)問題便借助更大的壓力來沖孔使雜質(zhì)排出管道，解除隱患。為了更好的實(shí)時(shí)監(jiān)控并且做出相應(yīng)的調(diào)整，要在管道進(jìn)、出漿口安裝精密傳感器進(jìn)行監(jiān)控，隨時(shí)將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)反映給系統(tǒng)主機(jī)并對(duì)此做出評(píng)判，以此保證管道在正常且規(guī)范的技術(shù)要求下順利且高質(zhì)量的完成工作任務(wù)。主機(jī)系統(tǒng)判定：如果漿口壓力差在某一特定時(shí)間段內(nèi)保持恒定則說明管道充盈，反之，則不充盈。

5結(jié)語

在公路工程建設(shè)的過程中遇到的最大問題就是軟基處理。在公路施工前期，我們要依據(jù)據(jù)軟土的特征并根據(jù)施工要求尋找出恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，找到對(duì)于軟基處理的詳細(xì)方法并投入建設(shè)中去，使市政公路在工程建設(shè)的過程中更加便捷。成功源于每個(gè)參與者的崇高智慧與不懈奮斗，在他們的共同努力下，相信我國(guó)在市政建設(shè)方面方能取得更高的成就，并且逐漸走向輝煌的頂峰。

作者：陳靜 單位：河北省唐山市交通運(yùn)輸局公路管理站