1、1关于高速公路施工中的若干问题分析摘要：该高速公路施工是既有高速公路扩建，地质情况多为沿海沉积地带，施工过程中的测量问题以及软弱地基和特殊土地基加固问题等，都是控制该高速公路施工质量的重要手段。因此，本文结合工程实践，针对以上问题，重点分析了高速公路的施工、测量以及适用于软土地基较厚的水泥搅拌桩施工技术，本文有一定的理论意义和广泛的实际应用。关键词：公路；高速公路施工；施工测量；软土地基；加固措施；效果分析 中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号： 1.工程概况 该高速公路是沈海高速公路某一段的主体部分，运力吃紧进行扩建改双向四车道为双向八车道。该高速公路是在沿海平原丘陵区上南北纵向的
2、高速公路，作为全国沿海大通道（自黑龙江的同江至海南三亚，旧称同三高速公路）重要组成部分。 2.高速公路路面施工测量 在该高速公路的施工测量中，工程技术人员根据设计图纸，在实地由中桩放样出边桩，这些边桩组成了地面上的公路边线。路基填筑和路面施工大致分为摊铺机摊铺和其他机械摊铺摊铺机摊铺在使用平衡梁自动找平时，是由机器控制摊铺厚度，没有必要再人为控制高程，只是在2摊铺后测量摊铺厚度，随时调节平衡梁数据。在使用参照基准控制标高摊铺时，一般的基准使用细钢丝，选用的钢丝作为基线；钢钎选用具有较大刚度的光圆钢筋进行加工，并配固定架，便于拆卸和调整标高。无超高路段先摊边部，为保证摊铺质量，后机边部走钢丝，中
3、部用滑靴走已摊好的结构层，两机重叠 1520cm。先测量放样，以间距 10m 定出中桩和边桩，用石灰划出中线及边线，钢钎间距也采用 10m（直线段不大于10m，曲线段不大于 5m） ，每整 10 米中桩和边桩打设一钢钎，为不妨碍摊铺机行走，钢钎应打设在离铺设结构层设计边线外 3040cm 处。 基线的张拉长度 100200m 为佳，张紧紧线器时注意安全。测量逐桩高程时，可以直接用水准仪视线高法放出钢线高程，这种方法比较适合于下承层平整，标高合适的情况。当下承层平整度差，标高也不合适时，只能把结构层的设计理论标高放出，这个理论标高的计算基础是理论松铺厚度，这样碾压后下承层位置降低。为保证标高满足
4、要求，可以在摊铺前在整 10 米横断面上打入钢钉，钢钉稍高于下基层 510mm，这样钢钉基本上反映下承层标高，测量钉子的高程，计算出钉子的高程和未来摊铺层上设计标高的差值，用此差值乘先前试验段确定的松铺系数，得出应该摊铺层的上标高。施工时用水平尺或拉线调钢丝基准的高度。注意钢钉的位置，靠近路边缘施工时，容易用水平尺调钢丝高度，但边缘位置由于碾压，往往略低于中间，所以不能反映整个横断面的情况，实践证明在距下承层边缘 1.5m 处能够反映整个横断面的标高。施工时可以用比较轻的钓鱼线拉在横断面上，两人用钢板尺在钉子上量算好数据，指挥两侧人员上下调钢钎固定架的丝扣。不使用摊铺机时，控制标高需要3作出控
5、制标志，一般用白灰点出，能够让机械操作手看清为宜。施工二灰土（或路基填筑素土）时，可以在稳压的二灰土上埋红砖，砖上与二灰的松铺标高相等。公路工程施工测量是工程施工的先导，测量的方法影响着施工，测量的精度决定着施工的质量。所以施工中的测量要结合工程实际，依据规范采用合适的施工测量方法。 3.软土路基施工技术 当地基软弱土层较厚时，常采用水泥搅拌桩法、排水固结法、高压喷射注浆法、挤密桩法、振冲法和强夯法进行处理。本文着重分析水泥搅拌桩法在高速公路施工中的应用。 3.1 水泥搅拌桩的工作原理 水泥搅拌桩是利用水泥等材料作为固化剂，利用专用机械设备将水泥喷入处理的软土地基内，并在喷射过程中，通过搅拌机
6、械，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理和化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。用水泥搅拌桩处理地基效果显著，处理后很快后投入使用。它的施工方法是根据喷注的是浆液还是粉体可分为浆喷湿法和粉喷干法两种。浆喷法较适用于天然含水量小于30%的软弱土层，如杂填土、粉粒含量高的粉土和砂土。粉喷法较适用于天然含水量大于 50%、塑性指数大于 10 的软土地质，如淤泥质土，粉土和含水量较高的粘性土。从搅拌效果看，相对于同样的搅拌时间，粉喷发比浆喷发得到的强度高，强度离散性小，但浆喷法施工简单、施工质量容易控制，特别
7、是固化剂的计量方法上，水泥浆比水泥粉更容易计量。43.2 水泥搅拌桩的施工工艺和成桩机械 水泥搅拌桩粉喷法的施工工艺为：钻机定位钻杆下沉钻进上提喷粉强制搅拌复拌提杆出孔钻机移位。主要配套机械由主钻机、空压机、储灰罐和发电设备组成，公路建设中常用的机型有日产 DJM 型系列和国产 GPP 型。 水泥搅拌桩浆喷法的施工工艺为：钻机定位预搅下沉制备水泥浆提升喷浆搅拌重复上、下搅拌清洗移位。主要配套机械由主钻机、压浆泵、集料斗、灰浆搅拌机和发电设备组成，目前道路建设中常用的机型有国产的 SJB-1、GZB-600、DJB-14D 型系列。 3.3 水泥搅拌桩的强度和承载力 影响水泥搅拌桩强度的指标有水
8、泥掺入比、外掺剂、水泥标号，另外土中含水量及有机质含量、温度环境也对强度的形成和大小有一定影响。其中水泥掺入比宜为 7%15%，加固强度标准值宜取试块 90D，一般强度可达 0.3-2.3Pa。 通过对软弱地基实施水泥搅拌桩加固处理，可以使复合地基承载力增大，复合地基承载力的提高是由单桩承载力和桩的分布密度决定的，单桩承载力取决于桩体强度和地基土对桩的承载力。水泥搅拌桩和旋喷桩的外界破坏形式是相似的，即桩身破坏和桩-土体系破坏，两种破坏起关键作用的是水泥含量，水泥含量 5%15%时，单桩承载力由桩的强度决定，水泥含量 25%以上时，单桩承载力由桩的侧向摩擦力和桩尖反力决定。53.4 水泥搅拌桩
9、的效果分析 水泥搅拌桩成桩质量检测可以采用开挖检验、标准贯入试验、荷载试验、钻孔取芯、低应变法检测等方法，目前最常见的检测方法是以低应变法为主，辅以钻孔取芯和静载荷试验，并结合瑞利波法对复合地基承载力进行评价。其中前两种方法能够直观的反映桩体的质量和单桩承载力，后一种方法操作简单，样本采集量大，能够较准确地计算整体区域内的复合地基承载力。 低应变法是基于弹性波反射原理来检测成桩长度和桩身完整性的，利用弹性波在桩身内的纵向波速和芯体抗压强度的对应关系公式，结合水泥土的强度与龄期之间的幂函数关系，可进一步推算出天龄期的标准抗压强度值。 取此标准强度的一半作为单桩承载力的基本值，对同一施工范围内抽检
10、的所有单桩求取承载力的平均值；根据工勘资料或原地基静载荷试验结果求取的浅层最小纵波换算出桩间土承载力最小值，并对路基最大允许填土高度进行估算。 根据低应变检测和估算结果，整个高速标段水泥土深层搅拌桩单桩承载力均值为 1040KPa。根据工勘资料，高速公路全程天然地基承载力最小为 115KPa。桩间距按 1.5m 计算，其对应的桩土置换率为 8.73% ，则复合地基的承载力可按下式计算： RSP=m*RP+(1-m)*RS 式中，m 为置换率； RP 为单桩承载力，1040KPa ； 6RS 为桩间土承载力，105KPa。 通过上式计算可知，天然地基经水泥搅拌桩加固处理后其复合地基承载力有明显提高，能够满足桥、涵基底和高填台背下部承载力的要求。4.结 语 高速公路施工的测量及是软土地基加固都是整个施工过程的关键技术，本文结合该高速公路施工的工程实例，讨论了高速公路施工过程测量，研究了水泥搅拌桩软土路基施工技术。因此本文对高速公路施工研究具有一定的参考价值。 参 考 文 献 1韦伦忠. 高速公路工程质量管理J. 中国新技术新产品，2009 2袁泉. 浅谈高速公路工程质量管理J. 中国高新技术企业， 2010 3杨修志. 施工现场机械设备使用与管理J. 公路交通技术， 2007 4董鹏. 高速公路桥头过渡段沉降差异分析及处理方法J. 铁道建筑，2008
