看着浔江中的桥墩一天一天“长高”,曾华康却有些焦虑。
早在2023年4月,中交二航局承建的广西苍容浔江大桥位于江中心的中塔首节塔柱,就已经顺利浇筑。而曾华康负责的四工段机场连接线,路基处理却遇上了大难题。“18米深的江中心都把塔柱建立起来了,岸上的路基处理却迟迟赶不上进度。”作为四工段工段长,曾华康有些自责。
遍布四工段沿线的软土地基,成了路面施工的“拦路虎”。
2023年6月中旬,曾华康再度带着技术员对四工段进行勘测。勘测结果显示,四工段K20至K24里程之间,布满了大大小小深浅不一的淤泥、淤泥质粘土、饱和粘土,这些软土地基,总计达到4公里。
看着波浪翻涌的浔江,曾华康陷入了沉思。滔滔江水滋养了两岸,也使沿岸土层因长期积水浸泡而软化。“标段处于广西藤县塘步镇的浔江沿岸,土层富含大量水分,导致软基路段增多,而且在设计图纸上标注不完整,全靠我们自己带着触探仪重新复测。”曾华康说。
触探杆深入地下,勘测的数据不出意料地让人失望。按照设计要求,路基承载力至少要达到200兆帕才合格。“软基路段测得的数据全部低于这个标准,有的路段甚至只有几十兆帕。”曾华康颇为无奈。
四工段想的第一个方法,也是最传统的方法,就是在软土地基上铺垫0.5米至1.2米厚的砂垫层。这样既可达到固结软土层,使砂垫层起到上部排水层作用。同时,砂垫层又能成为填土内的地下排水层,以降低填土内的水位,在填土及地基处理施工时,还能为施工机械提供良好的通行条件。
然而,现实将这个方案无情推翻。不同里程软基路段里面的淤泥、淤泥质粘土、饱和粘土深浅不一,最浅的软土层约为3米,而最深处达到8米。采用铺垫0.5米至1.2米厚的砂垫层方法,地基承载力无法达到要求,地基将会塌陷。
“既然软土地基无法承载更多重量,我们可不可以将软土挖出来清走,填入其它符合承载力要求的材料?”曾华康的这一方案提出来,设备部、物资部、工程部立即进行了计算:这一方案大约需要清走40万立方米软土地基,如采用挖斗为3立方米容量的挖土机,假设每掘一次且装斗就是3立方米,需要挖13万余次。按一台挖机每日饱和工作量挖掘2000立方米来计算,需要每日有效挖掘700次,如此一来,仅挖掘软土地基就需要6个多月。这还不包括填入合格材料所需要的设备和时间。
但这是四工段软土地基处理最可行的方案。项目部将这一“软土地基换填施工方案”优化成了两类:针对3米以内的软土地基,采取全部挖掘清走,然后填上透水性较好的石渣、碎石,即“置换法”;针对深度达到8米的软土地基,采取挖掘清走上面3米的软土地基,然后投入直径为0.8米至1.5米的大块石头,将软土挤开,然后在上面再填上透水性较好的石渣、碎石等“硬物”,即“抛石挤淤法”。
经过试验路段验证,用以上两种方法改造不同深度的软土地基,都取得了可喜的效果,地基变得更加稳固,承载力均达到200兆帕以上。
广西多雨,藤县也不例外,四工段必须抢抓晴好天气见缝插针对软土路基进行处理。从地图上看,北回归线经过地球上16个国家和地区,多属沙漠和草原地带,如北非的撒哈拉沙漠等。但唯有经过中国的云南、广西、广东、福建、台湾等几个地方,却是林木繁茂,雨量充沛。“每年约160多天在下雨,还有强台风侵袭。”项目部安监部部长苏小锋对此地天气有过专门的调查和统计。而且这里的天气变幻莫测,一天能经历阴晴风雨好几个阶段的变化。
“只要遇上好天气,我们便投入挖机、推土机、后八轮渣土运输车、压路机等,集中对某一个软土地基进行处理,争取在最短时间内将该地基施工完毕。其它设备和人员则全面铺开,在各个软土路基段施工。”曾华康说。那段时间,四工段所有技术人员、劳务队伍和机械设备,随时都是待命状态。有好几次,大伙儿都被突如其来的大雨淋得全身湿透,刚撤下来换一身干净衣服,天气又转晴了,便又上了工地。
与此同时,在三工段,工段长何述科遇到了更大的麻烦。
三工段部分软土地基,开挖深度达到6米时仍然是软土地基。而后,项目团队只能采用取芯钻机对地基进行取芯勘测,通过芯样判断出最深处达到了12米,这远远超出了滩涂地、水田、水塘、沟谷等软土地基所形成的深度,也超出了何述科等技术人员的认知。40多岁的蒙运灿是汗池村村小组组长,也是三工段施工队伍中的一员,他给何述科讲述了汗池村的一段往事——
广西藤县是全国闻名的钛矿、钛白粉生产基地,15年前的汗池村也曾经是采矿地。钛矿开采出来后要用大量水冲洗矿泥,将矿物从泥土中分离出来,于是开采商在汗池村挖了许多矿坑用来洗矿。后来停止采矿,矿坑匆忙填埋,形成了如今遍布施工沿线的软土地基。
作业面积大、软土较厚,软基换填施工困难,采用“抛石挤淤法”已经不能满足矿坑所形成的软土地基承载力需求。
一种“水泥搅拌桩施工方案”被应用于三工段软土路基。施工采用搅拌机叶片旋转切割搅拌土体下沉,同时开启送浆泵向土体喷送泥浆,让水泥与软土形成特定混凝土,随之硬结而提高承载力。“就是打个直径为0.5米的孔,将水泥泥浆等‘软物’材料灌进孔内,然后用机器搅拌,让软土与水泥形成混凝土,凝固之后就形成坚固的桩基。你可以把它理解为埋在淤泥中的桥墩,只不过建造得更短更多。”何述科的描述,通俗易懂。
但其实,这是个程序繁杂的工艺——首先要清除软土地基表层的灌木杂草等,平整处理基底低洼部分;地基桩要呈正三角形布置,桩心间距为1.4米;施工前为寻求最佳的搅拌次数、搅拌机下钻速度等参数;需进行试桩,以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工;水泥搅拌桩应采用合格的42.5兆帕普通硅酸盐水泥,水泥进场后都要检测……整个三工段,需要打下12530根水泥搅拌桩,总长度将达到11万米。
打开项目部编制的《水泥搅拌桩施工方案》,平面图中,这些水泥搅拌桩就像一个个密密麻麻的梅花桩,分布在每一个软土地基上。
2024年年初,三工段开始“水泥搅拌桩施工”,原计划至2024年10月18日完成。但何述科和他的团队,通过科学组织、高效施工,在“天公不作美”的天气下,到4月中旬就完成了80%的任务。同一时间,曾华康负责的四工段所有软土地基也全部处理完成。
至2024年7月初(路基软土施工问题全部解决的时间),他们“软硬”兼施,完美解决了路基施工遭遇的软土问题。(向代文)