李星義

臺背回填施工法在防止橋頭跳車中的應(yīng)用

李星義

(亳州市公路局,安徽亳州 236800)

橋頭跳車是世界公認(rèn)的公路工程通病之一,是影響公路行車舒適和安全的頑癥。臺背回填施工法是治理橋頭跳車的一個關(guān)鍵施工法,由于臺背回填原因造成的橋頭跳車是公路工程質(zhì)量的通病。為了最大限度的減少臺背處沉降,減少橋頭跳車,必須從減少原地面沉降和減小填料自身沉降兩個方面來加強(qiáng)施工控制,以提高工程質(zhì)量。

臺背回填;橋頭跳車;原地面沉降;路基填料沉降

合(肥)銅(陵)公路第五合同段位于樅陽縣境內(nèi),橋涵結(jié)構(gòu)物較多,解決橋頭跳車問題,是打造優(yōu)良工程的重要基礎(chǔ)。橋頭跳車現(xiàn)象和臺背回填質(zhì)量有著直接的因果關(guān)系,高質(zhì)量的臺背回填是解決橋頭跳車現(xiàn)象的有效措施。

臺背是結(jié)構(gòu)物與路基的連接部分,由于結(jié)構(gòu)物的自身沉降量較小,幾乎可以忽略不計(jì),而路基填料的自身壓縮量以及其造成的原地面沉降量相對較大,從而造成結(jié)構(gòu)物與路基的沉降差較大,在臺背處形成路面局部較大沉陷,車輛通行時(shí)造成跳車。從理論上分析,由于橋頭臺背處原地面沉降和臺背填料自身沉降永遠(yuǎn)無法徹底消除,因此,跳車是無法避免的。為了最大限度的減少臺背處沉降,提高工程質(zhì)量,交通部把處理臺背,減少少跳車作為治理公路工程通病的重要一環(huán)。

1 減少橋頭跳車的技術(shù)措施

由于橋頭跳車是主要由路基的沉降引起的,而路基的沉降是由原地面沉降和填料自身沉降產(chǎn)生的,故減少臺背沉降,減少橋頭跳車就應(yīng)從減少原地面沉降量和減少臺背填料自身沉降量兩方面來下手。

1.1 減少原地面沉降

土體的密實(shí)有三種狀態(tài),超固結(jié)、正常固結(jié)、欠固結(jié)。土體在上部壓力或自重作用下,會隨著孔隙水的逐漸排出而體積逐漸縮小。當(dāng)上部存在壓力時(shí),該進(jìn)程明顯加快。在施工前,原地面一般已經(jīng)完成其自然堆積沉降的過程,但我們在其上填筑臺背后,增加了壓力,原地面會產(chǎn)生新的壓縮沉降。因此,減少臺背原地面的沉降是保證臺背質(zhì)量的方法之一?？梢圆扇〉拇胧┯?加強(qiáng)原地面的處理和盡量給予充足的自然沉降時(shí)間。臺背處的原地面處理要求應(yīng)該比其他段落的原地面更加嚴(yán)格。因此,施工控制要注意一下四點(diǎn):

(1)嚴(yán)格檢驗(yàn)臺背處原地面,必須保證90%的壓實(shí)度,保證無翻漿、反彈、松散等缺陷。

(2)盡可能早的完成臺背回填施工,留出充足的時(shí)間完成原地面的沉降。這一點(diǎn)對臺背填料自身同樣適用。目前的臺背處理,大多考慮的是填料本身的沉降量的減少,對于原地面的沉降則相對重視不夠,由于臺背的特殊性,施工周期短,鋪筑路面前的停滯時(shí)間短,這是產(chǎn)生工后原地面沉降的重要原因。

(3)合理安排臺背回填施工時(shí)間,盡量能在3～5月枯水季節(jié)完成。

由于原地面含水量的變化對于路基尤其是高路基的影響也比較大。當(dāng)原地面水位較高時(shí),由于水充足,毛細(xì)水豐富,土體間隙較大,當(dāng)水位下降時(shí),毛細(xì)水排出,土體體積變小。因此,在每年的枯水季節(jié)施工,對于減少工后沉降有很大好處。最不利的季節(jié)就是每年的7～9月雨季施工。此時(shí)完成的路基原地面,由于地下水豐富,以后隨著水分的喪失,會產(chǎn)生較多的沉降量。

(4)采用輕質(zhì)填料填筑臺背。

用輕質(zhì)材料填筑路堤可減輕對路基原地面的壓力。目前國內(nèi)已有應(yīng)用粉煤灰填筑路堤技術(shù),使路堤自重減輕25%左右。粉煤灰與土相比,具有自重輕、強(qiáng)度高、壓縮性小、內(nèi)摩擦角大和施工時(shí)受雨水影響小等優(yōu)點(diǎn),是良好的路堤材料。粉煤灰路堤與土路堤相比,可有效地降低對地基的附加應(yīng)力,減少原地面的沉降量,提高路堤的極限高度,同時(shí)又節(jié)約土方,擴(kuò)大工業(yè)廢料的利用途徑,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益良好。

1.2 填料自身沉降

(1)選用易壓實(shí)的壓縮性小的填料。如:砂礫和灰土。由于砂礫有良好的天然級配,容易壓實(shí),且其將來土體之間的可壓縮量小?；蛘呋彝列纬梢欢◤?qiáng)度的板體,減少其自身的壓縮變形量。另外,風(fēng)化料也是一種比較好的臺背填料,填料本身具有一定的顆粒硬度,具有一定的級配,容易壓實(shí),壓實(shí)后的壓縮沉降量小。

(2)嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,提高壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn),以減少將來的沉降量。工程要求每層壓實(shí)度必須控制在96%以上。

(3)采用透水性材料或能形成板體的水穩(wěn)定性好的材料,減少臺背水的損害。水是路基的大敵,臺背處如果有積水,會造成土體穩(wěn)定性變差,導(dǎo)致承載力下降,變形能力提高,不能抵抗車輛荷載的作用,容易變形,即沉陷等。

2 具體臺背施工質(zhì)量控制要求

2.1 回填材料

統(tǒng)一采用風(fēng)化料。風(fēng)化料應(yīng)選用級配良好、含泥量小的、有一定硬度的、顆粒均勻的優(yōu)質(zhì)風(fēng)化料,宜選用不均勻系數(shù)大于10,塑性指數(shù)小于10的風(fēng)化砂。風(fēng)化砂進(jìn)行優(yōu)選并粉碎過篩,單個顆粒的最大粒徑不超過37.5mm,4. 75mm篩孔通過率不低于50%,0.075mm篩通過率不高于10%,不均勻系數(shù)應(yīng)大于5。

2.2 回填范圍

2.2.1 臺背回填底面線

u型臺為基礎(chǔ)頂面、柱式臺為清表后原地面、肋板臺為清表后原地面與承臺頂標(biāo)高的低值、薄壁臺、扶壁臺、輕型臺為承臺頂面、涵洞為原地面線。

此線以下的為基坑回填。

2.2.2 臺背范圍

臺背回填范圍從底面線算起,底部寬度為距基礎(chǔ)內(nèi)緣(即臺身)2m,按1:1.5呈倒梯形放坡至搭板下墊層底部,同時(shí)滿足臺背回填頂寬大于搭板長度至少1m。u型臺在滿足以上范圍前提下,必須同時(shí)保證頂部為距翼墻尾端不小于臺高加2m。若臺后地面線至基礎(chǔ)部分是較堅(jiān)硬的巖石,臺背后可不按2m及相應(yīng)比例的斜坡放坡,臺后部分采用級配碎石或漿砌片石(拳石)回填。

2.2.3 其他規(guī)定

拱橋拱涵臺背回填長度不小于臺高的3—4倍;圓管涵每側(cè)長度不小于2倍孔徑長度;箱涵蓋板涵底寬不小于2m,頂寬不小于涵洞高度加2.5m。涵頂回填高度不小于50cm。

2.3 質(zhì)量控制

(1)臺背范圍內(nèi)原地面應(yīng)清理干凈,壓實(shí)度90%,如臺背下為軟弱土地基,必須進(jìn)行處理。

(2)回填材料必須滿足不均勻系數(shù)和塑性指數(shù)要求,并經(jīng)試驗(yàn)檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)場使用。

(3)輕型橋臺、蓋板涵臺背回填必須在梁板架設(shè)完成后方可回填。

(4)兩側(cè)臺背應(yīng)同時(shí)進(jìn)行回填,兩側(cè)標(biāo)高之差不得大于lm。

(5)臺背回填分層回填壓實(shí),每層15cm。

(6)填筑前在橋臺背墻或明顯地方按15cm一層,用紅油漆在左、中、右的位置分別劃線,并寫上每層層數(shù)和該層寬度,填筑時(shí)按照劃線嚴(yán)格控制分層厚度和寬度。

(7)臺背應(yīng)盡量與錐坡以及臺前護(hù)坡填土同時(shí)填筑,錐坡、護(hù)坡范圍內(nèi)可填土。分層厚度均按15cm控制。

(8)壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)96%檢驗(yàn)頻率每50m2檢測一點(diǎn),不足50m2。檢測一點(diǎn)。每點(diǎn)都必須不小于96%,不采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法評定壓實(shí)度。壓實(shí)度指標(biāo)檢測采用灌砂法,含水量檢測采用酒精燃燒法。

(9)壓實(shí)采用大型壓路機(jī)。局部無法壓實(shí)的地方如耳墻等,采用平板夯或蛤蟆夯,施工作業(yè)面上必須保證足夠的壓實(shí)度。

(10)有條件時(shí),應(yīng)在臺背完成后再施工臺帽;如先施工的臺帽,則臺帽下部從無法進(jìn)入壓路機(jī)壓實(shí)開始,采用平板夯或蛤蟆夯夯實(shí)至距離臺帽底80cm,其上的這80cm采用M7.5漿砌片石砌筑。

(11)臺背回填范圍與錐坡、護(hù)坡填土的范圍界限要明確。每層施工前,必須用灰線灑出臺背范圍,上料時(shí),先上臺背填料,再上錐坡土,兩種填料界限要順直明確。本工程填料相同,可以同時(shí)施工。

(12)臺背與路基的連接處理。臺背與預(yù)留路基必須同時(shí)填筑。層厚均采用15cm一層。施工時(shí)應(yīng)先填路基填料,修整出順直的邊界后再填臺背填料,然后同時(shí)碾壓。若兩部分填料相同,則無需分別填筑。

2.4 施工程序

(1)開工報(bào)告的審批。

(2)臺背回填材料的準(zhǔn)備。填料必須是符合規(guī)定,并經(jīng)試驗(yàn)監(jiān)理檢查認(rèn)可的料源。

(3)臺背填筑

①按設(shè)計(jì)要求先做好臺背排水盲溝,然后才能回填。

②每層厚度原則上為15cm。為便于檢查每層填鋪厚度是否均勻及方便施工,臺背回填前,從回填底面線開始,把每層填筑的厚度在臺背墻上做上記號,標(biāo)明填筑位置及相應(yīng)的層次,以此為參照進(jìn)行每層的施工。這樣現(xiàn)場施工人員就能容易且較好地控制每層的填鋪厚度,檢查施工質(zhì)量也較為方便。

③與臺背相接的路基端頭,是控制的重點(diǎn)。要求在施工時(shí),對路基端頭的壓實(shí)度進(jìn)行復(fù)測,復(fù)測的目的就是確?；靥畈糠峙c路基部分銜接好,消除隱患。路基端頭每層檢查3個點(diǎn),兩側(cè)各一個,中間一個。如果臨近臺背的第一樁號檢測不滿足要求,繼續(xù)向路基方向的下一個樁號檢測,直至合格為止,這樣就可確定臺背回填的實(shí)際范圍。

④因臺背回填為風(fēng)化料,為解決頂層松散的現(xiàn)象,臺背回填至最后時(shí),頂層做30cm厚灰量8%的石灰土進(jìn)行封層,但回填總高度不變。

3 結(jié)語

橋頭跳車是現(xiàn)存比較復(fù)雜的技術(shù)問題,高質(zhì)量的臺背回填是解決這一問題的有效措施。在施工中,施工方、監(jiān)理方要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,強(qiáng)化管理,完善施工工藝和施工方法,從根本上解決質(zhì)量問題,創(chuàng)造一個良好的行車條件,為社會帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。

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責(zé)任編輯:文 月

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李星義(19782),男,安徽亳州人,安徽省毫州市公路局工程師。研究方向:路橋工程技術(shù)。