方旭輝
南陽市唐河縣公路管理局,河南 南陽 473400
公路作為一種線性構造物,在跨越河道線路時,為保證水系暢通,減少道路平面交叉,確保行車安全、快速,公路沿線必須設置大量的橋涵構造物。由于橋涵與路基相接處的剛度變化大,臺背填土壓實比較困難,如果臺背施工中技術控制不力,施工稍有不慎,未達到設計要求,勢必造成臺背填土不均勻沉降,路面出現(xiàn)顯著的縱坡變化和剛度變化,引起橋頭跳車與路面損壞等問題,導致行駛的車輛產生跳躍現(xiàn)象,干擾正常行車安全,甚至引發(fā)交通事故,影響經濟效益和社會效益。由于臺背回填夯實區(qū)比較特別,對其施工工藝、填筑材料和施工機具等具有很高的要求,在施工過程中必須引起高度重視橋涵構造物的臺背回填質量,進行嚴格控制。
橋涵構造物臺背回填是路基工程中的關鍵部分,雖然回填工程量都不大,但其操作空間都比較小,在施工中往往被忽視。為保證路基穩(wěn)定,減少施工隱患,臺背回填在施工中總體要求做到:
1)在臺背回填前,必須對回填區(qū)域的場地進行徹底清理,消除所有不適合填筑的淤泥、雜草、樹木和腐殖土等;
2)對清理好的基礎底面進行充分夯實,并保證填筑區(qū)域底部距基礎內緣的距離大于2m。填筑區(qū)域應作成寬度不小于1m的臺階狀,如果采用土質回填時,填筑區(qū)域內嚴禁積水;
3)回填時的構造物必須滿足要求,支撐梁或涵底鋪砌及蓋板必須安裝完成,并且強度要達到75%以上才能進行臺背回填;
4)橋涵構筑物臺背回填應選擇適宜的材料并通過檢驗,除設計文件另有規(guī)定外,一般應盡可能采用砂類土或滲水性土;
5)所用機具應適應回填操作空間,由于臺背回填工作面狹窄,為防止回填對構造物產生過大的推擠而影響構造物的安全,若不適宜用大型壓路機碾壓時,應盡量采用小型手扶振動壓路機壓實,沖擊夯是一種保證具有良好壓實效果的壓實機具。
橋涵及結構物臺背回填宜采用水穩(wěn)性好的材料,如級配砂礫、級配碎石、天然級配的礫(碎)石土等,并滿足規(guī)定的級配要求。無水穩(wěn)性好的材料回填時,應采用石灰(水泥)改良土,石灰摻配比例8%~10%,水泥摻配比例3%~5%,改良土方案必須經監(jiān)理工程師批準。填料的最大粒徑不得超過50mm,塑性指數(shù)應小于12,CBR值≥8。回填材料應經監(jiān)理工程師認可和總監(jiān)辦批準,粒徑、含水量等不符合規(guī)范要求的材料不得使用。填筑前,必須對所選材料進行壓實試驗,保證其能達到規(guī)定的壓實要求。
對于建筑物標高過低,臺背基坑無法排除積水時,應當采用砂礫材料,并在水中分層鋪筑,直到回填的砂礫材料高于積水位為止。當然,對于砂源充沛的地方,為提高施工進度和避免不受雨季氣候的影響,可以選用有較好的物理力學性能且水穩(wěn)定性好的中粗砂作為理想的回填材料,但不宜選用細砂或含泥量大的砂卵石,要求含泥量不大于3.0%。臺背回填砂必須兩側同時回填,每層松鋪厚度不大于20cm,用輕型壓實機械壓實,壓實度在95%以上。
由于臺背回填在路基施工中一直是質量控制薄弱環(huán)節(jié),若回填技術控制稍有不當,極易造成嚴重的路基病害;為確保臺背回填質量,規(guī)范施工行為,消除質量通病,在臺背回填施工過程中應重點控制如下方面:
1)臺背回填范圍的控制
(1)臺背回填范圍應符合圖紙要求。圖紙無規(guī)定時要按照有關規(guī)范要求確定回填范圍,報監(jiān)理人員審批后回填;
(2)按照規(guī)定臺背填土順路線方向長度,頂部為距翼墻尾端不小于臺高加2m;底部距基礎內緣不小于2m;拱橋臺背填土長度不應小于臺高的3~4倍;涵洞填土長度每側不應小于2倍孔徑長度;
(3)回填處如有泄水孔或其他構筑物時,一定要按設計要求或設置碎石、粗砂或礫料層,以便達到泄水孔處過濾作用;
(4)臺背回填必須在地基穩(wěn)定的條件下進行,并做好基坑排水、清淤工作,確保施工現(xiàn)場不留積水。
2)松鋪厚度的控制
由于臺背回填所使用的壓實機具功率一般較小,為了保證回填壓實度達到設計要求的95%的標準,每層壓實的松鋪厚度不宜超過15cm,必須在墻身背面從基礎底面起按15cm高度從下往上逐條劃線并編號,以便施工時控制填土厚度和質檢人員掌握被驗層次和各項技術指標。臺背回填施工時應盡量與路基填筑同時進行,以便于控制回填質量。
3)含水量的控制
施工時,應嚴格進行含水量的控制,確保在回填材料的最佳含水量狀態(tài)下進行壓實作業(yè)。否則,含水量過高,造成彈簧現(xiàn)象,含水量過低則達不到壓實標準。填土的含水量力求達到最佳狀態(tài),最佳含水量宜控制在+2%范圍之內,否則要采取摻加一定劑量未消解的石灰或晾曬措施。
4)壓實的控制
(1)壓實度要求從基底至結構物頂部或路床頂面均為95%以上,橋臺、涵身背后和涵洞頂部的填土壓實度標準,從填方基底或涵洞頂部至路床頂面均與路基標準相同。
(2)對每層回填材料進行充分壓實,盡量保證每層填土的壓實度處處均勻,以防止不均勻沉降,并避免因壓實不夠而產生錯臺,以保證行車安全。
(3)壓實機具必須配備18t以上大型壓路機及打夯機兩種。一定要在回填材料及壓實機具設備落實到位的情況下方可進行臺背回填施工。除靠近結構物50cm用小型機動夯具夯實外,其它大面積的回填材料應使用大型振動壓路機壓實,并確定最佳施工組織方案、壓實厚度、壓實遍數(shù)等。由于靠近臺身及八字墻部分只能用小型機具夯實,達到要求的壓實度比較困難,需要大量增加碾壓及夯實遍數(shù)。
(4)臺背回填檢測頻率為每50m2檢驗1點,不足50m2時至少檢驗1點,每點都應合格。臺背檢測點位一般為:中間1點,左右邊距端口1m處各1點,檢測點到臺背的距離一般為10cm~30cm或由監(jiān)理工程師指定。
(5)回填完畢后,應進行彎沉檢測,彎沉檢測指標按非不利季節(jié)160(0.01mm)控制,不利季節(jié)按190(0.01mm)控制。
5)其他回填工序的控制
(1)當臺背回填砂時,回填前必須在八字墻墻身后先做好包邊土,包邊土要求壓實度95%以上,達到穩(wěn)固保護之目的,在包邊土底部設置排水盲溝,用碎石填筑30cm的滲水溝,把填砂灌水振搗后多余的水排至路基填土之外,在包邊土填高至60cm時方可進行臺背填砂。
(2)回填時應在構造物兩側對稱進行,保證兩側標高基本保持一致,以防止不對稱壓實造成的構造物單側受壓而導致構造物發(fā)生破壞。
①回填鋼筋混凝上圓管時,更須注意兩邊對稱同時進行,直至管頂?;靥顣r特別要注意管道兩側腋下的回填壓實;
②回填鋼筋混凝土蓋板涵時,只有在蓋上鋼筋混凝土板后才能回填。當客觀情況需要兩側不均勻填筑時,必須等到涵臺(墻)的混凝土或圬工砌體的砂漿達到規(guī)定強度后才能進行。
(3)當臺背填土完成后,在蓋板頂面繼續(xù)進行填土時,為保證蓋板的安全,防止填土時施工機具產生的劇烈沖擊造成蓋板破壞,蓋板頂面第一層填土鋪筑厚度不宜小于50 cm。
隨著高等級公路的快速發(fā)展,對公路工程質量的要求越來越高,對行車的舒適性要求也在逐步提高,如何提高臺背填土施工質量、解決路基質量通病、遏制橋頭涵頂跳車現(xiàn)象也越來越受到人們的關注。
橋涵構造物臺背回填技術是一項非常重要且細致的工作,為了防止回填產生不均勻沉降,提供舒適的安全行車條件,在構造物臺背回填施工中,必須嚴格要求施工場地、構造物強度、填筑材料和施工機具等,對回填材料、含水量、松鋪厚度、壓實等工序進行嚴格的控制。科學規(guī)范的施工技術控制是必須的,回填的好壞直接關系到路面的平整度,因此我們選擇好的填筑材料并加強控制好以上回填的各個環(huán)節(jié),才能有效的保證橋涵臺背回填的質量。
[1]公路橋涵施工技術規(guī)范[M].北京:人民交通出版社,2000.
[2]公路工程技術標準[M].北京:人民交通出版社,2000.
[3]公路工程路基施工規(guī)范[M].北京:人民交通出版社,2000.