臺背回填施工法在防止橋頭跳車中的應用

李星義

臺背回填施工法在防止橋頭跳車中的應用

李星義

(亳州市公路局,安徽亳州 236800)

橋頭跳車是世界公認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施工控制,以提高工程質量。

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,橋涵結構物較多,解決橋頭跳車問題,是打造優良工程的重要基礎。橋頭跳車現象和臺背回填質量有著直接的因果關系,高質量的臺背回填是解決橋頭跳車現象的有效措施。

臺背是結構物與路基的連接部分,由于結構物的自身沉降量較小,幾乎可以忽略不計,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,從而造成結構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。

1 減少橋頭跳車的技術措施

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生的,故減少臺背沉降,減少橋頭跳車就應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

土體的密實有三種狀態,超固結、正常固結、欠固結。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。當上部存在壓力時,該進程明顯加快。在施工前,原地面一般已經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量的方法之一。可以采取的措施有:加強原地面的處理和盡量給予充足的自然沉降時間。臺背處的原地面處理要求應該比其他段落的原地面更加嚴格。因此,施工控制要注意一下四點:

(1)嚴格檢驗臺背處原地面,必須保證90%的壓實度,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,留出充足的時間完成原地面的沉降。這一點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間短,這是產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間,盡量能在3～5月枯水季節完成。

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。當原地面水位較高時,由于水充足,毛細水豐富,土體間隙較大,當水位下降時,毛細水排出,土體體積變小。因此,在每年的枯水季節施工,對于減少工后沉降有很大好處。最不利的季節就是每年的7～9月雨季施工。此時完成的路基原地面,由于地下水豐富,以后隨著水分的喪失,會產生較多的沉降量。

(4)采用輕質填料填筑臺背。

用輕質材料填筑路堤可減輕對路基原地面的壓力。目前國內已有應用粉煤灰填筑路堤技術,使路堤自重減輕25%左右。粉煤灰與土相比,具有自重輕、強度高、壓縮性小、內摩擦角大和施工時受雨水影響小等優點,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力,減少原地面的沉降量,提高路堤的極限高度,同時又節約土方,擴大工業廢料的利用途徑,技術經濟效益良好。

1.2 填料自身沉降

(1)選用易壓實的壓縮性小的填料。如:砂礫和灰土。由于砂礫有良好的天然級配,容易壓實,且其將來土體之間的可壓縮量小。或者灰土形成一定強度的板體,減少其自身的壓縮變形量。另外,風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,壓實后的壓縮沉降量小。

(2)嚴格控制施工質量,提高壓實度標準,以減少將來的沉降量。工程要求每層壓實度必須控制在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,會造成土體穩定性變差,導致承載力下降,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 具體臺背施工質量控制要求

2.1 回填材料

統一采用風化料。風化料應選用級配良好、含泥量小的、有一定硬度的、顆粒均勻的優質風化料,宜選用不均勻系數大于10,塑性指數小于10的風化砂。風化砂進行優選并粉碎過篩,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%,不均勻系數應大于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,底部寬度為距基礎內緣(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部分是較堅硬的巖石,臺背后可不按2m及相應比例的斜坡放坡,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 質量控制

(1)臺背范圍內原地面應清理干凈,壓實度90%,如臺背下為軟弱土地基,必須進行處理。

(2)回填材料必須滿足不均勻系數和塑性指數要求,并經試驗檢驗合格后才能進場使用。

(3)輕型橋臺、蓋板涵臺背回填必須在梁板架設完成后方可回填。

(4)兩側臺背應同時進行回填,兩側標高之差不得大于lm。

(5)臺背回填分層回填壓實,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,并寫上每層層數和該層寬度,填筑時按照劃線嚴格控制分層厚度和寬度。

(7)臺背應盡量與錐坡以及臺前護坡填土同時填筑,錐坡、護坡范圍內可填土。分層厚度均按15cm控制。

(8)壓實度標準96%檢驗頻率每50m2檢測一點,不足50m2。檢測一點。每點都必須不小于96%,不采用數理統計的方法評定壓實度。壓實度指標檢測采用灌砂法,含水量檢測采用酒精燃燒法。

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

(10)有條件時,應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入壓路機壓實開始,采用平板夯或蛤蟆夯夯實至距離臺帽底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,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,可以同時施工。

(12)臺背與路基的連接處理。臺背與預留路基必須同時填筑。層厚均采用15cm一層。施工時應先填路基填料,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)開工報告的審批。

(2)臺背回填材料的準備。填料必須是符合規定,并經試驗監理檢查認可的料源。

(3)臺背填筑

①按設計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,標明填筑位置及相應的層次,以此為參照進行每層的施工。這樣現場施工人員就能容易且較好地控制每層的填鋪厚度,檢查施工質量也較為方便。

③與臺背相接的路基端頭,是控制的重點。要求在施工時,對路基端頭的壓實度進行復測,復測的目的就是確保回填部分與路基部分銜接好,消除隱患。路基端頭每層檢查3個點,兩側各一個,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際范圍。

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

3 結語

橋頭跳車是現存比較復雜的技術問題,高質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、監理方要嚴格按照標準規范,強化管理,完善施工工藝和施工方法,從根本上解決質量問題,創造一個良好的行車條件,為社會帶來更好的經濟效益。

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責任編輯: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。