【摘 要】 在道路工程中,由于橋梁臺背處的回填是路基填土與橋梁結構物的銜接部分,其與路基、橋梁結構物本身間產生的不均勻沉降,會造成路面面板斷裂、產生跳車等通病,本文討論了高速公路橋梁臺背回填的重要性,論述了施工工藝措施,從不同方面提出了相關的質量控制措施。
【關鍵詞】 橋梁;臺背;質量控制
橋梁臺背填土的質量直接關系到竣工后行車的舒適與安全,也是容易出現質量缺陷的部位。在橋梁臺背回填工藝中,目前常見的有回填土(夯實或碾壓法)、回填砂石等透水性材料(水沉法)、回填水泥、石灰或粉煤灰穩定粒料(碾壓法),近幾年還出現了澆注流態粉煤灰(模筑法)、澆注無砂混凝土(模筑法)等新工藝。
1、高速公路橋梁臺背回填的重要性
橋梁臺背回填是路基與橋梁的銜接部位,因其回填工作量小、操作空間狹窄在施工中往往被忽視,往往出現回填材料不符合要求,壓實度達不到設計標準的現象。首先橋頭的差異沉降使得車輛在通過橋涵結構物時,對結構物產生不小的沖擊荷載,路橋結合處的損害嚴重。為了維護高速公路的良好使用狀態,對橋梁兩端的差異沉降要及時進行維修,不斷的維修不僅要耗費大量的人力、財力和物力,而且也產生了不良的社會影響。其次,橋頭跳車對車輛的損害也相當大,并且加大了行車的油耗。另外,橋頭的差異沉降會導致車輛行駛至橋頭時不得不減速通過,影響了車輛的行駛速度。而且,對于高速公路來說,橋頭跳車對行車質量的影響尤為明顯,降低了駕乘人員的行車舒適性。
2、對路基回填材料的技術要求
2.1 水泥穩定土
(1)用于結構物回填的水泥穩定土,最大粒徑不超過53mm,不均勻系數大于5。細粒土的液限不大于40%,塑性指數不大于17。對于中粒土和粗粒土,如土中小于0.6mm的顆粒含量在30%以下時,塑性指數不大于20。實際應用時,宜選用塑性指數不大于12,不均勻系數大于10的土。
(2)水泥穩定土在90%保證率時壓實度不低于重型壓實標準的95%,承載比應不小于100%。水泥劑量以水泥質量占全部干土質量的百分率計,最低劑量不低于4%,工地實際采用的水泥劑量應比實驗室內確定的劑量增加0.5%~1.0%。
2.2 粒料
(1)級配碎石最大粒徑不大于37.5mm,級配礫石、未篩分碎石和砂礫最大粒徑不大于50mm,其級配應符合《公路路面基層施工技術規范》(JTJ034-2000)規定。
(2)透水性材料最大粒徑不大于500mm,小于20mm的粒料中,0.075mm篩孔的細料通過率不大于10%,0.5mm以下細粒土塑性指數不大于6。
(3)粒料中粗集料的壓碎值不低于40%,細集料的液限指數不大于28%,塑性指數不大于9,塑性指數與0.5mm以下顆粒含量的乘積不大于100。
2.3 高穩定性材料
(1)土中大于0.075mm的顆粒占全部土質量的50%以上,液限小于50%,塑性指數小于20,承載比不低于12%,具有一定的級配,能夠有效壓實。
(2)回填高穩定性材料,保證率為90%時壓實度代表值不低于95%;高穩定性填料為硬質巖填料時,可采用壓縮變形率確定壓實度;為軟巖填料時可采用固相體積率標準確定壓實度。
3、影響臺背回填質量的原因
由于橋梁構造物的制約,臺背回填碾壓存在三個難點,成為影響臺背回填質量的三個原因:
3.1 路基填筑和橋梁構造物施工是公路路基施工的兩個主要內容,是影響施工工期的兩個關鍵,受自然因素影響較大。大多數情況下,這兩個項目的施工都是同時進行的。為保證橋梁構造物完工后再進行路基施工。這樣就將橋梁構造物之間的路基填筑分成了兩段,在臨近臺背處留下“搭接處”這一薄弱環節。
3.2 對于薄臂直立式的臺背回填碾壓,振動壓路機在接近臺背時必須減小振動力,甚至不能振動而改用光輪壓路機對臺背填土進行碾壓,使臺背土壓實度難以達到規范要求。
3.3 為保證橋梁構造物不受損害,壓路機不敢充分靠近臺根或翼墻根,在臺根、翼墻根外留下碾壓不到位的“死角”。
4、橋梁臺背回填施工質量控制的要求
橋梁臺背回填是路基工程中的關鍵部分,為保證橋頭路堤穩定,在施工中應克服認為結構物回填工程量小、操作空間小而往往被忽視,致使回填材料不符合要求,壓實度達不到設計標準的現象。在施工中應做到:
4.1 橋梁臺背回填應選擇適宜的材料并通過檢驗,除設計文件另有規定外,一般應盡可能采用砂類土或滲水性土。當采用非滲水性土時,應在土中加入石灰、水泥等穩定材料進行處理。所用機具應適應回填操作空間,若不適宜用大型壓路機碾壓時,應盡量采用小型手扶振動夯或手扶振動壓路機壓實。
4.2 橋梁臺背填土范圍:按照規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。
4.3 橋梁臺背回填應適時分層回填壓實,分層厚度一般規定每層15㎝,并應在橋臺背墻或明顯地方標明高度逐層填筑、逐層碾壓檢測。檢查頻率每50㎡檢驗1點,不足50㎡時至少檢驗1點,每點都應合格。
4.4 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(除非另有文件規定)。
4.5 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。
4.6 回填鋼筋混凝上圓管時,必須注意兩邊對稱同時進行,直至管頂。回填時特別要注意管道兩側腋下的回填壓實。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定強度后才能進行。
4.7 在橋梁構造物完工后開始路基填筑施工,當工期允許時,應將橋梁構造物施工與路基填筑錯開,先行組織安排橋梁構造物施工,在橋梁構造物完工并達到設計要求的強度后再進行路基填筑,使臺背填土和橋梁構造物間的路基填筑形成一個整體,同步進行,從而避免臺背后“搭接處”這一薄弱環節。
4.8 臺背后“搭接處”的處理,當路基填筑和橋梁構造物施工同時進行時,臺背填土長度頂部為距翼墻尾段不小于臺高加2米;底部距基礎頂面內緣不小于2米;涵洞填土長度每側不小于2倍孔徑長度。施工中一般在臺背后預留不小于10米的距離范圍。這樣,一方面為橋梁構造提供了足夠的施工作業面,另一方面便于對臺背后“搭接處”進行技術處理,為壓實機具進行臺背填料壓實提供了充分的作業空間。
5、臺背回填施工注意事項
5.1 在回填、壓實過程中,對蓋板涵、人機孔等宜在安裝上部結構后進行對稱回填,防止單側施壓,以免損壞墻身;對八字墻、一字墻可先進行基礎施工,在臺背回填完成后,進行反開挖施工。臺背填土壓實度,不論采用什么樣的辦法進行控制,其關鍵的還在于壓實機具。
5.2 認真做好記錄。回填前,用紅漆在橋(涵)臺背左、中、右分別標明壓實分層標記及回填層數編號;建立臺背回填臺帳,內容包括樁號、材料名稱、日期、質量(層厚、范圍、壓實度)。
6、臺背回填壓實及檢驗標準
結構物回填應分層壓實并嚴格控制含水量,每層松鋪厚度不宜大于15厘米,壓實度控制要求從填方基底或涵洞頂部至路床頂面均為95%。檢測時每50平方米檢驗1個點,小于50平方米按1個點檢驗;每側不少于2個點,且點點合格。不符合以上規定的任何一條都要返工。
7、結束語
橋梁臺背回填施工是一個較復雜、棘手的問題,是路基工程施工中非常重要的部分,是有效防止路橋過渡段發生汽車跳車的有力保障。所以要有效減少橋頭跳車的出現,必須嚴格按照規范、設計要求進行施工,控制好施工質量。
參考文獻
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