橋臺臺背路基回填的技術研究

姜新愛 幸佐文

摘 要：分析了橋臺臺背回填施工中的材料選擇及相關的施工方法與碾壓工藝；研究臺背路基回填后的質量檢測及評價指標；最后，介紹了部分新材料、新工藝在橋臺臺背回填施工中的應用。

關鍵詞：橋臺臺背；碾壓施工；壓實度：新材料

作為剛性混凝土構造物向半剛性基層路面過渡段，橋涵與路堤連接處經常出現路基不均勻沉降等病害，隨著公路運營時間的推移，橋涵與路堤之間形成臺階，車輛通過時出現跳躍現象。施工過程中，橋涵臺背回填土的壓實度達不到規定的設計要求是造成橋頭跳車的一個重要原因。越來越多的新型材料被運用在橋臺臺背回填中，發揮了有效的防沉降作用。針對不同的施工材料及橋臺形勢，選擇適宜的壓實機械與碾壓組合，是達到壓實度要求的關鍵因素。最近幾年，作為路基施工質量控制與管理手段，橋臺臺背回填質量的檢測技術受到更多人的重視，成為影響施工的進度和質量重要因素。

1 橋臺臺背回填材料

橋臺臺背回填材料是決定回填質量的關鍵因素，宜選用級配優良，透水性好，且水穩定性好、易于壓實的高強度材料，如卵礫石、碎石土及砂礫土等。

碎石回填材料在橋臺臺背回填施工中應用廣泛，選料應符合《公路路基基層施工技術規范》規定，最大粒徑不大于37.5mm，粒料壓碎值小于40%。級配優良的砂礫回填料具有良好的水穩定性和強度，易于壓實，回填后表面沉降變形小，在濟青高速等路段使用時取得了良好的效果。

2 施工碾壓工藝

橋涵構造物及路基填筑施工完畢后，將臺背后已壓實路堤削成斜坡，然后沿斜坡開挖成向內傾斜2%-4%縱坡的臺階，并考慮設置縱向、橫向排水設施。為防止機械對橋涵造成破壞，構造物50cm范圍內盡量使用人工開挖。開挖完成后應清理臺后回填范圍內的濕軟土層，整平夯實，確保基底壓實度不小于90%。使用油漆在肋板或耳墻上標示分層壓實厚度的控制線，壓實厚度不超過15cm，在控制線依次標出填筑碾壓層次。

臺背回填時按照設計厚度分層對稱填筑，每層松鋪厚度不大于30cm，以機械為主，人工配合攤鋪、整平，及時挖出超過設計粒徑的石塊，填補坑洞。分層填筑后分層壓實，對于基底等壓路機無法施工的狹窄區域，采用小型振動平板夯以1/2重疊面夯實。使用壓路機碾壓施工時，初壓以低速由兩側向中間碾壓，再由中間向兩側碾壓，錯輪1/3。碾壓過程以靜壓為主，特殊路段且離結構物較遠時，可采用輕微振動碾壓。

圓管涵及翼墻等構造物1m范圍內盡量避免使用壓路機碾壓，而應采用小型夯實機具夯實，此時松鋪厚度宜酌情減小。使用小型夯實機應注意夯實密實、均勻，避免出現碾壓死角。橋臺臺背回填從構造物基礎至路堤頂面的壓實度不宜小于96%。

3 臺背回填質量檢測技術及評價

作為路基壓實標準中最基礎的檢測指標，壓實系數反映施工現場填筑壓實與室內擊實試驗的接近程度，是表達土體自身的相對壓實情況的技術指標。壓實度是施工現場材料的干密度ρ與實驗室內標準擊實試驗得到的最大干密度之比，即：

K=ρ/ρmax

我國現行規范中對于不同地區不同材料填筑的壓實度有明確規定，而臺背回填高度變化較大，參照規范設計要求施工會導致臺背處出現不均勻沉降。為此，橋臺臺背回填應從構造物基礎至路堤頂面均采用同一壓實度標準，即不小于90%。

在實際工程施工中，壓實度指標應用于均質細粒土材料比較準確，但在多種材料的粒徑、級配、含水狀態存在差異的土石混合料地區，使用工地密度法對非均質填料檢測時，壓實度指標往往不能全面地評價橋臺臺背回填質量。

與壓實系數的靜態設計理論不同，路基回彈模量是瞬時動態脈沖荷載下，動態偏應力與回彈或可恢復應變的比值，在路基性能評價中更加合理。根據規范《公路路基路面現場測試規程》計算路基回彈模量E0值：

式中：E0—路基回彈模量（MPa）；μ0—土的泊松比，根據部頒設計規范選用；Li—結束試驗前的各級實測回彈變形值；Pi—對應于Li的各級壓力值。

通過以上公式判斷橋臺臺背回填路基回彈模量是否滿足規范要求。

4 新材料在臺背回填施工中的應用

為了減少橋臺臺背不均勻沉降引起的橋頭跳車等病害，越來越多的新材料、新工藝在臺背回填施工中得以應、推廣。

液態粉煤灰是采用粉煤灰、水泥、外加劑等材料按照配合比要求調配攪拌而成，用于橋臺臺背回填，可有效減少作用于橋臺的側壓力，增強構造物的穩定性。尤其適用于臺背空間較窄或軟土路基構造物的高臺背回填。液態粉煤灰澆筑施工，簡略了碾壓環節，大大簡化了施工工序，縮短了工期，同時也使材料浸入臺背邊角，保證臺背基底回填密實均勻。

陶粒混凝土是以黏土、頁巖、粉煤灰等為原料，經加工、焙燒而制成的一種輕質、堅硬、具有明顯蜂窩狀的人造輕質骨料。其代替石子配制的混凝土具有質量輕、強度高、模量高等特點，用于橋臺臺背回填可明顯減小側向土壓力，且回填路段地基沉降得到較大緩解。回填橋臺臺背時，陶粒混凝土采用振搗成型的施工工藝，免去了碾壓施工工序，也能夠充分填充臺背縫隙，消除了土體回填中不可避免的死角。

煤矸石是開采煤炭時殘留的廢棄物，應用在路堤填筑施工中，具有強度高、透水性好、易壓實等工程特點，同時可以改善環境，降低工程造價。但是煤矸石在路基施工中應用較少，相應設計與規范尚未完善，作為橋臺臺背回填材料，應通過試驗驗證材料的各項物理、力學性能，擊實特性，承載比特性的技術指標，編制科學、規范、合理的施工工藝，并加強后期路基沉降監測。

參考文獻

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