勾永學
過渡段路基主要指橋臺背后缺口、涵洞兩側、填挖交界處等路基地段。這些地段是路基的關鍵部位,填的不好會產生路基不均勻沉降、滑坡、裂縫等,直接影響路基整體質量,要作為關鍵工序來組織施工。因此過渡段路基的施工是路橋建設中的一項極其重要的項目,其施工的質量好壞、能否進行科學、合理的技術控制,將會直接影響到日后行車的平穩性、舒適性、安全性以及路橋的服務質量和使用年限。
1 臺背回填
1.1 橋臺背后缺口填筑
填筑范圍:臺后底部寬度不小于2m,上部寬度不小于橋臺高度加2m。
填料:采用A組填料或級配碎石或級配砂礫石進行填筑。
施工方法:路橋過渡段分層填筑、分層壓實。先在橋臺背面用墨線劃出每層填筑水平線,保證每層壓實厚度不超過20cm。與路基連接處刷去虛土,開挖出寬度不小于1m的臺階,并夯實。填筑時人工配合機械卸料、平整,平板振動夯配合光輪振動壓路機壓實。填筑時注意大型施工機械距離結構物邊緣不小于1m,以利安全操作。臺后按設計設置排水設施。
路塹橋臺基坑按基坑回填要求進行處理。
過渡段相鄰路堤內鋪設有工業保溫材料隔熱層或加筋材料時,要向過渡段順延;過渡段兩側及橋臺錐坡防護砌體要在路堤穩定后施工。
1.2 涵洞兩側缺口填筑
填筑范圍:涵洞兩側每邊不小于涵洞孔徑2倍的范圍,且不小于2m。
填料:采用滲水土進行填筑,填料粒徑小于15cm。
填筑施工:過渡段施工前,先根據工點實際情況,對涵洞兩側采取防排水措施。在涵洞兩側及頂部鋪設20cm厚粘性土作保護層再行填筑。填筑必須在兩側對稱均勻分層進行,每層厚度小于20cm。過渡段填筑采用機械卸土、人工平整,兩側同時進行的方法進行。壓實采用壓路機或小型壓實機械。橫向結構物周圍1m范圍內改用小型手扶振動壓路機、平板式振動夯夯實,同時分層厚度減薄至15cm。涵洞頂部填土厚度大于1m后,方可通行重型施工機械。過渡段相鄰路堤內鋪設有工業保溫材料或加筋材料時,向過渡段順延。
路橋過渡段施工工藝流程見附圖。
基坑回填→地基碾壓→試驗→測量放線→填料運輸→攤鋪平整 →碾壓夯實→質量檢測→填筑下一層→整修
路橋過渡段施工工藝流程圖
2 填、挖交界地段路基施工
填料:選用A組填料、滲水土或素土填筑。
路基填挖交界地段施工時,為避免路基沉降不均,導致路基失穩,對路基交界地段挖方一側,進行超挖回填,使兩側不同土體在剛度上或密度上實施漸變并趨于接近或統一。如有必要,可在填挖交界處設置盲溝,使匯集于界面的滲水沿盲溝流出路基外,從而避免水長期滯留、浸潤、軟化結合部土壤,造成路基強度下降,以及不均勻沉降的產生。一般性的填挖交界路段,在挖方一側,沿縱向設置超挖回填過渡段,過渡段長度不小于10m。在過渡段內,將路槽以下原土翻挖30~80cm,然后將原土分層鋪筑,并碾壓至路床所需的壓實度。半填半挖路段若地面橫坡大于1:3應挖成寬1~2m,高0.3~0.5m的臺階,階面呈2-4%向內橫坡,以加強填挖間的聯結。同時在填挖之間的界面上設置縱(或斜向)向盲溝。
路堤每層填料要均勻一致,不得混填。滲水土置于非滲水土上時,非滲水土表面應有向兩側不小于4%的橫坡。填筑時適當減小鋪筑厚度,增加壓實遍數。當地面坡度陡于1:3時,加鋪土工格柵進行加固。為便于施工控制,填挖交界地段和陡坡地段不采用推土機直接施工。
3 施工要點
1)填筑中嚴禁同層采用不同種類填料混填,并嚴格壓實,以確保路堤的均勻沉降及工后沉降量滿足規定要求。松軟地上填筑路堤時,一般地段路基的工后沉降量≤20cm,沉降速率≤5cm/年,過渡段路基的工后沉降量≤10cm。
2)滲水土填在非滲水土上時,非滲水土層面做成向兩側傾斜的2%~4%。的橫向排水坡;非滲水土填在滲水土上時,接觸面可為平面;當上下兩層填料的顆粒大小相差要滿足D15<4d85的要求,不能滿足時,在分界面上鋪設土工布 。不同填料接觸面處理方法見下圖。
不同填料接觸面處理方法
3)橋涵結構物的施工按路基成型的順序安排。以涵洞為先導,在旱季抓緊路基土石方的施工,抓緊基底處理和基底覆蓋。
4)路堤按計劃分段成型,加固、防護及附屬工程緊跟配套完成,間隔時間不能太長,防止延誤到雨季施工。
5)路堤施工,盡量減少對附近水塘、河流等水系的污染,保護好水資源。清表土方用作棄碴場的復耕覆蓋土,以利于植物生長。
6)臺背缺口填土要盡早安排在旱季填筑成型,確保其有足夠的自然沉降時間,穩定密實后進行錐坡砌護,保證架橋機安全通過。
4 路堤施工預留沉降量控制
路堤高度小于或等于5m時,按平均路堤高度的0.5%~2%預留沉降量;高度大于5m時,5m范圍內仍按以上規定計算,另計入超過部分平均堤高0~1%的預留沉降量。用級配良好的不易風化塊石填筑路堤時,重型機械壓實的預留沉降量按堤高的0~0.5%預留。對邊坡高度較大的路堤,在填筑完成后選定代表性斷面進行沉降觀測,觀測點分別埋設在路堤基床以下部分1/3、2/3和基床底面。并對其進行定期觀測,根據觀測“時間-填高-沉降”曲線,判斷沉降的穩定程度,適當調整預留沉降量,以確保路堤的結構尺寸滿足設計要求。路堤在預留沉降量后,坡腳位置仍按照設計路肩高程及邊坡坡度測定,保證路基面設計寬度不變。
5 確保達到路基工后沉降標準采取的工藝措施
路基基底處理嚴格按有關規定、通知要求辦理,對不良地質地段,探明地質后,與設計、監理會商,采取穩妥措施處理。
根據選擇好并經試驗合格的填料種類,試驗確定其達到要求壓實度時的最佳含水量范圍、松鋪厚度、碾壓速度、碾壓遍數、檢驗方法等技術參數和施工工藝,并在每一填層碾壓完成后,采用雙指標對壓實標準進行檢測控制,以確保每一填層壓實度符合要求。
不良地質的路基施工要避開雨季,分段快速作業,縮短工作面暴露時間;埋設觀測樁,加強沉降觀測。
路堤填筑中嚴禁同層采用不同種類填料混填,以確保路堤的均勻沉降。滲水土填在非滲水土上時,非滲水土面層做成向兩側傾斜的2%~4%的橫向排水坡;非滲水土填在滲水土上時,接觸面為平面。當上下兩層填料的顆粒大小相差懸殊時,在分界面上鋪設墊層。基床底層及以下部分壓實采用重型壓路機進行。碾壓時,先兩側后中間,曲線地段先內側后外側,先慢后快,先弱振后強振。壓路機直線進退,縱向碾壓輪跡相互重疊不少于1/3輪距,各區段交接處應互相重疊壓實,搭接長度不少于2m。基床表層碾壓過程中安排一個測量小組進行跟蹤測量、檢測。攤鋪速度控制在1.5~2.0m/min,將已卸車的級配碎石及時整平、碾壓。
臺后基坑以混凝土或級配碎石回填,分層填筑壓實,并做好橫向排水,臺背2m范圍內摻3%~5%的水泥。
路基與橋臺尾過渡段、路基與橫向結構物過渡段、路堤與路塹過渡段,選用級配碎石或級配礫石填料填筑,每層高度根據試驗參數確定,但不超過30cm,且最小壓實厚度不小于15cm。與路基連接處應刷去松土,開挖出寬度不小于1-2m的臺階。路堤基底地面平整后,用振動碾壓機碾壓密實。過渡段路堤同與其連接的路堤和錐體按一整體同時施工,并將過渡段與連接路堤的碾壓面,按大致相同的高度進行填筑。緊靠臺背處大型機械碾壓不到位時,用小型振動碾壓機充分壓實,填料的松鋪厚度控制在20cm以內,碾壓遍數由試驗參數確定。
參考文獻
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[2]《路橋過渡段差異沉降控制標準與人車路相互作用》東南大學,2006年
[3]《高速公路路基沉降預測與施工控制》人民交通出版社,2007年
[4]《路橋過渡段路基沉降分析與處置措施研究》長安大學,2008年