當前高速公路的發展比較迅速,通車里程的增長速度也比較快。但是在高速公路的建設應用中發現,橋頭跳車的問題比較突出,對行車的安全舒適性造成了影響。造成這一問題的原因是多方面的,其中比較突出的就是路堤的沉降以及臺背回填材料等壓實質量問題,這些都影響了其自身的質量。
高速公路橋涵臺背的沉降是多種因素造成的,臺背回填施工是高速公路工程施工當中的重要環節,其施工回填質量對行車的安全舒適有著直接影響。在實際施工中,因地基出現沉降,導致橋涵臺背產生沉降。其主要原因是橋涵臺背地質條件差,且路基的填筑高度大,施工中沒有得到妥善處理,這樣在臺后填筑地段所產生的地基沉降問題就比較突出[1]。臺背填筑自身的沉降因素使然,構筑物通常是先進行施工,然后等到路基成型后在臺背留下缺口,這一缺口工作面小,這就比較容易對壓實機械帶來局限,造成填筑壓實不到位問題的出現,在通車之后就比較容易造成這一路段的地基沉降現象發生。
另外,高速公路橋涵臺背沉降的原因當中,結構形式原因造成的沉降也比較突出。高速公路路基是柔性的,橋涵則為剛性結構物,在車輛荷載長期的作用下,構造物結構的變形程度相對比較小,但路基在荷載作用下,比較容易出現彈性變形的情況,這就會造成沉降質量問題的出現。再有就是路基和臺背的接頭處容易出現裂縫,在有雨水滲進的時候就對路基的質量產生影響,造成路基的沉降。加上實際的施工過程中,沒有按照規范和工藝要求施工,對回填的厚度沒有保障,這也是造成沉降問題的原因。
高速公路橋涵臺背回填施工過程中,要注重施工工藝的優化。橋臺通常有重力式、樁柱式、肋板式和薄壁式等常見的類型,需要通過中粗砂透水性材料回填,對錐坡的整體穩定要能有效保證。
在臺背填砂環節,為了確保路基填土與臺背填砂結合界面的密實度,施工時應在不致引起對橋臺以及涵洞洞身產生過大土壓力下,填土的壓實范圍距墻背邊緣一米到一米五比較適合[2]。在反挖成型環節,路基填土與臺背填砂的結合要保證緊密,等到路基填土接近臺帽且橋涵上部構造安裝好后,然后對臺背范圍路基填土實施反開挖,從而保障臺背的一次反挖成型。在進行挖掘的時候人工配合修整,開挖的尺寸要能和設計圖紙的斷面尺寸要求相契合,坡面保持階梯狀臺階,臺階高度不能大于一米。
回填前的施工準備工作要做好。橋涵臺背反開挖成型之后,通過人工把臺后廢料以及松土清理干凈,然后在臺背兩端位置碼放砂袋圍堰,在底層設置泄水口,把沉降縫以及墻身施工固定模板用的拉桿洞眼采用瀝青麻絮以及水泥砂漿填實。然后要對開挖坡面壓實度進行檢測,保障壓實度能達到路基土層標準,同時也要對基坑斷面的尺寸進行檢查,從整體上保障其施工質量。
對回填材料的選擇是比較關鍵的環節,通常選擇天然砂礫,機制砂礫或是透水性好的材料。填筑工作前對砂礫實施篩分,然后進行填砂工藝。粗砂的含泥量不能大于3%,在填砂工藝實施方面要分層實施,可以在背墻身上采用紅油漆或者是不容易掉色的材料進行劃橫道控制填筑的厚度,每層填砂厚度控制在50厘米內。填砂工藝的實施要在支撐梁和蓋板安裝后,以及在混凝土強度達到設計強度的75%以上的時候實施,并對兩個臺背同時對稱填筑施工。填筑后就要進行搗實作業的實施,通過水密法的應用來進行搗實[3]。搗實作業的時候需要兩臺或以上振動器和一臺平板式振搗器搗實,并用抽水機在松鋪好的砂層進行澆水,讓水面能略高砂面,保證其處在飽水狀態。振動棒插入到拔出時間控制在三十秒比較合適,深度為振動棒的長度,到不冒氣泡為止。
回填工作實施后的質量檢測工作也是比較重要的環節,對壓實度的檢測要充分重視,主要是通過灌砂法以及輕型觸探法應用對填筑層的質量進行檢測。在填筑的面積相對比較大的時候,就要對檢測的密度進行加強,通過輕型觸探法應用的時候,對砂的密實度就要在實驗室內試驗,結合規范規定的密實度要求逐層填砂。最后就是對臺背的填土施工工藝的實施,對于樁柱式或者肋板式的橋臺,要保證其錐坡的穩定,臺背需要填筑碎石土。在填筑的過程中對其厚度的控制要重視,每層不能大于二十厘米,臺背填碎石土壓實通常是運用壓路機縱橫碾壓的。
為保障高速公路橋涵臺背的施工質量,要做好質量控制的方案,從而保障整體工程施工質量。筆者對臺背回填施工質量控制提出了幾點措施,如下所述:第一,加強事前的質量控制。高速公路橋涵臺背施工質量控制,要做好事前控制,特別是對質量控制的范圍以及材料的質量控制等。質量控制的范圍當中,對填筑的長度以及高度等質量控制都比較重要。臺背填土順路線方向將臺身邊緣作為端點,地面長度要大于兩米,拱橋臺背填土長度就要大于臺高三到四倍,涵洞兩側填土長度大于兩倍孔徑長度。所填筑的高度方面,橋臺以及明涵臺背應回填到上路床頂面,對于暗涵就要回填到涵頂半米以上。而對于回填的材料加強質量控制,回填材料要和臺背回填質量要求相契合,材料的選擇要能因地制宜,并嚴格按照公路橋涵施工規范要求,使用天然砂礫以及水泥穩定土等輕質材料,材料的使用要經過試驗且檢驗合格后才能使用;第二,回填工藝實施質量控制。對高速公路橋涵臺背施工質量控制,要在施工過程中加強質量的控制,同時橋涵構造物臺背回填中對路基填土的質量要加強控制,保障和臺背回填結合界面密實度。首先要加強反挖成型環節的質量控制,采用機械挖掘配合人工修整的施工方法,同時要加強臺背范圍路基填土反挖成型質量的控制。其次在填筑的厚度上也應加強質量控制,結合所使用的材料來分層填筑,通過水密法實施回填。最后就是對回填壓實的質量控制,通過水密法搗實回填砂,以及實施抽水機對面層澆水保證其飽和,然后進行振搗,這些都能有助于回填過程的質量控制;第三,驗收環節的質量控制。對橋涵臺背施工之后,就要在竣工驗收環節的質量控制加強實施。施工單位自檢合格后,報由監理單位進行組織驗收,合格后才能進行下一道工序施工。為能保障整體工程的質量,就要注重施工設計的科學性,建議在橋臺部位增加橋頭鋼筋混凝土搭板長度,其長度不能小于橋臺高度加三米,在涵洞的頂面設置路面加強鋼筋網等措施。
綜上所述,對高速公路橋涵臺背回填施工的質量控制,要從多方面充分考慮,保障每個施工環節的質量。通過此次的研究,對橋涵臺背回填施工的質量控制提出了幾點措施,希望能為實際的工程施工提供有益發展思路,從而促進實際工程施工的順利進行。
[1]孫奉軍,郭軍昌.高等級公路橋涵臺背回填施工工藝質量控制[J].山東交通科技,2016(02).
[2]宮建平,佟志安.高等級公路橋涵臺背回填施工工藝與質量控制探討[J].遼寧省交通高等專科學校學報,2015(01).
[3]張洪云.公路橋涵臺背回填設計與施工的探討[J].交通標準化,2016(06).