台背回填施工法在防止桥头跳车中的应用

李星义

台背回填施工法在防止桥头跳车中的应用

李星义

(亳州市公路局,安徽亳州 236800)

桥头跳车是世界公认的公路工程通病之一,是影响公路行车舒适和安全的顽症。台背回填施工法是治理桥头跳车的一个关键施工法,由于台背回填原因造成的桥头跳车是公路工程质量的通病。为了最大限度的减少台背处沉降,减少桥头跳车,必须从减少原地面沉降和减小填料自身沉降两个方面来加强施工控制,以提高工程质量。

台背回填;桥头跳车;原地面沉降;路基填料沉降

合(肥)铜(陵)公路第五合同段位于枞阳县境内,桥涵结构物较多,解决桥头跳车问题,是打造优良工程的重要基础。桥头跳车现象和台背回填质量有着直接的因果关系,高质量的台背回填是解决桥头跳车现象的有效措施。

台背是结构物与路基的连接部分,由于结构物的自身沉降量较小,几乎可以忽略不计,而路基填料的自身压缩量以及其造成的原地面沉降量相对较大,从而造成结构物与路基的沉降差较大,在台背处形成路面局部较大沉陷,车辆通行时造成跳车。从理论上分析,由于桥头台背处原地面沉降和台背填料自身沉降永远无法彻底消除,因此,跳车是无法避免的。为了最大限度的减少台背处沉降,提高工程质量,交通部把处理台背,减少少跳车作为治理公路工程通病的重要一环。

1 减少桥头跳车的技术措施

由于桥头跳车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产生的,故减少台背沉降,减少桥头跳车就应从减少原地面沉降量和减少台背填料自身沉降量两方面来下手。

1.1 减少原地面沉降

土体的密实有三种状态,超固结、正常固结、欠固结。土体在上部压力或自重作用下,会随着孔隙水的逐渐排出而体积逐渐缩小。当上部存在压力时,该进程明显加快。在施工前,原地面一般已经完成其自然堆积沉降的过程,但我们在其上填筑台背后,增加了压力,原地面会产生新的压缩沉降。因此,减少台背原地面的沉降是保证台背质量的方法之一。可以采取的措施有:加强原地面的处理和尽量给予充足的自然沉降时间。台背处的原地面处理要求应该比其他段落的原地面更加严格。因此,施工控制要注意一下四点:

(1)严格检验台背处原地面,必须保证90%的压实度,保证无翻浆、反弹、松散等缺陷。

(2)尽可能早的完成台背回填施工,留出充足的时间完成原地面的沉降。这一点对台背填料自身同样适用。目前的台背处理,大多考虑的是填料本身的沉降量的减少,对于原地面的沉降则相对重视不够,由于台背的特殊性,施工周期短,铺筑路面前的停滞时间短,这是产生工后原地面沉降的重要原因。

(3)合理安排台背回填施工时间,尽量能在3～5月枯水季节完成。

由于原地面含水量的变化对于路基尤其是高路基的影响也比较大。当原地面水位较高时,由于水充足,毛细水丰富,土体间隙较大,当水位下降时,毛细水排出,土体体积变小。因此,在每年的枯水季节施工,对于减少工后沉降有很大好处。最不利的季节就是每年的7～9月雨季施工。此时完成的路基原地面,由于地下水丰富,以后随着水分的丧失,会产生较多的沉降量。

(4)采用轻质填料填筑台背。

用轻质材料填筑路堤可减轻对路基原地面的压力。目前国内已有应用粉煤灰填筑路堤技术,使路堤自重减轻25%左右。粉煤灰与土相比,具有自重轻、强度高、压缩性小、内摩擦角大和施工时受雨水影响小等优点,是良好的路堤材料。粉煤灰路堤与土路堤相比,可有效地降低对地基的附加应力,减少原地面的沉降量,提高路堤的极限高度,同时又节约土方,扩大工业废料的利用途径,技术经济效益良好。

1.2 填料自身沉降

(1)选用易压实的压缩性小的填料。如:砂砾和灰土。由于砂砾有良好的天然级配,容易压实,且其将来土体之间的可压缩量小。或者灰土形成一定强度的板体,减少其自身的压缩变形量。另外,风化料也是一种比较好的台背填料,填料本身具有一定的颗粒硬度,具有一定的级配,容易压实,压实后的压缩沉降量小。

(2)严格控制施工质量,提高压实度标准,以减少将来的沉降量。工程要求每层压实度必须控制在96%以上。

(3)采用透水性材料或能形成板体的水稳定性好的材料,减少台背水的损害。水是路基的大敌,台背处如果有积水,会造成土体稳定性变差,导致承载力下降,变形能力提高,不能抵抗车辆荷载的作用,容易变形,即沉陷等。

2 具体台背施工质量控制要求

2.1 回填材料

统一采用风化料。风化料应选用级配良好、含泥量小的、有一定硬度的、颗粒均匀的优质风化料,宜选用不均匀系数大于10,塑性指数小于10的风化砂。风化砂进行优选并粉碎过筛,单个颗粒的最大粒径不超过37.5mm,4. 75mm筛孔通过率不低于50%,0.075mm筛通过率不高于10%,不均匀系数应大于5。

2.2 回填范围

2.2.1 台背回填底面线

u型台为基础顶面、柱式台为清表后原地面、肋板台为清表后原地面与承台顶标高的低值、薄壁台、扶壁台、轻型台为承台顶面、涵洞为原地面线。

此线以下的为基坑回填。

2.2.2 台背范围

台背回填范围从底面线算起,底部宽度为距基础内缘(即台身)2m,按1:1.5呈倒梯形放坡至搭板下垫层底部,同时满足台背回填顶宽大于搭板长度至少1m。u型台在满足以上范围前提下,必须同时保证顶部为距翼墙尾端不小于台高加2m。若台后地面线至基础部分是较坚硬的岩石,台背后可不按2m及相应比例的斜坡放坡,台后部分采用级配碎石或浆砌片石(拳石)回填。

2.2.3 其他规定

拱桥拱涵台背回填长度不小于台高的3—4倍;圆管涵每侧长度不小于2倍孔径长度;箱涵盖板涵底宽不小于2m,顶宽不小于涵洞高度加2.5m。涵顶回填高度不小于50cm。

2.3 质量控制

(1)台背范围内原地面应清理干净,压实度90%,如台背下为软弱土地基,必须进行处理。

(2)回填材料必须满足不均匀系数和塑性指数要求,并经试验检验合格后才能进场使用。

(3)轻型桥台、盖板涵台背回填必须在梁板架设完成后方可回填。

(4)两侧台背应同时进行回填,两侧标高之差不得大于lm。

(5)台背回填分层回填压实,每层15cm。

(6)填筑前在桥台背墙或明显地方按15cm一层,用红油漆在左、中、右的位置分别划线,并写上每层层数和该层宽度,填筑时按照划线严格控制分层厚度和宽度。

(7)台背应尽量与锥坡以及台前护坡填土同时填筑,锥坡、护坡范围内可填土。分层厚度均按15cm控制。

(8)压实度标准96%检验频率每50m2检测一点,不足50m2。检测一点。每点都必须不小于96%,不采用数理统计的方法评定压实度。压实度指标检测采用灌砂法,含水量检测采用酒精燃烧法。

(9)压实采用大型压路机。局部无法压实的地方如耳墙等,采用平板夯或蛤蟆夯,施工作业面上必须保证足够的压实度。

(10)有条件时,应在台背完成后再施工台帽;如先施工的台帽,则台帽下部从无法进入压路机压实开始,采用平板夯或蛤蟆夯夯实至距离台帽底80cm,其上的这80cm采用M7.5浆砌片石砌筑。

(11)台背回填范围与锥坡、护坡填土的范围界限要明确。每层施工前,必须用灰线洒出台背范围,上料时,先上台背填料,再上锥坡土,两种填料界限要顺直明确。本工程填料相同,可以同时施工。

(12)台背与路基的连接处理。台背与预留路基必须同时填筑。层厚均采用15cm一层。施工时应先填路基填料,修整出顺直的边界后再填台背填料,然后同时碾压。若两部分填料相同,则无需分别填筑。

2.4 施工程序

(1)开工报告的审批。

(2)台背回填材料的准备。填料必须是符合规定,并经试验监理检查认可的料源。

(3)台背填筑

①按设计要求先做好台背排水盲沟,然后才能回填。

②每层厚度原则上为15cm。为便于检查每层填铺厚度是否均匀及方便施工,台背回填前,从回填底面线开始,把每层填筑的厚度在台背墙上做上记号,标明填筑位置及相应的层次,以此为参照进行每层的施工。这样现场施工人员就能容易且较好地控制每层的填铺厚度,检查施工质量也较为方便。

③与台背相接的路基端头,是控制的重点。要求在施工时,对路基端头的压实度进行复测,复测的目的就是确保回填部分与路基部分衔接好,消除隐患。路基端头每层检查3个点,两侧各一个,中间一个。如果临近台背的第一桩号检测不满足要求,继续向路基方向的下一个桩号检测,直至合格为止,这样就可确定台背回填的实际范围。

④因台背回填为风化料,为解决顶层松散的现象,台背回填至最后时,顶层做30cm厚灰量8%的石灰土进行封层,但回填总高度不变。

3 结语

桥头跳车是现存比较复杂的技术问题,高质量的台背回填是解决这一问题的有效措施。在施工中,施工方、监理方要严格按照标准规范,强化管理,完善施工工艺和施工方法,从根本上解决质量问题,创造一个良好的行车条件,为社会带来更好的经济效益。

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责任编辑:文 月

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李星义(19782),男,安徽亳州人,安徽省毫州市公路局工程师。研究方向:路桥工程技术。