公路桥涵台背回填施工工艺与质量控制探析

2020-09-23 12:37:41郑东伟
运输经理世界 2020年12期
关键词:桥涵桥头路堤

文/郑东伟

1 公路桥涵台背回填施工技术

公路桥涵台背回填施工技术要求整个施工过程必须首先以图纸为准;同时,台背回填工作也必须与锥坡填土施工保持流程上的一致性、统一性。另外需要注意的是,台背回填的设计强度均为最低基数,即意味着台身的各项强度系数均要以设计强度为最低限度,并以此为基础,将有效防护措施进一步延伸,避免与水接触过多产生不良反应。此外,台背回填施工的流程性十分重要,而这意味着施工人员不能将施工顺序打乱。具体而言,台背回填施工一般以以下流程为准:首先,要求相关人员在正式施工前,应保证施工地区的填土施工效果处于设计要求内;其次,梁式桥轻型桥台对称部位的填土作业也有一定的要求。工作人员必须以对应的工作保证支撑梁的轻型桥台回填的合理性,即支撑安装和浇筑。整体式箱涵通道的作业则以对称回填为准,且回填过程要求遵循平行化。当施工工序符合特定要求后,必须将构件稳定性视为施工要点,同时,要注意规避桥台位移、偏心受压等问题;最后,在拱涵和盖板涵方面,要求以设计强度系数为参照,保证拱圈砂浆强度和混凝土强度的具体系数大于3/4,并以此为基础进行支架拆除与回填土作业[1]。

2 桥涵台背回填施工要求

2.1 分层填筑要求

施工方在面对分层填筑作业时,往往会首先要求分层填筑的台身强度符合相关要求,即以设计强度的80%为最低基准,并且分层填筑作业也必须以相关作业的完成为基础,如盖板安装。当相关作业未完成或台身强度不达标时,多数施工方均会要求将台北填土的高度进行对应控制,保证其高度低于台墙的一半。

一般情况下,分层填筑作业必须遵循统一性、完整性要求,即全部分层填筑、两侧对称作业,且松铺厚度统一为小于15cm,另外分层高度也必须符合设计要求。在压实作业中,工作人员必须通过合适的设备进行作业,即压路机,且压实方向与方式均有要求,即横向静压。当面对施工空间较小或较为细致的压实作业时,则要求将小型夯实机作业作为辅助,以避免分层填筑的作业效果不达标。

2.2 压实度要求

目前,由于考虑到压实度的实践性与理论性具有一定差异,且作业过程中对于空间、实际效果等,我国多数施工方均会将90%和95%分别作为基坑原地表的压实度、台背回填土和涵洞顶部填土的压实度标准[2]。

2.3 机械设备要求

由于机械设备涉及台背填土压实的具体效果,因而考虑实际作业区域以及作业标准、流程等,要求必须以大型设备与小型设备共同作业为准,如大型压路机与小型夯实机等,以最大限度提升台背填土压实的紧密度。

3 桥头跳车的原因

3.1 地基沉降

地基沉降的分类具有明显的时间性,即以时间性判定基础。地基沉降分为施工期作业的瞬时沉降、施工期内未完成的主固结沉降、施工后地基作业过长的次固结沉降。具体而言,地基沉降在不同类型上的表现都具有十分鲜明的特征。在时间性的基础上,桥头跳车的现象在瞬时沉降中并无显现;而后两者则分别以施工中、施工后作为分界点,在过程上更注重路面高程的具体下降基数。

3.2 桥头路基填料的影响

由于汽车在路面行驶的次数逐渐增多,且行驶汽车的荷载力也具有差异性,在持续性的桥头路基填料使用过程中,路堤的变形状况便具备了稳定增长的条件,且变形形式也具有差异性,即塑性变形与弹性变形等。需要注意的是,目前塑性变形的状况远远大于弹性变形,又因该变形状况属于不可修复的,所以沉降差便获得了充足的增长条件,进而加剧了桥头跳车的状况。

3.3 填料压实度

填料压实度一般是通过大型压实设备来实现的,但由于大型压实设备所占用的空间过大,且桥头背后所具备的施工空间无法满足大型压实设备的使用要求,因此桥头背后的施工空间部分也无法得到有效的、完整的、合理的填土压实。由此,当该路堤完工通车后,在经过一定时间的使用后,就必然伴随着路堤变形的情况。

另外,最佳含水量也是填料压实度的有效保障之一,但在具体施工作业中,由于涉及施工环境、地理等因素的不一致,最佳含水量在施工区域的均匀性、一致性等无法得到统一保障,因而填料压实度无法达到理论上的完美状态。

3.4 桥头路堤渗水

当桥头发生沉降时,路面的状况也会被破坏,进而使路堤渗水状况迅速恶化;而当渗水流入路基时,路基的整体使用环境会被破坏。同时,在桥头沉降的作用下,路基状况被破坏的程度将在桥头跳车的过程中不断加深,以此发展为恶性循环。

4 技术应用

4.1 工程概况

以某高速公路工程的桥涵台背回填作业为例,其两侧墙背基坑底部与边坡坡率分别为1m 和1∶1.5,在路堤连接后,分层台阶开挖的宽度为0.5m。

4.2 施工准备

桥涵台背回填施工的施工准备与其他工程类施工大体相似,但不同的是,桥涵台背回填施工的技术交底作业必须作为第一前提,即要求施工方对具体的技术人员进行培训。需要注意的是,由于桥涵台背回填施工的技术性较强,且时间性十分明确,因此对技术人员进行培训作业十分重要。

4.3 基底清理和分层厚度标示

基底清理作业通常具有一定的全面性、深入性,因此在面对该作业时,要求首先以专业人员的配置为基础,避免因清理技术不到位而导致杂物、积水等的清理不合格的情况,降低墙身部位的防腐能力。

分层厚度标示作业的数据性特征最为突出,因此该环节作业也必须通过专业人员进行,以此使基底压实度处于一定要求内,即90%以上。另外,每层压实厚度和松铺厚度等都必须以对应标示显示,且标示工具为颜色各异的油漆。

4.4 开挖台阶

开挖台阶作业的流程性决定了该环节作业必须以施工范围的确认为前提,在特定部位作业,即路基结合处,以特定施工方式进行开挖作业,即搭接台阶。针对台阶的开发工作,工作人员需要做好台阶开挖的高度控制,在项目开展的过程中台阶开挖的高度需要满足于50cm 的要求,使其达到规定的开挖深度。

4.5 分层回填和碾压

分层回填和碾压作业的方式一般分为两种,即对称、分层夯实作业,并且以上两种作业方式必须遵循一致性要求,即同时作业;同时,填土要求以两侧填土的高度差为数据性标准,即小于50cm,以提高作业稳定性。在施工材料进场后,则展开对应的机械整平处理,该环节要求松铺厚度必须符合科学性要求。而含水量的控制工作则要以数据性为准,即以最佳含水量为参照数据,确保两者之间误差不大于1%。碾压作业通常以压路机作业与小型夯实机作业为准,在面对特殊情况时,可酌情采取较为合适的作业设备;但需要注意的是,碾压施工必须遵循反复碾压、均匀碾压的要求,避免出现碾压不均、压实度不达标的状况。

5 高速公路桥涵台背回填施工质量控制

采取有效的质量控制手段,提高公路桥涵台背回填施工质量是非常关键的一项内容,以下是对于施工过程中需要把握的要点进行的研究。

5.1 加强事前的质量控制

在本次施工中,由于考虑到桥涵台背回填作业的整体质量,首先将施工范围进行了对应确认。在施工范围得到标注的前提下,相关人员进一步确认了施工材料的整体质量,并在材料进场后进一步采取抽样检查的方式,确保了施工材料的合格性。在具体的作业过程中,填筑长度与高度控制工作要求也符合对应的数据性,即以端点确认为基础,在台深的边缘处测量地面长度,以2m 为基准,判定拱桥台背回填的长度是否高于台高的3~4 倍[3]。

5.2 回填工艺实施质量控制

由于回填工艺的使用具备复杂性特征,所以本次施工在该环节要求相关人员首先以反挖成型环节的质量为基础,从而在机械设备与人工协作的共同作业中提高路基填土开挖成型的施工效果。另外,本次施工中对于填筑厚度的控制工作也较为全面,以特定施工方式作业,即分层填筑施工,加之科学的作业技术,即水密法,将捣实回填砂工作进行完整覆盖,且该阶段作业完全符合工序上的流程性、工艺上的完整性,此外还以特定作业器械,即抽水机,完成了面层浇水作业,并将饱和状态作为振捣作业的前提,进而使回填工艺实施质量控制作业得到了有效提升。

6 结语

综上所述,高速公路桥涵台背回填施工技术对于桥头跳车的控制效果、行车安全性以及稳定性等都有十分明显的促进作用。但需要注意的是,由于桥涵台背施工的具体作业对于流程性、技术性、细节性等的要求都较高,因而在具体施工作业中,多数施工方更应注重专业人才的培养方面,以此避免因技术性失误降低桥涵台背回填施工的整体质量。

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