刘建伟
(新疆生产建设兵团第二师公路养护管理所,新疆 铁门关 841007)
随着我国经济建设的不断发展,公路建设进一步引起了社会更多的关注,大量的高等级公路逐步投入营运使用。但从实际使用情况来看,普遍存在桥头回填沉降这个问题,有的桥涵刚投入使用就出现严重的桥头跳车现象,给行车和公路养护带来了很大困难,影响了行车舒适与安全。因此桥头跳车与台背回填有着主要原因。
(1)采用半刚性稳定土实现台背回填刚柔过渡
根据桥头台背填土刚柔过渡的原理,在台背回填范围内使用刚度介于路基土与构造物材料刚度之间的某种半刚性材料(如水泥稳定土、石灰稳定土等),自长度方向变化其厚度,使得台背回填靠近构造物厚,靠近路堤处薄。这样可使台背回填整体刚度从构造物向路堤方向逐渐变小,其差异沉降也从构造物向路堤方向逐渐过度,从而实现台背回填处治的“刚柔过度”。
(2)根据桥头台背填土刚柔过渡的原理,在台背地基处治,台背填土完成,完善桥头搭板设计的基础上提出在搭板枕梁下设置半刚性挤密桩来实现桥台与填土的刚柔过度。半刚性挤密桩就是用挤密冲击和震动土体成孔并灌填水泥稳定砾石等半刚性材料和依靠桩周边土体的约束形成的结构。它的作用是提高路基的压实度、强度、刚度和承载力,提高路基抵抗变形的能力,从而减小桥头搭板枕梁的沉降,并使之成为刚性桥台与柔性路基之间刚度和沉降过度区。从而减少或消除桥头跳车。
(1)彻底清淤,将桥头所有含量超标准的土壤完全清除,直到符合强度标准为止,消灭填料不合格带来的隐患。当原地表为含水较大的淤泥质土层或用钻孔桩施工时,泥浆排放不合理,淤泥在锥坡及台后路基位置处沉积,要对其进行彻底清理。如果在这部分土层上填筑土方,随着淤泥中薄膜水的蒸发或自由水的转移,液相减少,体积收缩,上层土体必然会沿着软泥层产生滑移出现沉降,引起桥头错台。因此清淤这一程序不容忽视,必须完全彻底清淤。
(2)在软弱地基上,桥涵多采用深基础或地基加固处理,其沉降量相对较小,而桥头路基往往达不到与桥涵相同标准,因而沉降相对大一些,因此两者工后沉降量要求也不相同,为减少工后沉降消除跳车隐患,必须事先对软基进行处理。
(3)材料选择,桥涵构筑物台背回填应选择适宜的材料并通过检验,除设计文件另有规定外,一般应尽可能采用砂类土或渗水性土。当采用非渗水性土时,应在土中加入石灰、水泥等稳定材料进行处理。所用机具应适应回填操作空间,若不适应宜大型压路机碾压时,应尽量采用小型手扶镇动夯或手扶振动压路机压实。
(4)桥涵构筑物台背填土范围:按照规定台背填土顺路线方向长度,顶部为翼墙墙尾端不小与台高加2 m;底部距路基础内缘不小于2 m;拱桥台背填土长度不应小于台高的3~4倍;涵洞填土长度每侧不应小于2倍孔径长度。
(5)桥涵构筑物台背回填应适时分层回填压实,分层厚度一般规定每层15 cm,并应在桥台背墙或明显地方标明高度逐层填筑、逐层碾压检测。检查频率每50 m2检查1个点,不足50 m2时至少检查1个点,每个点都应合格。
(6)桥台、涵身背后和涵洞顶部的填土压实度,从填方基地或涵洞顶部至路床顶面均与路基标准相同。
(7)回填处如有泄水孔或其它构筑物时,一定要按设计要求或设置碎时、粗砂或砾料层以变达到泄水孔处过滤作用。
(8)回填钢筋混凝土圆管时,必须注意两边对称同时进行, 直至管顶。回添时特别注意管道两侧掖下的回填压实,回填钢筋混凝土盖板涵时,只有在盖上盖板后才能进行回填。当客观情况需要两侧不均匀填筑时,必须等到涵台(墙)的混凝土或圬工砌体的砂浆达到规定强度后才能进行。
回填工作面的处理与传统并无两样,每层松铺风积沙20~40 cm,尽可能使顶面水平,用可饮用或罐溉水泡透填料,为了可服填沙边坡松散、不易成型的弱点,便于边坡植被,台后回填部分横向外侧两边,用不透水的土堵。不让水流失,水面高出风积沙顶面5~10 cm,用砼振动棒以振捣砼的方法振密风积沙,尔后排出风积沙表面的自由水(风积沙中的植被杂草和粉粘粒尽可能的要清除),经取样检测合格后以同样方法进行上层的回填。
因风积沙的颗粒级配很均匀(级配不良)、颗粒很细、细观上其颗粒有较好的磨圆度,颗粒多呈次圆状。如此在砼振动棒的振动作用下,沙颗粒上下翻动,在翻动过程中。沙颗粒总是朝着空隙的位置移动,因而粒径较小的沙颗粒得以填充到粒径较大的颗粒产生的空隙中间,实现了风积沙颗粒的重新排列,进而达到了极大的密实度,并切这种极大的密实度在回填土的各个位置均衡一致,完全满足了回填土具有较高的抗压缩性的要求。加水湿振,一是可增加沙粒间的润滑作用;二是增加沙颗粒跳动的阻力,不至使沙粒的跳动过大,较小的颗粒不能填充进入空隙或形成新的空隙。
新疆兵团二师塔里木垦区公路建设凡遇到台背回填匀采用上述方法进行施工,塔里木垦区团场未出现桥台跳车的现象。由此可见风积沙作台背回填施工质量控制措施是切实可行的,能达到预期的效果。