摘 要:随着高速公路的快速发展,对高速公路工程质量的要求越来越高,对行车的舒适性要求也越来越高,如何解决桥头跳车的质量通病也越来越受到人们的关注。桥涵构造物台背后出现的跳车、断板问题都与台背沉降有关。因此,在台背回填过程中采取各种措施对质量加以控制显得尤为重要。 关键词:台背;施工;控制;措施 一、产生沉降原因分析 加大对桥涵台背填筑质量控制采取必要的处理措施意义深远。通常是从设施构造、土木合成材料加固、挤密桩加固、采取特殊填筑方法等解决路基沉陷问题。 (一)路基本身的沉降压缩 一般情况下,在施工顺序的安排上桥梁涵洞的施工优先于路基填筑施工,或者桥梁涵洞与路基填筑施工同步在桥台背两侧留出一定范围等桥梁、涵洞施工完成并结构混凝土龄期符合要求之后在进行填筑。由于桥台背在一定范围,特别是台背翼墙内侧约50—100米范围,压实作业面小而无法采用大型的强功率压实设备,达到规定的压实要求有一定的难度,桥台背处的路基回填压实质量与开阔段路基填筑质量相比较,先天就存在不足,通车后因行车荷载反复作用容易引起桥台背处路基的压缩沉降。 (二)地基本身的沉降 台背后的地物地貌与其它路段不同,地形起伏大、 地质条件不一,同时由于桥涵处路基填筑高度较大,产生的地基应力较大,因此在台背处产生的地基沉降也较其它路段大。 (三)路基承载力和沉降量不同 路基与桥台背衔接处刚柔相济,构造物为刚性结构,路基体属柔性结构,两种不同的结构对基底要求的承载力和沉降量也不同,必然导致不均匀的沉降。 (四)雨水等自然因素的影响 路基与构造物的截然不同,衔接处一般采取伸缩缝或其他的接缝处理方式都无法完全防止雨水渗入的问题,由于雨水的渗入使路基产生病害,导致该处路基发生沉降。 (五)人为因素 人是实际施工操作者,也是保证施工质量的决定者。从勘察、设计到施工各个阶段均是以人的主观控制为主导产生其劳动成果。因此人为因素在台背沉降与否之中起这决定性作用。台背填筑方法也是人为决定的,对不同填筑材料要选准最佳填筑方法,并结合最佳机械配置组合才能达到最佳效果。 二、对策及措施 (一)增设必要的构造和设计,预防和防止桥台背回填质量的通病及病害产生。通常可采用预压的措施降低工后沉降的问题。 (二)设置搭板可减弱跳车现象,搭板下设置一定厚度的半刚性基层进行过渡,施工方法较简单,但存在一定缺点,对桥台台背回填质量要求较高,若桥台背回填沉降量过大,还不能从根本上预防跳车现象。重点应从台背压实度控制上提高质量控制。 (三)可考虑采用土工合成材料进行加固处理,一般可采用土工网或土工格栅,通常对高填台背效果较好。减弱台背填料横向侧移达到降低台背沉降的目的。施工工序;清基→基础压实→ 将土工合成材料锚固、摊铺张紧并定位→封层摊铺、压实填料至下一层土工合成材料锚固、摊铺、张紧并定位采用这种措施施工要求较高费用相对低廉,但效果较好。 (四)挤密桩加固处理工艺,通过桩体挤密的方法可以有效的对桩基周围的土体起到挤密作用,使土体和桩体组合成复合地基,以改善地基的承载能力,施工工艺过程控制必须严格到位。 (五)采用特殊填筑的方法,桥台台背跳车产生的主要原因是路基土体压缩沉降和地基沉降引起,加之台背回填施工现场工作面相对狭小,压实困难、所以采用不同于一般路基填筑施工的特殊填筑方法,减少或预防桥涵台背沉降问题。 填筑方法:桥涵台背特殊填筑区除应满足常规路基施工方法外,还应按下列要求进行:填筑前应对原地基进行整平并碾压到90 %以上的壓实度,如有过湿时必须予以换填;构造物上部完成后龄期达到要求才能进行台背回填,并应在桥涵台背两侧对称进行,以避免台墙因不对称受力发生倾斜;尽可能采用大型压实机具进行压实,大型压实机械不到位的地带或死角,采用小型夯实机具并伴人工夯实的措施;严格控制填料含水量,控制在最佳含水量以内,对含水量过大而引起反弹的地方,必须进行换填处理;填筑面因下雨等原因过湿的待填层表面晾干到最佳含水量后再进行一次补压,再进行下一层上料及填筑。 三、台背施工阶段控制措施 (一)填筑基底的控制,为了避免由于地基情况引起的台背不均匀沉降,必须从地基处理着手 1.基底清淤必须彻底,严禁有杂物、浮土、腐殖土等存在。 2.基底范围内由于地表水或地下水影响其稳定时,应在基底顶面或其它适当位置设置必要的排水设施,或换填不易风化的片石、块石、砂砾等透水性材料,严禁积水浸泡基底。 3.基底土必须密实,若基底为耕地或土质松散时,应在填筑前进行特殊处理,确保不压缩不沉降。 4.对软土、湿陷性黄土、地基处理方法,如采取换土、强夯、固结、轻质路堤和粉喷等方法以改善地基,提高承载力,减少工后沉降。 5.对软土地基,由于现行地基处理方法一般未考虑台背的过渡,往往构筑物的处理与路基处理是分开的,从而导致沉降无法避免。建议:在基底处理时,适当加大涵台背基础处理的范围,适当将处理措施变化的位置往填土路基内部放,最好有大于5米的距离。 6.做好桥头涵台背路基的排水工作,避免路基水流对基底的浸泡和冲刷。 (二)台背填筑材料的控制 1.台背回填材料质量的优劣是路面沉陷发生大小的内因。在施工中要严格控制填料,台背回填材料为透水性材料,非透水性材料不得直接用于回填。采用透水性材料填筑时,应做好封水处理,防止雨水下渗浸泡基底。 2.对于砂砾石填料,一要对材料的粒径级配严格要求,二是要对材料的质量进行控制,严禁含泥多的材料进场,夯实时以机械碾压配合灌水法综合实施。 3.对于非砂砾石的轻质材料、无机结合料等回填材料,要求用料粒径为5-10cm的匀细材料,填筑层厚按20cm分层填筑压实;对于片石回填材料,选料应为坚硬不易风化的材料,填料粒径宜小于15cm,填筑层厚按20cm分层填筑压实。 4.在高填方的相接部位,应尽量使用内摩擦较大的填料进行填筑,而且施工时应注意填料土压力的平衡,尽量减少回填土的单向推力,不得发生偏压,以免造成工程事故。这对于管涵、轻型桥台等尤为重要。 总之,不同的填筑材料各自特性是不同的,填筑时要正确选择,因地制宜,就地取材,保证填筑质量。 (三) 台背填筑范围的控制 台背填筑的范围直接影响台背填料刚度和变形的平稳过渡。缩短台背范围、节约成本,应从以下三个方面进行控制:一、有足够的长度实现过渡段的技术要求;第二,要从施工作业的方便、压路机的压实宽度进行控制;第三,要控制好台背填土与已填路堤的良好结合所需长度。 (四) 台背填筑厚度的控制 填筑厚度与压实机具有关,根据压实机具采用相应的压实厚度及压实工艺。当台背路基压实作业面狭小,作业空间受到限制时,为了保证不损坏构筑物,不能使用大型机械,必须选择小型振动压路机和振动夯实机相结合进行压实,压实厚度不宜超过15cm,分层碾压密实。 (五)台背填筑压实的控制 1.台背填料的压实质量是影响台背沉陷的一个重要因素。由于受排洪或地形等因素的影响,台背路基填方比较高,工程量相当大,施工工作面狭窄,大型填筑和压路机械难以展开时,能否控制好台背填料的压实是道路施工中的重点、难点。 2.施工过程中尽可能扩大施工场地,以便发挥大型填方压实机械的使用,认真施工,使回填材料得到充分压实。受场地限制时,大型压实机械的使用,可采用横向碾压法,以便使压路机尽量靠近台背进行碾压。对于大型压路机不能靠近台背时,可采用以小型压路机为主,蛙式打夯机、手扶振动压路机、冲击夯为辅进行碾压,确保不留死角区。 (六)台背路基排水的控制 排水措施对台背的稳定极为重要,特别是靠近构筑物背后的填料,在施工过程中及施工后易积水下陷。因此,台背填筑路基应比区间路基更加注重排水处理,施工时应保证施工中的排水坡度,设置必要的地下排水設施。 (七) 强化施工质量管理,提高台背填筑路堤施工质量 台背施工管理是确保台背填筑施工质量的关键,台背填筑施工在管理上要做到采用专业队伍、专用设备、专用填料、专项方案,以保证填筑施工进度和质量控制。 1.台背施工管理还要制订详细的可操作性强的施工组织计划,施工工艺技术指导书、施工技术规范、施工质量控制标准和程序,建立施工质量档案卡,签订施工质量责任状等。施工单位技术负责人要亲自抓。 2.在大规模回填施工前,施工单位应选择在后期施工中要使用的机具,在台背进行回填土压实试验。根据试验结果,编写总结报告报监理单位审批和存查。施工单位在回填土施工中欲改变施工机具和施工方法时,应重新进行碾压试验。 3.回填过程中施工单位要严格坚持自检制度,坚持行之有效的分工序检查验收,对台背回填进行分层验收,每道工序、每个环节必须经监理工程师严格检查验收后,才能进行下道工序施工,并随时接受上级各部门的不定期检查,时时把质量放在首位,把质量隐患消灭于萌芽状态。 参考文献: [1]《公路路基施工技术规范》, 2006(10). [2]《公路工程质量检验评定标准》,2004:1-80.