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橋涵構(gòu)筑物臺(tái)背回填是路基工程中的關(guān)鍵部分,為保證橋頭路堤穩(wěn)定,在施工中應(yīng)克服認(rèn)為結(jié)構(gòu)物回填工程量小、操作空間小而往往被忽視,致使回填材料不符合要求,壓實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。橋涵臺(tái)背回填處在一個(gè)填土較高,土方量集中而施工面狹窄,工期緊迫的作業(yè)段,給施工帶來(lái)很多困難,由于作業(yè)面狹窄和回填土平面形狀不規(guī)則,大型壓實(shí)機(jī)械很難到位,分層碾壓、密實(shí)度往往達(dá)不到要求。因此我們選擇好的填筑材料并加強(qiáng)控制好填筑的各個(gè)環(huán)節(jié),這樣才能有效的保證橋涵臺(tái)背回填的質(zhì)量。
1回填材料
臺(tái)背回填材料原則上應(yīng)選用剛度介于路基材料剛度與橋涵臺(tái)墻材料剛度之間且易于壓實(shí)的材料。在實(shí)際的施工中,由于橋涵臺(tái)背回填未進(jìn)行單項(xiàng)設(shè)計(jì),加上回填材料的檢驗(yàn)和控制不嚴(yán)格,回填前沒(méi)有清除臺(tái)背淤泥,松散或不易壓實(shí)的腐植土,甚至將基坑開(kāi)挖的淤泥堆放在臺(tái)背處,致使臺(tái)背回填上密下疏,壓實(shí)質(zhì)量難以保證而出現(xiàn)較大的沉降。
臺(tái)背回填的填筑材料質(zhì)量的優(yōu)劣是沉降發(fā)生大小的內(nèi)因,在施工中要嚴(yán)格控制:對(duì)于非片石或非砂礫石的回填材料,要求用料粒徑為5-10cm的勻細(xì)材料,填筑過(guò)程按每15-20cm的內(nèi)分層填筑壓實(shí);手?jǐn)[片石嚴(yán)禁拋填施工,對(duì)于砂礫石填料,一要對(duì)材料的粒徑級(jí)配嚴(yán)格要求,二是要對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行控制,嚴(yán)禁含泥多的材料進(jìn)場(chǎng),夯實(shí)時(shí)以機(jī)械碾壓配合灌水法綜合施工。要條件允許的情況下,盡可能選擇透水性好易壓實(shí)、固結(jié)完成快、后期壓縮變形小的砂性土和砂礫土,也可使用改善土、加固土、碎石土和輕質(zhì)填料等。總之,不同的填筑材料有各自的特性,填筑時(shí)要正確選擇,因地制宜,保證填筑材料的質(zhì)量。回填材料經(jīng)檢驗(yàn)合格并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師認(rèn)可后方能進(jìn)場(chǎng)使用。為了克服填砂邊坡松散、不易成型的弱點(diǎn),便于邊坡植草,臺(tái)后回填部分橫向外側(cè)兩邊,各有1m路基土包封,并同路基順接,長(zhǎng)度為臺(tái)背回填順坡線路方向規(guī)定的范圍。
2回填范圍
2.1臺(tái)后部分:順線路方向長(zhǎng)度,底部離基礎(chǔ)0.5m,即離(基礎(chǔ)頂面處)離臺(tái)身3.5m,然后按1:1的邊坡開(kāi)挖臺(tái)階回填至與路面底基層底面交會(huì)處。
2.2垂直線路方向:至錐坡邊坡腳(1:1.5),基坑回填厚度為2m,基礎(chǔ)頂面至底基層底面距離為7.7m。
3壓實(shí)度要求
3.1基坑:回填壓實(shí)度要求為90%。
3.2臺(tái)背部分:橋臺(tái)臺(tái)背填土壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn),從填方基底至路床頂面均為95%。
3.3臺(tái)背回填處地表的處理:該處地表屬路基填筑90%的壓實(shí)底區(qū)域,先鋪20㎝松的填料,然后一起碾壓。
4檢測(cè)方法及測(cè)點(diǎn)布置
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,采用灌水法進(jìn)行檢測(cè)。臺(tái)后部考慮回填由基坑底向上回填寬度逐漸變化,因此,每層檢查3~5點(diǎn)(具體點(diǎn)數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要確定),錐體護(hù)坡每層檢測(cè)1點(diǎn)。含水量每層檢測(cè)1點(diǎn)。
5施工采取的主要技術(shù)措施
5.1按設(shè)計(jì)要求先做好臺(tái)背排水盲溝,然后才能回填。
5.2每層厚度原則上為15㎝。為便于檢查每層填鋪厚度是否均勻及方便施工,臺(tái)背回填前,基礎(chǔ)頂面開(kāi)始,把每層填筑的厚度在臺(tái)背墻上做上記號(hào),標(biāo)明填筑位置及相應(yīng)的層次,以此為參照進(jìn)行每層的施工。這樣現(xiàn)場(chǎng)施工人員就能容易且較好地控制每層的填鋪厚度,檢查施工質(zhì)量也較為方便。據(jù)此,回填分51層=7.7/0.15(填筑高度為7.7m)。
5.3與臺(tái)背相接的路基端頭,是控制的重點(diǎn)。要求在施工時(shí),對(duì)路基端頭的壓實(shí)度進(jìn)行復(fù)測(cè),復(fù)測(cè)的目的就是確保回填部分與路基部分銜接好,消除隱患。路基端頭每層檢查3個(gè)點(diǎn),兩側(cè)各一下,中間一個(gè)。如果臨近臺(tái)背的第一樁號(hào)檢測(cè)不滿足要求,繼續(xù)向路基方向的下一個(gè)樁號(hào)檢測(cè),直至合格為止,這樣就可確定臺(tái)背回填的實(shí)際范圍。
5.4因臺(tái)背回填為砂礫料,為解決砂礫料頂層松散的現(xiàn)象,臺(tái)背回填至最后時(shí),頂層做30㎝厚灰量8%的石灰土進(jìn)行封層,但回填總高度不變。考慮施工質(zhì)量和工效,臺(tái)背回填高度大、層數(shù)多,采用水沖法對(duì)臺(tái)背回填料進(jìn)行壓實(shí)。這樣既能保證質(zhì)量,又可連續(xù)作業(yè),不影響工期。
6基底的控制。俗話說(shuō)萬(wàn)丈高樓平地起,如果底部的質(zhì)量沒(méi)有控制好,就會(huì)直接影響上部結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,要避免臺(tái)背回填的不均勻沉降,首先要從地基處理著手。1.基底清淤必須徹底,嚴(yán)禁有雜物、浮土、腐殖土等存在。2.基底范圍內(nèi)由于地表水或地下水影響其穩(wěn)定時(shí),應(yīng)在基底頂面或其它適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置必要的排水設(shè)施,或換填不易風(fēng)化的片石、塊石、砂礫等透水性材料,防止積水浸泡基底。3.基底土必須密實(shí),若基底為耕地或土質(zhì)松散時(shí),應(yīng)在填筑前進(jìn)行壓實(shí),壓實(shí)度一般不得低于90%。4.水田、湖塘等地段的基底應(yīng)視具體情況采取排水、清淤、晾曬、換填、摻灰及其它土加固措施進(jìn)行處理。5.對(duì)軟土地基,由于現(xiàn)行地基處理方法一般未考慮到臺(tái)背的過(guò)渡,往往構(gòu)造物的處理與路基的分開(kāi),從而導(dǎo)致沉降無(wú)法避免。6.做好橋涵臺(tái)背路基的排水工作,避免路基水流對(duì)基底的浸泡和沖刷。
7臺(tái)背回填的厚度控制
回填厚度與壓實(shí)機(jī)具有關(guān),一般采用不同的壓實(shí)厚度,用12-15t三輪壓路機(jī)碾壓時(shí),每層壓實(shí)的厚度不宜超過(guò)15cm;用18-20t三輪壓路機(jī)碾壓時(shí),每層壓實(shí)的厚度不宜超過(guò)20cm。當(dāng)臺(tái)背路基壓實(shí)作業(yè)面狹小,作業(yè)空間受到限制時(shí),為了保證不損壞構(gòu)造物,大型機(jī)械不能使用,必須選擇小型振動(dòng)壓路機(jī)和振動(dòng)夯實(shí)機(jī)相結(jié)合進(jìn)行壓實(shí),壓實(shí)厚度不宜超過(guò)15cm,層層壓實(shí)。
8臺(tái)背回填的填筑的范圍控制
第一,要有足夠的長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)過(guò)渡段的技術(shù)要求;第二,要從施工作業(yè)的方便、壓路機(jī)的壓實(shí)寬度進(jìn)行控制;第三,要控制好臺(tái)背填土與已填路堤的良好結(jié)合所需長(zhǎng)度。在多年的實(shí)踐摸索,現(xiàn)有可以參考的經(jīng)濟(jì)尺寸是,填料要求級(jí)配得當(dāng),沿縱向的填筑長(zhǎng)度在基底處不少于2米(便于機(jī)具碾壓),以2米為基準(zhǔn),對(duì)于臺(tái)背填土與路基原狀土相接處采用1:1的坡度相接,對(duì)于路基土為回填土部分采用1:1.5坡相接。為確保良好結(jié)合,一般采用挖臺(tái)階形式與路堤相接,每級(jí)臺(tái)階高度不得大于60cm。
9臺(tái)背回填壓實(shí)質(zhì)量的控制
臺(tái)背回填的壓實(shí)質(zhì)理是影響臺(tái)背沉降的一個(gè)重要的因素。由于排洪和通車(chē)凈高的影響,臺(tái)背路基填方一般比較高,工程量相當(dāng)大,但是施工工作面狹窄,大型填筑及壓路機(jī)械難以展開(kāi),因而能否控制好臺(tái)背回填的壓實(shí)質(zhì)量是施工中的難中之難。在施工過(guò)程中盡可能擴(kuò)大施工場(chǎng)地,以便發(fā)揮大型機(jī)械的使用,并且在施工中大型機(jī)械受場(chǎng)地限制時(shí)可采用橫向碾壓,對(duì)于大型機(jī)械不能靠近臺(tái)背時(shí),可采用小型壓路機(jī),如手扶振動(dòng)壓路機(jī),沖擊夯等,但要確保不留有死角區(qū)。
10臺(tái)背路基排水的控制
一種成功的做法是對(duì)基底做必要的處理后,填筑橫坡為3%-4%的壓實(shí)粘土拱,在土拱上挖一條成雙向坡的地溝,地溝尺寸一般可采用(40-60)*(30-50)cm,然后在臺(tái)背后全范圍內(nèi)滿鋪一層隔水材料,再在地溝四周鋪設(shè)有小孔的硬塑料管,管徑一般不小于10cm,小孔孔徑為5mm,布成梅花形,間距10cm,然后在塑料四周填筑透水性材料,直到路基頂面。若采用盲溝時(shí),則取消其中的塑料管,而用大粒徑的碎石填筑地溝,并用土工布包裹盲溝的出口。
參考文獻(xiàn):
[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ041-2000北京:人民交通出版社,2000.