桥台台背路基回填的技术研究

姜新爱 幸佐文

摘 要：分析了桥台台背回填施工中的材料选择及相关的施工方法与碾压工艺；研究台背路基回填后的质量检测及评价指标；最后，介绍了部分新材料、新工艺在桥台台背回填施工中的应用。

关键词：桥台台背；碾压施工；压实度：新材料

作为刚性混凝土构造物向半刚性基层路面过渡段，桥涵与路堤连接处经常出现路基不均匀沉降等病害，随着公路运营时间的推移，桥涵与路堤之间形成台阶，车辆通过时出现跳跃现象。施工过程中，桥涵台背回填土的压实度达不到规定的设计要求是造成桥头跳车的一个重要原因。越来越多的新型材料被运用在桥台台背回填中，发挥了有效的防沉降作用。针对不同的施工材料及桥台形势，选择适宜的压实机械与碾压组合，是达到压实度要求的关键因素。最近几年，作为路基施工质量控制与管理手段，桥台台背回填质量的检测技术受到更多人的重视，成为影响施工的进度和质量重要因素。

1 桥台台背回填材料

桥台台背回填材料是决定回填质量的关键因素，宜选用级配优良，透水性好，且水稳定性好、易于压实的高强度材料，如卵砾石、碎石土及砂砾土等。

碎石回填材料在桥台台背回填施工中应用广泛，选料应符合《公路路基基层施工技术规范》规定，最大粒径不大于37.5mm，粒料压碎值小于40%。级配优良的砂砾回填料具有良好的水稳定性和强度，易于压实，回填后表面沉降变形小，在济青高速等路段使用时取得了良好的效果。

2 施工碾压工艺

桥涵构造物及路基填筑施工完毕后，将台背后已压实路堤削成斜坡，然后沿斜坡开挖成向内倾斜2%-4%纵坡的台阶，并考虑设置纵向、横向排水设施。为防止机械对桥涵造成破坏，构造物50cm范围内尽量使用人工开挖。开挖完成后应清理台后回填范围内的湿软土层，整平夯实，确保基底压实度不小于90%。使用油漆在肋板或耳墙上标示分层压实厚度的控制线，压实厚度不超过15cm，在控制线依次标出填筑碾压层次。

台背回填时按照设计厚度分层对称填筑，每层松铺厚度不大于30cm，以机械为主，人工配合摊铺、整平，及时挖出超过设计粒径的石块，填补坑洞。分层填筑后分层压实，对于基底等压路机无法施工的狭窄区域，采用小型振动平板夯以1/2重叠面夯实。使用压路机碾压施工时，初压以低速由两侧向中间碾压，再由中间向两侧碾压，错轮1/3。碾压过程以静压为主，特殊路段且离结构物较远时，可采用轻微振动碾压。

圆管涵及翼墙等构造物1m范围内尽量避免使用压路机碾压，而应采用小型夯实机具夯实，此时松铺厚度宜酌情减小。使用小型夯实机应注意夯实密实、均匀，避免出现碾压死角。桥台台背回填从构造物基础至路堤顶面的压实度不宜小于96%。

3 台背回填质量检测技术及评价

作为路基压实标准中最基础的检测指标，压实系数反映施工现场填筑压实与室内击实试验的接近程度，是表达土体自身的相对压实情况的技术指标。压实度是施工现场材料的干密度ρ与实验室内标准击实试验得到的最大干密度之比，即：

K=ρ/ρmax

我国现行规范中对于不同地区不同材料填筑的压实度有明确规定，而台背回填高度变化较大，参照规范设计要求施工会导致台背处出现不均匀沉降。为此，桥台台背回填应从构造物基础至路堤顶面均采用同一压实度标准，即不小于90%。

在实际工程施工中，压实度指标应用于均质细粒土材料比较准确，但在多种材料的粒径、级配、含水状态存在差异的土石混合料地区，使用工地密度法对非均质填料检测时，压实度指标往往不能全面地评价桥台台背回填质量。

与压实系数的静态设计理论不同，路基回弹模量是瞬时动态脉冲荷载下，动态偏应力与回弹或可恢复应变的比值，在路基性能评价中更加合理。根据规范《公路路基路面现场测试规程》计算路基回弹模量E0值：

式中：E0—路基回弹模量（MPa）；μ0—土的泊松比，根据部颁设计规范选用；Li—结束试验前的各级实测回弹变形值；Pi—对应于Li的各级压力值。

通过以上公式判断桥台台背回填路基回弹模量是否满足规范要求。

4 新材料在台背回填施工中的应用

为了减少桥台台背不均匀沉降引起的桥头跳车等病害，越来越多的新材料、新工艺在台背回填施工中得以应、推广。

液态粉煤灰是采用粉煤灰、水泥、外加剂等材料按照配合比要求调配搅拌而成，用于桥台台背回填，可有效减少作用于桥台的侧压力，增强构造物的稳定性。尤其适用于台背空间较窄或软土路基构造物的高台背回填。液态粉煤灰浇筑施工，简略了碾压环节，大大简化了施工工序，缩短了工期，同时也使材料浸入台背边角，保证台背基底回填密实均匀。

陶粒混凝土是以黏土、页岩、粉煤灰等为原料，经加工、焙烧而制成的一种轻质、坚硬、具有明显蜂窝状的人造轻质骨料。其代替石子配制的混凝土具有质量轻、强度高、模量高等特点，用于桥台台背回填可明显减小侧向土压力，且回填路段地基沉降得到较大缓解。回填桥台台背时，陶粒混凝土采用振捣成型的施工工艺，免去了碾压施工工序，也能够充分填充台背缝隙，消除了土体回填中不可避免的死角。

煤矸石是开采煤炭时残留的废弃物，应用在路堤填筑施工中，具有强度高、透水性好、易压实等工程特点，同时可以改善环境，降低工程造价。但是煤矸石在路基施工中应用较少，相应设计与规范尚未完善，作为桥台台背回填材料，应通过试验验证材料的各项物理、力学性能，击实特性，承载比特性的技术指标，编制科学、规范、合理的施工工艺，并加强后期路基沉降监测。

参考文献

[1] 交通运输部公路科学研究院.JTG F10-2006公路路基施工技术规范[S].2006.

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[3] 葛折圣，黄晓明，张肖宁，高俊合.陶粒粉煤灰混凝土在桥涵台背回填中的应用研究[J].岩土力学，2006，11.

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