浅谈路桥过渡段路基填筑施工技术
2015-07-10勾永学
勾永学
过渡段路基主要指桥台背后缺口、涵洞两侧、填挖交界处等路基地段。这些地段是路基的关键部位,填的不好会产生路基不均匀沉降、滑坡、裂缝等,直接影响路基整体质量,要作为关键工序来组织施工。因此过渡段路基的施工是路桥建设中的一项极其重要的项目,其施工的质量好坏、能否进行科学、合理的技术控制,将会直接影响到日后行车的平稳性、舒适性、安全性以及路桥的服务质量和使用年限。
1 台背回填
1.1 桥台背后缺口填筑
填筑范围:台后底部宽度不小于2m,上部宽度不小于桥台高度加2m。
填料:采用A组填料或级配碎石或级配砂砾石进行填筑。
施工方法:路桥过渡段分层填筑、分层压实。先在桥台背面用墨线划出每层填筑水平线,保证每层压实厚度不超过20cm。与路基连接处刷去虚土,开挖出宽度不小于1m的台阶,并夯实。填筑时人工配合机械卸料、平整,平板振动夯配合光轮振动压路机压实。填筑时注意大型施工机械距离结构物边缘不小于1m,以利安全操作。台后按设计设置排水设施。
路堑桥台基坑按基坑回填要求进行处理。
过渡段相邻路堤内铺设有工业保温材料隔热层或加筋材料时,要向过渡段顺延;过渡段两侧及桥台锥坡防护砌体要在路堤稳定后施工。
1.2 涵洞两侧缺口填筑
填筑范围:涵洞两侧每边不小于涵洞孔径2倍的范围,且不小于2m。
填料:采用渗水土进行填筑,填料粒径小于15cm。
填筑施工:过渡段施工前,先根据工点实际情况,对涵洞两侧采取防排水措施。在涵洞两侧及顶部铺设20cm厚粘性土作保护层再行填筑。填筑必须在两侧对称均匀分层进行,每层厚度小于20cm。过渡段填筑采用机械卸土、人工平整,两侧同时进行的方法进行。压实采用压路机或小型压实机械。横向结构物周围1m范围内改用小型手扶振动压路机、平板式振动夯夯实,同时分层厚度减薄至15cm。涵洞顶部填土厚度大于1m后,方可通行重型施工机械。过渡段相邻路堤内铺设有工业保温材料或加筋材料时,向过渡段顺延。
路桥过渡段施工工艺流程见附图。
基坑回填→地基碾压→试验→测量放线→填料运输→摊铺平整 →碾压夯实→质量检测→填筑下一层→整修
路桥过渡段施工工艺流程图
2 填、挖交界地段路基施工
填料:选用A组填料、渗水土或素土填筑。
路基填挖交界地段施工时,为避免路基沉降不均,导致路基失稳,对路基交界地段挖方一侧,进行超挖回填,使两侧不同土体在刚度上或密度上实施渐变并趋于接近或统一。如有必要,可在填挖交界处设置盲沟,使汇集于界面的渗水沿盲沟流出路基外,从而避免水长期滞留、浸润、软化结合部土壤,造成路基强度下降,以及不均匀沉降的产生。一般性的填挖交界路段,在挖方一侧,沿纵向设置超挖回填过渡段,过渡段长度不小于10m。在过渡段内,将路槽以下原土翻挖30~80cm,然后将原土分层铺筑,并碾压至路床所需的压实度。半填半挖路段若地面横坡大于1:3应挖成宽1~2m,高0.3~0.5m的台阶,阶面呈2-4%向内横坡,以加强填挖间的联结。同时在填挖之间的界面上设置纵(或斜向)向盲沟。
路堤每层填料要均匀一致,不得混填。渗水土置于非渗水土上时,非渗水土表面应有向两侧不小于4%的横坡。填筑时适当减小铺筑厚度,增加压实遍数。当地面坡度陡于1:3时,加铺土工格栅进行加固。为便于施工控制,填挖交界地段和陡坡地段不采用推土机直接施工。
3 施工要点
1)填筑中严禁同层采用不同种类填料混填,并严格压实,以确保路堤的均匀沉降及工后沉降量满足规定要求。松软地上填筑路堤时,一般地段路基的工后沉降量≤20cm,沉降速率≤5cm/年,过渡段路基的工后沉降量≤10cm。
2)渗水土填在非渗水土上时,非渗水土层面做成向两侧倾斜的2%~4%。的横向排水坡;非渗水土填在渗水土上时,接触面可为平面;当上下两层填料的颗粒大小相差要满足D15<4d85的要求,不能满足时,在分界面上铺设土工布 。不同填料接触面处理方法见下图。
不同填料接触面处理方法
3)桥涵结构物的施工按路基成型的顺序安排。以涵洞为先导,在旱季抓紧路基土石方的施工,抓紧基底处理和基底覆盖。
4)路堤按计划分段成型,加固、防护及附属工程紧跟配套完成,间隔时间不能太长,防止延误到雨季施工。
5)路堤施工,尽量减少对附近水塘、河流等水系的污染,保护好水资源。清表土方用作弃碴场的复耕覆盖土,以利于植物生长。
6)台背缺口填土要尽早安排在旱季填筑成型,确保其有足够的自然沉降时间,稳定密实后进行锥坡砌护,保证架桥机安全通过。
4 路堤施工预留沉降量控制
路堤高度小于或等于5m时,按平均路堤高度的0.5%~2%预留沉降量;高度大于5m时,5m范围内仍按以上规定计算,另计入超过部分平均堤高0~1%的预留沉降量。用级配良好的不易风化块石填筑路堤时,重型机械压实的预留沉降量按堤高的0~0.5%预留。对边坡高度较大的路堤,在填筑完成后选定代表性断面进行沉降观测,观测点分别埋设在路堤基床以下部分1/3、2/3和基床底面。并对其进行定期观测,根据观测“时间-填高-沉降”曲线,判断沉降的稳定程度,适当调整预留沉降量,以确保路堤的结构尺寸满足设计要求。路堤在预留沉降量后,坡脚位置仍按照设计路肩高程及边坡坡度测定,保证路基面设计宽度不变。
5 确保达到路基工后沉降标准采取的工艺措施
路基基底处理严格按有关规定、通知要求办理,对不良地质地段,探明地质后,与设计、监理会商,采取稳妥措施处理。
根据选择好并经试验合格的填料种类,试验确定其达到要求压实度时的最佳含水量范围、松铺厚度、碾压速度、碾压遍数、检验方法等技术参数和施工工艺,并在每一填层碾压完成后,采用双指标对压实标准进行检测控制,以确保每一填层压实度符合要求。
不良地质的路基施工要避开雨季,分段快速作业,缩短工作面暴露时间;埋设观测桩,加强沉降观测。
路堤填筑中严禁同层采用不同种类填料混填,以确保路堤的均匀沉降。渗水土填在非渗水土上时,非渗水土面层做成向两侧倾斜的2%~4%的横向排水坡;非渗水土填在渗水土上时,接触面为平面。当上下两层填料的颗粒大小相差悬殊时,在分界面上铺设垫层。基床底层及以下部分压实采用重型压路机进行。碾压时,先两侧后中间,曲线地段先内侧后外侧,先慢后快,先弱振后强振。压路机直线进退,纵向碾压轮迹相互重叠不少于1/3轮距,各区段交接处应互相重叠压实,搭接长度不少于2m。基床表层碾压过程中安排一个测量小组进行跟踪测量、检测。摊铺速度控制在1.5~2.0m/min,将已卸车的级配碎石及时整平、碾压。
台后基坑以混凝土或级配碎石回填,分层填筑压实,并做好横向排水,台背2m范围内掺3%~5%的水泥。
路基与桥台尾过渡段、路基与横向结构物过渡段、路堤与路堑过渡段,选用级配碎石或级配砾石填料填筑,每层高度根据试验参数确定,但不超过30cm,且最小压实厚度不小于15cm。与路基连接处应刷去松土,开挖出宽度不小于1-2m的台阶。路堤基底地面平整后,用振动碾压机碾压密实。过渡段路堤同与其连接的路堤和锥体按一整体同时施工,并将过渡段与连接路堤的碾压面,按大致相同的高度进行填筑。紧靠台背处大型机械碾压不到位时,用小型振动碾压机充分压实,填料的松铺厚度控制在20cm以内,碾压遍数由试验参数确定。
参考文献
[1]《公路与桥梁工程病害防治及检测修复实用技术大全》长春出版社,1999年
[2]《路桥过渡段差异沉降控制标准与人车路相互作用》东南大学,2006年
[3]《高速公路路基沉降预测与施工控制》人民交通出版社,2007年
[4]《路桥过渡段路基沉降分析与处置措施研究》长安大学,2008年