谈台背回填质量控制
2016-04-07胡学祥
胡学祥
(中建二局土木工程有限公司,江苏南京 210000)
谈台背回填质量控制
胡学祥
(中建二局土木工程有限公司,江苏南京210000)
摘要:介绍了桥台台背回填施工的工艺流程,从桥头回填范围、地基加固处理、设置过渡段等方面,探讨了台背回填施工中的优化设计方法,并提出了施工过程中的质量控制措施,以确保台背的回填质量,避免桥头跳车现象的发生,保证公路的正常运行。
关键词:台背回填,桥台,桥头跳车,质量控制
0 引言
在高速公路工程施工的20 km公路工程中,桥涵等结构物较多,大中小桥19座,通道5座,涵洞42座,平均320 m左右有一处结构物,台背回填量20万m3。由于工期紧张,路基与桥涵等结构物同时进行施工,桥台背、通道、涵洞台背回填无法与路基填筑同步进行,台背回填质量需严格控制,以避免桥头跳车现象的发生。
台背处出现台阶的根本原因是路基紧邻结构物处沉降量超过结构物,台背回填质量是桥头跳车台阶产生和形成的主要因素,为了确保涵(台)背的回填质量,防止涵(台)背因工后的沉降出现跳车现象,回填质量应该进行综合防治。
1 施工顺序与工艺流程
1)正确安排施工顺序,在路基与桥涵结构物施工中,先安排进行桥涵结构物的施工,桥梁施工时先安排桥头处桩基与桥台施工,再做其他中墩,以便台背回填与路基填筑同步进行,减少台背与路基填土的不均匀沉降。
2)在正式回填施工前,开展台背回填首件作业,通过试验获取松铺系数、最佳含水量、压实厚度及碾压遍数等相关参数,并通过试验确定回填材料、机械设备、人员与施工工艺过程。需配备专业化的施工队伍进行台背回填作业,并与路基施工队伍相独立。配备专门的施工工人、专门的施工技术管理人员进行专人管理。需配备专门的碾压机械、专门的夯实机具等施工机械,其机械不得与路基施工混用,主要使用振动打夯机、夯王、振动压路机。同时在每一个台背施工前,将负责该台背施工的施工负责人、技术负责人的姓名铭记在相应台背后的显眼位置,并建立相应的质量责任卡。落实好“四专一铭记”的各项工作。
3)正确安排施工工艺流程(见图1)。
2 优化设计,技术方案可行
2.1确定桥头回填范围
台背回填范围主要是确定回填长度、高度与宽度。台背填土长度顺路线方向底部距基础边缘不少于2 m,填方路段仰斜坡比为1∶2。台背回填高度桥梁与明涵路面以下全部高度为回填高度,暗涵涵顶填土高度大于80 cm时涵顶以下的全部高度为填土高度,填土高度不大于80 cm时路面以下全部高度为回填高度。台背回填宽度为全路幅宽,包括锥坡与八字墙。通涵构造物台背回填处理见图2,桥台台背回填处理见图3。
2.2地基加固处理
台背填筑前应首先对施工范围内基底进行杂物和清表处理,严禁在软土、泥浆和基坑水未排除的情况下进行台背回填,基底允许承载力应满足台后填土立方体高度自重且不低于100 kPa。
图1 台背回填施工工艺流程图
图3 桥台台背回填处理
回填时必须将坡面和已填筑的路基,按设计规定挖成可视的双层反向台阶,台阶应挖到紧密稳定层上,以便回填土良好衔接,碾压密实。台阶尺寸原则为高小于30 cm,宽50 cm~100 cm。若台阶的压实度达不到规定要求,则须继续向路堤方向开挖,直至台阶土的压实度满足要求为止,以此确保台背填土范围和台背填土地基的承载能力,不致于因地基强度和原路堤压实度不够而下沉。
2.3桥头设置过渡段
在桥涵、通道等构造物与路基填土之间,为减轻桥头跳车现象,提高高速公路车辆行驶的舒适性,桥台、涵台台背填筑断面为梯形,顺路线方向底长分别为4 m和2 m,坡率为1∶2,纵向底部做成不小于4%的反坡,从地面线部位到路床顶均用粒径小于5 cm的砂砾分层对称填筑,压实度不小于96%。
台背设置钢筋混凝土桥头搭板,搭板厚30 cm,搭板以下换填32 cm厚的水泥稳定级配碎石,水泥剂量5%,分层填筑,压实度不小于98%,水泥稳定碎石以下部分为天然砂砾,分层碾压,压实度保证在95%以上。
3 加强施工过程质量控制
3.1台背填料的选择
台背回填材料在现场择优选用,一般采用有级配的透水性材料分层填筑并夯压密实。回填料应本着因地制宜、就近取材、经济合理的原则,选用透水性强、水稳性好、强度高、宜于稳定的材料。分别选用砂、砂砾、路基挖方处的碎石土,碎石等材料。各种材料应符合以下要求:
1)回填砂、砂砾、碎石时,泥土含量不得大于15%,最大粒径不得超过压实厚度的2/3;
2)回填碎石土时,碎石土CBR值应大于12%;
3)台背回填材料通过一系列试验合格且通过监理工程师认可审批,先对取土场材料按JTG E40—2007公路土工试验规程规定的方法进行颗粒分析、含水量、密实度、塑限、液限、有机质含量、承载比(CBR)试验和击实试验,办理台背回填料使用许可证。本工程选用的填料为砂类土,最大干密度2.06 g/cm3,最佳含水率5.1%,塑限19%,液限21%,塑性指数2.0,CBR值14.3,压实度使用Y=0.002 8X+2.079的含砾量取线进行控制(Y为最大干密度,X为含砾量,过4.75 mm筛)。
3.2台背回填碾压质量控制
1)回填机械的选择:回填应尽可能采用重型压路机碾压,压路机与构造物的边缘距离不小于1 m,确保构造物的安全。对于压路机无法碾压的死角或漏压区,采用小型夯机夯实。涵顶填土50 cm内采用轻型静载压路机压实,以达到规定的压实度为准。
2)施工方法:先在桥台背面用墨线划出每层填筑水平线及回填总层数编号,划线时每层左、中、右3处,保证每层压实厚度不超过15 cm。与路基连接处刷去虚土,开挖出宽度不小于1 m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。
3)回填顺序:台背回填原则上必须要求与路基进行同步施工,条件不允许时也可滞后于路堤填筑,但不能超前路堤填筑。因特殊情况下不能同步填筑的涵洞、台背,在回填前应将填好的路基挖台阶(按宽度大于2 m,高度约1 m),并设置2%~4%的倒坡。台背回填与路基填筑标高一致后,台背回填与路基填筑应同步进行,桥台背、通道、涵洞台背最小填筑长度不小于20 m。
4)回填对结构物的要求:对于预制盖板的盖板涵,回填前盖板墙身与八字墙墙身强度达到设计强度的75%以上,且盖板安装、灌缝完成,沥青防水层施工已经完成。桥梁一般先进行台背回填再进行台帽施工,确保桥台背的回填质量。台背回填时,结构物强度必须达到设计强度的85%且经监理工程师验收合格,方可进行施工。
5)回填要求:两个台背同时、对称进行,如果台背回填不对称,在土压力差的作用下,可能使构造物一边倾斜,严重者将破坏构造物受力结构的安全性。台背回填分层对称填筑,两侧高差不大于0.3 m,所有结构物台背回填压实度不小于96%。对于先施工路基,反开挖施工的桥台、涵洞、通道,采用M15浆砌片石回填。
6)回填质量检测:回填应严格控制选料含水量,严格控制压实遍数(由试验确定),及时检测压实度,确保分层压实度达到96%以上。台背填土压实度检测采用灌砂法进行,检测频率为50 m2检测1点,每点都应该合格。平整度及层厚每三层抽检一次,累计厚度总误差三层不超过10 cm。严格按分层厚度填筑,分层夯实,分层检查。
7)回填资料整理:每个台背回填应单独整理资料,资料应附不少于6张照片,分别反映台背回填前、中、后现状并注明填筑时间、材料及质量检验情况等,为结构物的整体质量评定提供基础原始记录。分层回填施工图见图4,分层回填压实度检测图如图5所示。
图4 分层回填施工图
图5 分层回填压实度检测图
4 结语
公路桥头跳车不但在我国公路上存在,在国外公路施工中也是常见的质量通病,出现的原因是多方面的,需要对回填方案、地基处理、填料、工艺、施工过程质量控制等多个要素进行全方位、全过程质量控制,提高台背回填质量,消除台阶,防止和解决跳车,保持良好的路况。
参考文献:
[1]山西省公路局.公路工程八大通病分析与防治[M].北京:人民交通出版社,2005.
[2]JTG F80/1—2004,公路工程质量检验评定标准[S].
Discussion on the quality control of abutment back fill
Hu Xuexiang
(China Construction Second Civil Engineering Limited Company,Nanjing 210000,China)
Abstract:This paper introduced the process of abutment back fill construction,from the bridge back filling range,foundation reinforcement treatment,transition section setting and other aspects,discussed the optimization design method of abutment back fill construction,and put forward the quality control measures in construction process,to ensure that the abutment back fill quality,avoided the phenomenon of vehicle bump,ensured the normal operation of highway.
Key words:abutment back fill,abutment,vehicle bump,quality control
作者简介:胡学祥(1975-),男,高级工程师
收稿日期:2015-10-23
文章编号:1009-6825(2016)01-0154-02
中图分类号:U415.12
文献标识码:A