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摘要:文章分析了桥涵台背回填施工存在的质量问题,针对桥涵台背回填施工中的一些质量控制技术措施进行了探讨。
关键词:桥涵 台背回填 施工质量
近年来,随着公路建设的迅速发展,公路通车里程逐渐增多,桥涵数量也随之增加。它是公路运输车辆趋向大型化、重型化发展较快的必然之路,由于车辆荷载的加大,给公路特别是桥涵构造物造成较大的损害。
一、桥涵台背回填施工存在的问题
(一)回填压实不够
台背回填的压实质量是影响台背回填沉降及跳车的一个重要因素。一方面桥涵台背回填处在一个填土较高,土方量集中而施工面狭窄,工期紧迫的作业段,给施工带来很多困难,由于作业面狭窄和回填土平面形状不规则,大型压实机械很难到位,分层碾压、密实度往往达不到要求;另一方面,施工单位对台背回填处压实质量比较忽视,没有精心施工,出现压而不实,甚至填而不压的现象,致使台背回填在行车作用和自然因素的影响下,产生较大的沉陷。
(二)回填材料不符合质量要求
台背回填材料原则上应选用刚度介于路基材料刚度与桥涵台墙材料刚度之间且易于压实的材料。从目前材料刚度而言,选用二灰碎石、水泥稳定砂砾或石灰土等较好,砂砾料次之;从压实来说,二灰碎石、水泥稳定砂砾及砂砾料均易于压实,而石灰土难以压实。由此可知,二灰碎石、水泥稳定砂砾是比较理想的台背填料,石灰土和砂砾料次之。但在实际的施工中,由于桥涵台背回填未进行单项设计,加上回填材料的检验和控制不严格,回填前没有清除台背淤泥,松散或不易压实的腐植土,甚至将基坑开挖的淤泥堆放在台背处,致使台背回填上密下疏,压实质量难以保证而出现较大的沉降。
对现有台背回填质量管理不足的分析
尽管以前在桥涵台背回填的技术质量上做到了很多的设计、规范和处理,但在现场施工过程中,施工单位却不太重视。因为它不同于受力结构构件,特别是相关规范在台背回填工程质量的检验评定问题上,比较粗糙和笼统。在回填质量管理中,除有一个压实度质量检测项目外,均无其它的检测项目和评定,所以压实度成了在台背回填质量管理中检测和评定的唯一一项。但在实际质量管理工作中,仅仅压实度是不足以控制和说明台背回填质量的。因为台背回填时路基错台的宽度和高度,以及回填每层松铺厚度和压实厚度(在路基规范和桥规中所规定10—20cm厚/层)等项目,都是控制台背回填质量的重要指标。当回填顺路线方向基底宽距台基础内缘不小于2米,上口宽顺路线方向距台背处不小于1.5倍的台高时具备的梯形断面,每层自台背顺路线方向至路基搭接处的宽度也是不一样的;而且每层按照规定的分层顶面的高程值也是不同的。从这几方面再与每层的压实度指标综合起来,并把台背回填作为一个子分项工程加以评定,才能从根本上对台背回填的现场施工质量管理有一个比较具体、规范、和量化的现场质量管理依据,这样对施工单位的现场施工和监理提出具体的质量要求才能比较有力。
在有关规范中台背回填是划在路基填筑内的,其工程造价是按路基土方进行计算的。但台背回填属局部,且采用小型机具夯实,施工现场受到相应限制,施工工期也受到相应制约,理应成为桥涵的重要组成部分。同等土方量的台背回填和路基回填,其实际发生的费用是前者大于后者,但施工企业是以效益为本的,造价不合理也是造成质量管理难度的另一个重要方面。
二、台背填筑施工的质量控制方法 (一)控制填料的质量,填料的细料含量应符合规定并应经过监理工程师的认定。台背填料的选择是防治桥头跳车的关键,台背填料应选择透水性良好、易压实、沉降完成快、后期压缩变形小的天然砂砾或透水性好的材料进行填筑。对于软土地基段,填土较高时,可采用粉煤灰等轻质填料,它们具有容量小、稳定性和透水性好的优点。在台背顶部0.8m高度内填筑水泥稳定砂砾或石灰土、碎石土等。
橋头路堤的排水、防水
桥头路堤和锥坡采用浆砌片石或砼进行封闭式防护,防止桥头两侧路堤土因雨、雪水的冲刷造成水土流失 ,同时也保证防护工程基础的稳定性,防止土体移动,从而保持路堤的稳定性。
(三)采用新材料——土工格栅加固桥头两侧路堤
土工格栅是一种抗拉较高的材料,具有良好的水稳性,对路基土颗粒间存在一定的约束作用。可以增加土基的整体回弹模量,防止土基和基层产生裂纹时辐射到路面面层上,还可增加路面基层的抗拉强度。对不设桥头搭板的桥涵构造物的台背回填较为适用,对设有桥头搭板的高填土路基也有较好的增加路基整体强度的优点。
(四)设置桥头搭板
目前国内外桥头搭板的设置长度,依据桥头路堤填土高度及实际沉降差的大小来确定,一般为4-12m,搭板的一端支撑在台背牛腿上,另一端支撑在矩形截面的枕梁上或直接置于稳定土基层上,较长的搭板应在跨中央加设枕梁或设置双跨搭板。
(五)合理安排施工工期
桥面铺装及桥头两侧的路面面层施工应在路面基层完工后间隔一段时间(至少在6个月以上),再进行面层摊铺,这样可使路面面层铺筑时路堤沉降能基本完成,以减少工后沉降差。
(六)优化设计方案
1、对于在短期间一次建成的公路,尤其是在软土段施工的公路,在小跨径构造物形式上宜尽量采用箱形截面的涵洞或通道,这种结构物整体性强,刚度大,产生沉降也是均匀的。当地基承载力达不到要求时,可采用筏基来扩大承载面积,这种结构形式可明显减少构造物与路堤的沉降差。尤其是尽量选择有填料的暗涵式结构,对避免桥头跳车很有利。
2、采刚U型桥台或在台背后两侧路肩设扶壁式挡土墙、护坡等防护工程,杜绝路堤被挤出或冲刷掉,能有效防止沉降差的发展,同时一定要处理好基底,保证基底不产生不均匀沉降。 (七)填筑前应做好排水措施,在土拱上设置泄水管或盲沟;砂砾回填应分层填筑,不宜超过30cm,个别施工段落不能与路基同步进行时,也可采用人工加小型机械压实机分层夯实,每层厚度一般不应超过20cm;压实机具应选用光轮振动压路机进行碾压,对墙背部分压实不到的地方用小平板带振动的手夯实机补压,确保压实效果。 (八)确定有效的压实方法 1.挡墙内侧回填时,每砌高不超过1.5m并且砌体强度形成时,就应进行内侧及路基回填,为确保不损坏墙体一般采用路线方向进行压实,结合部位利用小型机具进行夯实。 2.圆管涵压实时,对于压路机压不到的地方采用人工拍打.在往上回填时,管体范围内同样要人工拍打或微量振动,避免大吨位压路机损伤圆管,同时保证管顶回填层厚度不小于50cm和分层厚度的控制,回填时要求涵管两侧对称平行分层填筑。 3.板涵及板式通道压实时,采用路线方向用光轮振动压路机进行,分层厚度不超过30cm,在构造物两端标出填料层每层厚度及层数,便于压实过程中控制。回填时,必须在墙身砼强度、支撑梁砼强度和桥面砼强度达到要求时两侧对称、均匀回填。 4.U型桥台一般在台体强度达到设计强度时开始回填,压实时压路机顺桥台方向进行,做到桥背后填土与锥坡填土同时施工及压实分层厚度的控制,一般在侧墙及前墙结合处醒目的标出填筑分层厚度,以便更好的控制压实效果,达到压实的目的。 (九)必须按照《公路土工试验规程》中的规定,通过击实试验确定出一般情况下的最大干密度。并在实际检测时根据砾石含量多少对最大干密度进行修正。
三、结束语
桥涵工程质量是公路建设工程质量控制的关键因素之一,其质量好坏关系到公路建成后的运营和公群众的切身利益,为此桥涵工程质量控制应引起公路建设中各有关方的高度注意。
参考文献:
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000北京
关键词:桥涵 台背回填 施工质量
近年来,随着公路建设的迅速发展,公路通车里程逐渐增多,桥涵数量也随之增加。它是公路运输车辆趋向大型化、重型化发展较快的必然之路,由于车辆荷载的加大,给公路特别是桥涵构造物造成较大的损害。
一、桥涵台背回填施工存在的问题
(一)回填压实不够
台背回填的压实质量是影响台背回填沉降及跳车的一个重要因素。一方面桥涵台背回填处在一个填土较高,土方量集中而施工面狭窄,工期紧迫的作业段,给施工带来很多困难,由于作业面狭窄和回填土平面形状不规则,大型压实机械很难到位,分层碾压、密实度往往达不到要求;另一方面,施工单位对台背回填处压实质量比较忽视,没有精心施工,出现压而不实,甚至填而不压的现象,致使台背回填在行车作用和自然因素的影响下,产生较大的沉陷。
(二)回填材料不符合质量要求
台背回填材料原则上应选用刚度介于路基材料刚度与桥涵台墙材料刚度之间且易于压实的材料。从目前材料刚度而言,选用二灰碎石、水泥稳定砂砾或石灰土等较好,砂砾料次之;从压实来说,二灰碎石、水泥稳定砂砾及砂砾料均易于压实,而石灰土难以压实。由此可知,二灰碎石、水泥稳定砂砾是比较理想的台背填料,石灰土和砂砾料次之。但在实际的施工中,由于桥涵台背回填未进行单项设计,加上回填材料的检验和控制不严格,回填前没有清除台背淤泥,松散或不易压实的腐植土,甚至将基坑开挖的淤泥堆放在台背处,致使台背回填上密下疏,压实质量难以保证而出现较大的沉降。
对现有台背回填质量管理不足的分析
尽管以前在桥涵台背回填的技术质量上做到了很多的设计、规范和处理,但在现场施工过程中,施工单位却不太重视。因为它不同于受力结构构件,特别是相关规范在台背回填工程质量的检验评定问题上,比较粗糙和笼统。在回填质量管理中,除有一个压实度质量检测项目外,均无其它的检测项目和评定,所以压实度成了在台背回填质量管理中检测和评定的唯一一项。但在实际质量管理工作中,仅仅压实度是不足以控制和说明台背回填质量的。因为台背回填时路基错台的宽度和高度,以及回填每层松铺厚度和压实厚度(在路基规范和桥规中所规定10—20cm厚/层)等项目,都是控制台背回填质量的重要指标。当回填顺路线方向基底宽距台基础内缘不小于2米,上口宽顺路线方向距台背处不小于1.5倍的台高时具备的梯形断面,每层自台背顺路线方向至路基搭接处的宽度也是不一样的;而且每层按照规定的分层顶面的高程值也是不同的。从这几方面再与每层的压实度指标综合起来,并把台背回填作为一个子分项工程加以评定,才能从根本上对台背回填的现场施工质量管理有一个比较具体、规范、和量化的现场质量管理依据,这样对施工单位的现场施工和监理提出具体的质量要求才能比较有力。
在有关规范中台背回填是划在路基填筑内的,其工程造价是按路基土方进行计算的。但台背回填属局部,且采用小型机具夯实,施工现场受到相应限制,施工工期也受到相应制约,理应成为桥涵的重要组成部分。同等土方量的台背回填和路基回填,其实际发生的费用是前者大于后者,但施工企业是以效益为本的,造价不合理也是造成质量管理难度的另一个重要方面。
二、台背填筑施工的质量控制方法 (一)控制填料的质量,填料的细料含量应符合规定并应经过监理工程师的认定。台背填料的选择是防治桥头跳车的关键,台背填料应选择透水性良好、易压实、沉降完成快、后期压缩变形小的天然砂砾或透水性好的材料进行填筑。对于软土地基段,填土较高时,可采用粉煤灰等轻质填料,它们具有容量小、稳定性和透水性好的优点。在台背顶部0.8m高度内填筑水泥稳定砂砾或石灰土、碎石土等。
橋头路堤的排水、防水
桥头路堤和锥坡采用浆砌片石或砼进行封闭式防护,防止桥头两侧路堤土因雨、雪水的冲刷造成水土流失 ,同时也保证防护工程基础的稳定性,防止土体移动,从而保持路堤的稳定性。
(三)采用新材料——土工格栅加固桥头两侧路堤
土工格栅是一种抗拉较高的材料,具有良好的水稳性,对路基土颗粒间存在一定的约束作用。可以增加土基的整体回弹模量,防止土基和基层产生裂纹时辐射到路面面层上,还可增加路面基层的抗拉强度。对不设桥头搭板的桥涵构造物的台背回填较为适用,对设有桥头搭板的高填土路基也有较好的增加路基整体强度的优点。
(四)设置桥头搭板
目前国内外桥头搭板的设置长度,依据桥头路堤填土高度及实际沉降差的大小来确定,一般为4-12m,搭板的一端支撑在台背牛腿上,另一端支撑在矩形截面的枕梁上或直接置于稳定土基层上,较长的搭板应在跨中央加设枕梁或设置双跨搭板。
(五)合理安排施工工期
桥面铺装及桥头两侧的路面面层施工应在路面基层完工后间隔一段时间(至少在6个月以上),再进行面层摊铺,这样可使路面面层铺筑时路堤沉降能基本完成,以减少工后沉降差。
(六)优化设计方案
1、对于在短期间一次建成的公路,尤其是在软土段施工的公路,在小跨径构造物形式上宜尽量采用箱形截面的涵洞或通道,这种结构物整体性强,刚度大,产生沉降也是均匀的。当地基承载力达不到要求时,可采用筏基来扩大承载面积,这种结构形式可明显减少构造物与路堤的沉降差。尤其是尽量选择有填料的暗涵式结构,对避免桥头跳车很有利。
2、采刚U型桥台或在台背后两侧路肩设扶壁式挡土墙、护坡等防护工程,杜绝路堤被挤出或冲刷掉,能有效防止沉降差的发展,同时一定要处理好基底,保证基底不产生不均匀沉降。 (七)填筑前应做好排水措施,在土拱上设置泄水管或盲沟;砂砾回填应分层填筑,不宜超过30cm,个别施工段落不能与路基同步进行时,也可采用人工加小型机械压实机分层夯实,每层厚度一般不应超过20cm;压实机具应选用光轮振动压路机进行碾压,对墙背部分压实不到的地方用小平板带振动的手夯实机补压,确保压实效果。 (八)确定有效的压实方法 1.挡墙内侧回填时,每砌高不超过1.5m并且砌体强度形成时,就应进行内侧及路基回填,为确保不损坏墙体一般采用路线方向进行压实,结合部位利用小型机具进行夯实。 2.圆管涵压实时,对于压路机压不到的地方采用人工拍打.在往上回填时,管体范围内同样要人工拍打或微量振动,避免大吨位压路机损伤圆管,同时保证管顶回填层厚度不小于50cm和分层厚度的控制,回填时要求涵管两侧对称平行分层填筑。 3.板涵及板式通道压实时,采用路线方向用光轮振动压路机进行,分层厚度不超过30cm,在构造物两端标出填料层每层厚度及层数,便于压实过程中控制。回填时,必须在墙身砼强度、支撑梁砼强度和桥面砼强度达到要求时两侧对称、均匀回填。 4.U型桥台一般在台体强度达到设计强度时开始回填,压实时压路机顺桥台方向进行,做到桥背后填土与锥坡填土同时施工及压实分层厚度的控制,一般在侧墙及前墙结合处醒目的标出填筑分层厚度,以便更好的控制压实效果,达到压实的目的。 (九)必须按照《公路土工试验规程》中的规定,通过击实试验确定出一般情况下的最大干密度。并在实际检测时根据砾石含量多少对最大干密度进行修正。
三、结束语
桥涵工程质量是公路建设工程质量控制的关键因素之一,其质量好坏关系到公路建成后的运营和公群众的切身利益,为此桥涵工程质量控制应引起公路建设中各有关方的高度注意。
参考文献:
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000北京