吳鳴明

(杭州千汾公路有限公司,杭州 310000)

1 工程概況

淳開公路淳安段工程位于浙江淳安縣境內,按二級公路標準建設,全長75.6 km,穿越千島湖庫區(qū),其中前20 km在核心風景區(qū),全線共有大中小橋梁20座,涵洞448座。橋頭路基常水位103+0.5 m,設2 m寬平臺,平臺以上按常規(guī)橋頭路基填筑,平臺以下采用拋石填筑,邊坡坡率均為1∶1.5。

由于橋涵臺背處的回填是路基填土與橋涵結構物的過渡段,路基與橋涵結構物本身間產生的差異沉降會導致路面混凝土橫向裂縫,加之路基受湖水水位變化、湖底地形條件及淤積層厚度的影響,會向庫區(qū)內產生緩慢蠕動,從而產生不均勻沉降,加劇路面縱橫向拉裂。形成橋頭跳車,將直接影響行車的舒適感及道路的使用壽命。

因此,為避免和克服橋頭跳車,在工程施工中通過采用有別于一般路堤的施工工藝進行橋涵構筑物臺背回填施工。另外,填料也應采用不同于一般路基土料的特殊填料代替,并須高度重視臺背回填施工質量控制。該工程項目從投入建設開始就從實際出發(fā),從填料選擇、回填范圍、施工工藝等方面對全線部分有代表性的橋涵 (珍塢橋、毛演橋、瑪璜橋等)構筑物的臺背回填施工方案作出了明確的規(guī)定,最大限度確保了臺背回填施工質量。經工后實際效果比較來看,較有效的克服了庫區(qū)公路橋頭跳車現(xiàn)象。

2 臺背回填方案

2.1 回填材料類型及質量指標

(1)砂性土。大于0.1 mm的土顆粒占全部土質量的75%以上,0.075 mm篩孔的細料通過率不大于10%,細粒土液限不大于30%,塑性指數(shù)不大于18,承載比不低于8%,最大粒徑不大于50 mm。

(2)級配碎 (礫)石。最大粒徑不大于37.5 mm,級配礫石、未篩分碎石和砂礫最大粒徑不大于50 mm,其級配符合 《公路路面基層施工技術規(guī)范》(JTJ034-2000)的規(guī)定。

(3)貧混凝土。單位體積水泥用量不少于75～100 kg,水灰比不宜大于0.5,標準養(yǎng)護條件下,R7＞5.0 Mpa。建議配合比為:水泥:粉煤灰:砂:碎石:水=85 kg:123 kg:591 kg:1 404 kg:146 kg。水泥使用 32.5水泥,粗集料、細集料符合《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-2000)11.2條有關規(guī)定,粉煤灰使用三級以上粉煤灰。

2.2 回填范圍及各范圍材料選擇

2.2.1 橋臺背回填

(1)埋置式橋臺

過渡段設置如圖1所示。特別壓實區(qū)采用級配較好的砂性土、碎 (礫)石填筑,壓實度應不小于95%,回填下界寬度不下于3m,按1∶1放坡。施工采用先填后挖進行,工藝流程為:臺后及錐坡填土→墩柱施工→臺帽施工→臺帽背后反開挖回填150 cm寬貧混凝土。

圖1 埋置式橋臺過渡段設置圖

(2)U型橋臺

過渡段設置如圖2所示。以基礎底面外緣0.5 m作為下界寬,下界寬邊緣線往上1∶1交地面線,路床頂面寬度 (H+2.0 m)作為上界寬。當回填寬度L≤2 m時,直接回填貧混凝土;L＞2 m時,臺身周圍0.5 m反開挖回填貧混凝土,特別壓實區(qū)采用級配較好的砂性土、碎 (礫)石填筑,壓實度應不小于95%。

圖2 U型橋臺過渡段設置圖

2.2.2 圓管涵回填

回填范圍、材料如圖3所示。涵頂和超挖部分回填貧混凝土,特別壓實區(qū)采用級配較好的砂性土、碎 (礫)石填筑,壓實度應不小于95%。涵頂反開挖回填貧混凝土,回填特別壓實區(qū)下界寬不小于3 m,按1∶1向上放坡。

圖3 圓管涵回填示意圖

2.2.3 蓋板 (箱)涵、通道墻背回填

過渡段設置如圖4所示。特別壓實區(qū)采用級配較好的砂性土、碎 (礫)石填筑,壓實度應不小于95%。

圖4 蓋板(箱)涵、通道墻背回填示意圖

3 回填施工質量控制

3.1 回填層厚控制

(1)特別壓實區(qū)砂性土、碎 (礫)石填筑分層松鋪厚度控制在20 cm以內。

(2)貧混凝土回填施工按混凝土澆筑施工工藝進行,每一澆筑層厚度控制在30 cm內,用插入式振動器振動到混凝土密實為止。

(3)施工中為便于控制分層回填厚度和保證壓實效果,應在回填前用紅油漆或其它醒目的劃線在臺背上標示出分層位置。

3.2 工藝控制

(1)基坑開挖

橋涵臺背回填應在橋涵施工完成強度達到80%設計強度以后進行,在橋涵上部構造未安裝就位前,不得進行臺背填筑施工。為確保臺背回填與路基填土交接面的壓實質量,填筑施工前先進行基坑開挖,基礎底到基礎頂挖成1∶1的坡度,坡面與路基填土相結合的部位,應挖成階梯臺階,臺階寬度不得小于1 m,臺階高不得大于1 m,且應作成2%～4%的內傾斜坡。

(2)回填順序

柱式或肋式橋臺臺背回填土,應在柱側對稱、平衡地進行,在蓋梁、臺帽澆注之前一定要回填至臺帽底面,臺帽底模直接在回填土層上用砂漿硬化;U型橋臺臺背回填土,應在梁體安裝完成以后,在兩側平衡進行;管涵應在兩側對稱、平衡地進行;蓋板 (箱)涵、通道應在蓋板澆注完成以后并達到設計強度的75%時才能兩側對稱回填;橋涵背后填土應在錐坡填土同時進行,并按設計寬度一次填足。

3.3 壓實施工要求

(1)橋涵臺背回填施工時,應將開挖好的基坑清理干凈,將雜物、浮土等徹底清除,將基坑內水抽干、曬干,經檢驗合格后方可回填。

(2)特別壓實區(qū)采用透水性好、級配較好的砂性土、碎 (礫)石填筑,壓實度應不小于96%。

(3)埋置式橋臺建議采用先填土后開挖的施工方案,護坡及錐坡部分超填不少于0.5 m,然后修坡,保證坡面部分的壓實度符合要求。

(4)特別壓實區(qū)應分層壓實,分層松鋪厚度不超過20 cm。寬度小于2m時或振動壓路機碾壓不到的部位,采用沖擊振動夯分層夯實;寬度超過2 m時,采用振動壓路機分層壓實。

3.4 壓實度檢測

臺背特別壓實區(qū)壓實度試驗檢測時,要嚴格按照 《公路土工試驗規(guī)程》 (JTJ 051-93)第16章“擊實試驗” (TO 131-93)之規(guī)定,通過擊實試驗,確定一般情況下的最大干密度,然后通過灌砂法檢測出壓實度,確定實際碾壓效果和質量;實際檢測時,應按照大于38 mm顆粒含量對最大干密度進行修正。

3.5 排 水

施工中,應保證作業(yè)面的排水坡度,設置必要的地下排水設施。

3.6 嚴把材料質量關

要求必須采用經事先確定合格的產品,發(fā)現(xiàn)其他材料,或材料中含雜物、腐植土的,一律不許使用。

3.7 嚴把工序檢驗關

每層碾壓后,必須按規(guī)定的頻率進行層層自檢和監(jiān)理抽檢,檢驗合格并經監(jiān)理簽認后,方可進入上層填筑。自檢或抽檢的頻率或密實度不夠,必須要求返工補壓,直到滿足密實度要求為止。

4 實施效果

淳開公路淳安段工程建成通車后兩年,經現(xiàn)場實測,采用上述施工方法進行橋涵臺背回填的部分橋梁,路面與橋梁主體沒有產生明顯的錯臺。施工實踐和效果證明,只要根據不同結構形式合理選擇臺背回填材料和科學設計回填方式 (范圍),在施工中嚴格按照技術規(guī)范和質量標準進行施工和回填質量控制,能在相當長一段時期內確保庫區(qū)橋涵臺背回填的質量。但是,我們也要看到,由于庫區(qū)水位變化的不確定性,及其對路基產生的吸泥作用,尋找更長效的橋頭跳車施工技術,還需要各方面專業(yè)技術人員不斷積累和共同努力。

[1]劉月波.橋梁工程施工質量通病與防治[M].北京:中國建材工業(yè)出版社,2009.

[2]王鋒.高速公路文集:淺談橋涵臺背回填質量問題的預防與治理[M].北京:人民交通出版社,2000.

[3]JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術規(guī)范[S].