李博
摘 要:隨著高速公路的快速發(fā)展,對(duì)高速公路工程質(zhì)量的要求越來越高,對(duì)行車的舒適性要求也越來越高,如何解決橋頭跳車的質(zhì)量通病也越來越受到人們的關(guān)注。橋涵構(gòu)造物臺(tái)背后出現(xiàn)的跳車、斷板問題都與臺(tái)背沉降有關(guān)。因此,在臺(tái)背回填過程中采取各種措施對(duì)質(zhì)量加以控制顯得尤為重要。
關(guān)鍵詞:臺(tái)背;施工;控制;措施
一、產(chǎn)生沉降原因分析
加大對(duì)橋涵臺(tái)背填筑質(zhì)量控制采取必要的處理措施意義深遠(yuǎn)。通常是從設(shè)施構(gòu)造、土木合成材料加固、擠密樁加固、采取特殊填筑方法等解決路基沉陷問題。
(一)路基本身的沉降壓縮
一般情況下,在施工順序的安排上橋梁涵洞的施工優(yōu)先于路基填筑施工,或者橋梁涵洞與路基填筑施工同步在橋臺(tái)背兩側(cè)留出一定范圍等橋梁、涵洞施工完成并結(jié)構(gòu)混凝土齡期符合要求之后在進(jìn)行填筑。由于橋臺(tái)背在一定范圍,特別是臺(tái)背翼墻內(nèi)側(cè)約50—100米范圍,壓實(shí)作業(yè)面小而無法采用大型的強(qiáng)功率壓實(shí)設(shè)備,達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)要求有一定的難度,橋臺(tái)背處的路基回填壓實(shí)質(zhì)量與開闊段路基填筑質(zhì)量相比較,先天就存在不足,通車后因行車荷載反復(fù)作用容易引起橋臺(tái)背處路基的壓縮沉降。
(二)地基本身的沉降
臺(tái)背后的地物地貌與其它路段不同,地形起伏大、 地質(zhì)條件不一,同時(shí)由于橋涵處路基填筑高度較大,產(chǎn)生的地基應(yīng)力較大,因此在臺(tái)背處產(chǎn)生的地基沉降也較其它路段大。
(三)路基承載力和沉降量不同
路基與橋臺(tái)背銜接處剛?cè)嵯酀?jì),構(gòu)造物為剛性結(jié)構(gòu),路基體屬柔性結(jié)構(gòu),兩種不同的結(jié)構(gòu)對(duì)基底要求的承載力和沉降量也不同,必然導(dǎo)致不均勻的沉降。
(四)雨水等自然因素的影響
路基與構(gòu)造物的截然不同,銜接處一般采取伸縮縫或其他的接縫處理方式都無法完全防止雨水滲入的問題,由于雨水的滲入使路基產(chǎn)生病害,導(dǎo)致該處路基發(fā)生沉降。
(五)人為因素
人是實(shí)際施工操作者,也是保證施工質(zhì)量的決定者。從勘察、設(shè)計(jì)到施工各個(gè)階段均是以人的主觀控制為主導(dǎo)產(chǎn)生其勞動(dòng)成果。因此人為因素在臺(tái)背沉降與否之中起這決定性作用。臺(tái)背填筑方法也是人為決定的,對(duì)不同填筑材料要選準(zhǔn)最佳填筑方法,并結(jié)合最佳機(jī)械配置組合才能達(dá)到最佳效果。
二、對(duì)策及措施
(一)增設(shè)必要的構(gòu)造和設(shè)計(jì),預(yù)防和防止橋臺(tái)背回填質(zhì)量的通病及病害產(chǎn)生。通??刹捎妙A(yù)壓的措施降低工后沉降的問題。
(二)設(shè)置搭板可減弱跳車現(xiàn)象,搭板下設(shè)置一定厚度的半剛性基層進(jìn)行過渡,施工方法較簡單,但存在一定缺點(diǎn),對(duì)橋臺(tái)臺(tái)背回填質(zhì)量要求較高,若橋臺(tái)背回填沉降量過大,還不能從根本上預(yù)防跳車現(xiàn)象。重點(diǎn)應(yīng)從臺(tái)背壓實(shí)度控制上提高質(zhì)量控制。
(三)可考慮采用土工合成材料進(jìn)行加固處理,一般可采用土工網(wǎng)或土工格柵,通常對(duì)高填臺(tái)背效果較好。減弱臺(tái)背填料橫向側(cè)移達(dá)到降低臺(tái)背沉降的目的。施工工序;清基→基礎(chǔ)壓實(shí)→ 將土工合成材料錨固、攤鋪張緊并定位→封層攤鋪、壓實(shí)填料至下一層土工合成材料錨固、攤鋪、張緊并定位采用這種措施施工要求較高費(fèi)用相對(duì)低廉,但效果較好。
(四)擠密樁加固處理工藝,通過樁體擠密的方法可以有效的對(duì)樁基周圍的土體起到擠密作用,使土體和樁體組合成復(fù)合地基,以改善地基的承載能力,施工工藝過程控制必須嚴(yán)格到位。
(五)采用特殊填筑的方法,橋臺(tái)臺(tái)背跳車產(chǎn)生的主要原因是路基土體壓縮沉降和地基沉降引起,加之臺(tái)背回填施工現(xiàn)場(chǎng)工作面相對(duì)狹小,壓實(shí)困難、所以采用不同于一般路基填筑施工的特殊填筑方法,減少或預(yù)防橋涵臺(tái)背沉降問題。
填筑方法:橋涵臺(tái)背特殊填筑區(qū)除應(yīng)滿足常規(guī)路基施工方法外,還應(yīng)按下列要求進(jìn)行:填筑前應(yīng)對(duì)原地基進(jìn)行整平并碾壓到90 %以上的壓實(shí)度,如有過濕時(shí)必須予以換填;構(gòu)造物上部完成后齡期達(dá)到要求才能進(jìn)行臺(tái)背回填,并應(yīng)在橋涵臺(tái)背兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行,以避免臺(tái)墻因不對(duì)稱受力發(fā)生傾斜;盡可能采用大型壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行壓實(shí),大型壓實(shí)機(jī)械不到位的地帶或死角,采用小型夯實(shí)機(jī)具并伴人工夯實(shí)的措施;嚴(yán)格控制填料含水量,控制在最佳含水量以內(nèi),對(duì)含水量過大而引起反彈的地方,必須進(jìn)行換填處理;填筑面因下雨等原因過濕的待填層表面晾干到最佳含水量后再進(jìn)行一次補(bǔ)壓,再進(jìn)行下一層上料及填筑。
三、臺(tái)背施工階段控制措施
(一)填筑基底的控制,為了避免由于地基情況引起的臺(tái)背不均勻沉降,必須從地基處理著手
1.基底清淤必須徹底,嚴(yán)禁有雜物、浮土、腐殖土等存在。
2.基底范圍內(nèi)由于地表水或地下水影響其穩(wěn)定時(shí),應(yīng)在基底頂面或其它適當(dāng)位置設(shè)置必要的排水設(shè)施,或換填不易風(fēng)化的片石、塊石、砂礫等透水性材料,嚴(yán)禁積水浸泡基底。
3.基底土必須密實(shí),若基底為耕地或土質(zhì)松散時(shí),應(yīng)在填筑前進(jìn)行特殊處理,確保不壓縮不沉降。
4.對(duì)軟土、濕陷性黃土、地基處理方法,如采取換土、強(qiáng)夯、固結(jié)、輕質(zhì)路堤和粉噴等方法以改善地基,提高承載力,減少工后沉降。
5.對(duì)軟土地基,由于現(xiàn)行地基處理方法一般未考慮臺(tái)背的過渡,往往構(gòu)筑物的處理與路基處理是分開的,從而導(dǎo)致沉降無法避免。建議:在基底處理時(shí),適當(dāng)加大涵臺(tái)背基礎(chǔ)處理的范圍,適當(dāng)將處理措施變化的位置往填土路基內(nèi)部放,最好有大于5米的距離。
6.做好橋頭涵臺(tái)背路基的排水工作,避免路基水流對(duì)基底的浸泡和沖刷。
(二)臺(tái)背填筑材料的控制
1.臺(tái)背回填材料質(zhì)量的優(yōu)劣是路面沉陷發(fā)生大小的內(nèi)因。在施工中要嚴(yán)格控制填料,臺(tái)背回填材料為透水性材料,非透水性材料不得直接用于回填。采用透水性材料填筑時(shí),應(yīng)做好封水處理,防止雨水下滲浸泡基底。
2.對(duì)于砂礫石填料,一要對(duì)材料的粒徑級(jí)配嚴(yán)格要求,二是要對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行控制,嚴(yán)禁含泥多的材料進(jìn)場(chǎng),夯實(shí)時(shí)以機(jī)械碾壓配合灌水法綜合實(shí)施。
3.對(duì)于非砂礫石的輕質(zhì)材料、無機(jī)結(jié)合料等回填材料,要求用料粒徑為5-10cm的勻細(xì)材料,填筑層厚按20cm分層填筑壓實(shí);對(duì)于片石回填材料,選料應(yīng)為堅(jiān)硬不易風(fēng)化的材料,填料粒徑宜小于15cm,填筑層厚按20cm分層填筑壓實(shí)。
4.在高填方的相接部位,應(yīng)盡量使用內(nèi)摩擦較大的填料進(jìn)行填筑,而且施工時(shí)應(yīng)注意填料土壓力的平衡,盡量減少回填土的單向推力,不得發(fā)生偏壓,以免造成工程事故。這對(duì)于管涵、輕型橋臺(tái)等尤為重要。
總之,不同的填筑材料各自特性是不同的,填筑時(shí)要正確選擇,因地制宜,就地取材,保證填筑質(zhì)量。
(三) 臺(tái)背填筑范圍的控制
臺(tái)背填筑的范圍直接影響臺(tái)背填料剛度和變形的平穩(wěn)過渡??s短臺(tái)背范圍、節(jié)約成本,應(yīng)從以下三個(gè)方面進(jìn)行控制:一、有足夠的長度實(shí)現(xiàn)過渡段的技術(shù)要求;第二,要從施工作業(yè)的方便、壓路機(jī)的壓實(shí)寬度進(jìn)行控制;第三,要控制好臺(tái)背填土與已填路堤的良好結(jié)合所需長度。
(四) 臺(tái)背填筑厚度的控制
填筑厚度與壓實(shí)機(jī)具有關(guān),根據(jù)壓實(shí)機(jī)具采用相應(yīng)的壓實(shí)厚度及壓實(shí)工藝。當(dāng)臺(tái)背路基壓實(shí)作業(yè)面狹小,作業(yè)空間受到限制時(shí),為了保證不損壞構(gòu)筑物,不能使用大型機(jī)械,必須選擇小型振動(dòng)壓路機(jī)和振動(dòng)夯實(shí)機(jī)相結(jié)合進(jìn)行壓實(shí),壓實(shí)厚度不宜超過15cm,分層碾壓密實(shí)。
(五)臺(tái)背填筑壓實(shí)的控制
1.臺(tái)背填料的壓實(shí)質(zhì)量是影響臺(tái)背沉陷的一個(gè)重要因素。由于受排洪或地形等因素的影響,臺(tái)背路基填方比較高,工程量相當(dāng)大,施工工作面狹窄,大型填筑和壓路機(jī)械難以展開時(shí),能否控制好臺(tái)背填料的壓實(shí)是道路施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)。
2.施工過程中盡可能擴(kuò)大施工場(chǎng)地,以便發(fā)揮大型填方壓實(shí)機(jī)械的使用,認(rèn)真施工,使回填材料得到充分壓實(shí)。受場(chǎng)地限制時(shí),大型壓實(shí)機(jī)械的使用,可采用橫向碾壓法,以便使壓路機(jī)盡量靠近臺(tái)背進(jìn)行碾壓。對(duì)于大型壓路機(jī)不能靠近臺(tái)背時(shí),可采用以小型壓路機(jī)為主,蛙式打夯機(jī)、手扶振動(dòng)壓路機(jī)、沖擊夯為輔進(jìn)行碾壓,確保不留死角區(qū)。
(六)臺(tái)背路基排水的控制
排水措施對(duì)臺(tái)背的穩(wěn)定極為重要,特別是靠近構(gòu)筑物背后的填料,在施工過程中及施工后易積水下陷。因此,臺(tái)背填筑路基應(yīng)比區(qū)間路基更加注重排水處理,施工時(shí)應(yīng)保證施工中的排水坡度,設(shè)置必要的地下排水設(shè)施。
(七) 強(qiáng)化施工質(zhì)量管理,提高臺(tái)背填筑路堤施工質(zhì)量
臺(tái)背施工管理是確保臺(tái)背填筑施工質(zhì)量的關(guān)鍵,臺(tái)背填筑施工在管理上要做到采用專業(yè)隊(duì)伍、專用設(shè)備、專用填料、專項(xiàng)方案,以保證填筑施工進(jìn)度和質(zhì)量控制。
1.臺(tái)背施工管理還要制訂詳細(xì)的可操作性強(qiáng)的施工組織計(jì)劃,施工工藝技術(shù)指導(dǎo)書、施工技術(shù)規(guī)范、施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和程序,建立施工質(zhì)量檔案卡,簽訂施工質(zhì)量責(zé)任狀等。施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人要親自抓。
2.在大規(guī)?;靥钍┕で?,施工單位應(yīng)選擇在后期施工中要使用的機(jī)具,在臺(tái)背進(jìn)行回填土壓實(shí)試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,編寫總結(jié)報(bào)告報(bào)監(jiān)理單位審批和存查。施工單位在回填土施工中欲改變施工機(jī)具和施工方法時(shí),應(yīng)重新進(jìn)行碾壓試驗(yàn)。
3.回填過程中施工單位要嚴(yán)格堅(jiān)持自檢制度,堅(jiān)持行之有效的分工序檢查驗(yàn)收,對(duì)臺(tái)背回填進(jìn)行分層驗(yàn)收,每道工序、每個(gè)環(huán)節(jié)必須經(jīng)監(jiān)理工程師嚴(yán)格檢查驗(yàn)收后,才能進(jìn)行下道工序施工,并隨時(shí)接受上級(jí)各部門的不定期檢查,時(shí)時(shí)把質(zhì)量放在首位,把質(zhì)量隱患消滅于萌芽狀態(tài)。
參考文獻(xiàn):
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