談填砂路基的臺(tái)背回填

劉貝貝

(四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川德陽(yáng) 618000)

0 引言

在公路工程特別是高等級(jí)公路工程建設(shè)中，“橋頭跳車(chē)”是一種比較普遍的質(zhì)量通病，“橋頭跳車(chē)”也是公路設(shè)計(jì)單位和有關(guān)科研單位、施工單位一直著手改觀和追求解決的問(wèn)題?！皹蝾^跳車(chē)”究其根本原因是構(gòu)造物臺(tái)背回填欠密實(shí)、臺(tái)背填料下沉等原因造成路橋連接處路面結(jié)構(gòu)被破壞，路基與橋涵臺(tái)背之間剛?cè)徇^(guò)度不順暢造成的，其直觀反映是車(chē)子高速行駛時(shí)出現(xiàn)跳跳、顛簸，使行車(chē)出現(xiàn)不適，同時(shí)也潛伏著較大的安全隱患。樂(lè)溫高速公路在建設(shè)中采用了一種新型施工工藝——填砂路基的臺(tái)背回填，根據(jù)其施工過(guò)程，淺談填砂路基中的臺(tái)背回填。

1 工程概況

江西省樂(lè)溫高速公路A8標(biāo)段所處江西中部地區(qū)，瀕臨贛江，全長(zhǎng)3.2 km，全線路基均為全斷面填砂路基。我標(biāo)段負(fù)責(zé)施工的主要構(gòu)造物除瑤湖特大橋(1 920/2 m)、西熊分離立交橋(90 m)以外，還有通道、涵洞共計(jì)10余座。由于填砂路基為江西省乃至全國(guó)試驗(yàn)路基填筑形式，國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟的施工經(jīng)驗(yàn)，且這里水網(wǎng)密集、河流縱橫，施工難度大、技術(shù)新穎，業(yè)主及監(jiān)理對(duì)臺(tái)背回填給予了高度的重視，提出了很高的質(zhì)量要求。為此我項(xiàng)目經(jīng)理部將其列入QC科技攻關(guān)技術(shù)課題，對(duì)橋涵臺(tái)背回填進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的技術(shù)攻關(guān)，取得了較理想的成效。

2 施工工藝

2.1 材料的選取

臺(tái)背回填材料選用3%水泥的河砂，河砂的級(jí)配和干凈程度要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室和監(jiān)理工程師的認(rèn)可后方可施工(一般為中砂)，砂的含泥量要控制在3%之內(nèi)［1］，嚴(yán)禁砂中泥塊含量超標(biāo)，防止造成部分路基的軟弱、彈簧，甚至出現(xiàn)砂土液化;若有地下水時(shí)，地下水位30 cm的范圍內(nèi)一律采用透水性能好的砂或碎石鋪墊碾壓。

2.2 回填工藝

1)由于每個(gè)臺(tái)背回填的層數(shù)較多，且寬度不一，為防止每層回填超厚、發(fā)生漏檢，在回填前應(yīng)用醒目的油漆每20 cm一層作記號(hào)于臺(tái)背，并標(biāo)明層次以便于施工時(shí)易于填土厚度的控制。

2)在初步回填時(shí)對(duì)回填材料的最佳含水量進(jìn)行了測(cè)試，也對(duì)控制壓路機(jī)的最佳碾壓遍數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，以便得出各種材料和相應(yīng)壓實(shí)機(jī)具的壓實(shí)遍數(shù)和壓實(shí)度的關(guān)系，以此作為指導(dǎo)施工時(shí)控制壓實(shí)度的一個(gè)參數(shù)，可以在達(dá)到必要的壓實(shí)遍數(shù)后再檢測(cè)壓實(shí)度，不會(huì)造成工、機(jī)浪費(fèi)。其示意圖見(jiàn)圖1，圖2。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明和科學(xué)的數(shù)據(jù)理論分析:填砂臺(tái)背材料的最佳含水量為 13.4。

3)在臺(tái)背回填時(shí)材料的松散厚度不能大于30 cm，具體的施工步驟如下:

施工前準(zhǔn)備→運(yùn)輸材料→推土機(jī)初平→平地機(jī)整平→振動(dòng)壓路機(jī)靜壓2遍，振壓8遍～10遍→接管灑水至含水率10%左右→灑水車(chē)補(bǔ)給灑水→振動(dòng)壓路機(jī)繼續(xù)碾壓→輪胎式壓路機(jī)靜壓→檢驗(yàn)合格→下層填筑。

圖1 壓實(shí)遍數(shù)和壓實(shí)度關(guān)系圖

圖2 含水量和壓實(shí)度關(guān)系圖

在一些大型機(jī)具壓不到的邊角地方，必須用小型機(jī)具夯實(shí);局部小型機(jī)具也夯實(shí)不到的轉(zhuǎn)角或微小死角，應(yīng)該人工夯實(shí)，檢驗(yàn)直至滿足規(guī)范要求。

由于砂料具有水密性的特點(diǎn)［2，3］，在保證壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)功率的前提下，還應(yīng)該考慮含水量變化對(duì)于干容重的影響在偏干(含水量低于最佳含水量)時(shí)比偏濕(含水量高于最佳含量)時(shí)更為明顯這一特點(diǎn)，所以應(yīng)該加強(qiáng)灑水這一環(huán)節(jié)，保證施工質(zhì)量。

3 質(zhì)量檢驗(yàn)和補(bǔ)強(qiáng)處理

3.1 質(zhì)量檢驗(yàn)

為了檢驗(yàn)臺(tái)背回填的施工質(zhì)量，并驗(yàn)證整個(gè)回填工藝過(guò)程的科學(xué)合理性，質(zhì)檢部門(mén)對(duì)臺(tái)背回填進(jìn)行了類(lèi)似于樁基“鉆芯取樣”法一定頻率的抽檢。抽檢的結(jié)果證明我們的施工過(guò)程和工藝是基本成功的，合格率達(dá)98.5%，但是由于施工過(guò)程的缺陷、施工環(huán)境的不穩(wěn)定因素、新穎工藝的理論尚不成熟等諸多原因，出現(xiàn)局部不滿足要求。

3.2 補(bǔ)強(qiáng)處理

為了確保臺(tái)背回填的質(zhì)量，防止“橋頭跳車(chē)”通病的出現(xiàn)，在設(shè)計(jì)單位的指導(dǎo)下，結(jié)合兄弟施工單位和多年類(lèi)似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，得到監(jiān)理工程師的批復(fù)后進(jìn)行了如下的補(bǔ)強(qiáng)處理，見(jiàn)圖3。

圖3 補(bǔ)強(qiáng)處理

1)鉆芯法在臺(tái)背布眼，孔徑為10 cm，每個(gè)眼的深度至橋臺(tái)的底部的原地面處;2)拌制水灰比為0.5的水泥漿;3)將帶有噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至臺(tái)背的預(yù)定位置處，以5 MPa左右的高壓將水泥漿從噴嘴射出沖擊砂層，砂層在高壓泵射流的沖擊力、離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合;4)等孔口冒漿時(shí)稍微停止片刻，然后繼續(xù)悶壓幾分鐘即可;5)漿液凝固后，在臺(tái)背形成一個(gè)個(gè)固結(jié)柱體。

3.3 再次檢測(cè)

經(jīng)過(guò)上述過(guò)程的臺(tái)背處理，臺(tái)背回填的質(zhì)量進(jìn)一步得到了保證和提高，檢測(cè)時(shí)的合格率為100%，且大大高于設(shè)計(jì)要求。

4 最終成果

經(jīng)過(guò)整個(gè)“填砂路基”臺(tái)背回填的施工及補(bǔ)強(qiáng)處理過(guò)程，終于在這項(xiàng)全國(guó)沒(méi)有施工先例可參照、探索創(chuàng)造性的、保質(zhì)保量的完成了任務(wù)，并且獲取了寶貴的施工實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，為今后類(lèi)似的工程施工提供了一個(gè)可借鑒的成功范例。

［1］ 公路施工手冊(cè)《橋涵》［M］.北京:人民交通出版社，1985:30-58.

［2］ JTG F80/1-2004，公路工程檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］ 趙明華.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程［M］.武漢:武漢理工大學(xué)出版社，2011:50-82.