高速公路改擴(kuò)建工程中橋頭路基處理方案分析

曹 濤

(山西長興路橋有限公司，山西 長治 046000)

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高速公路改擴(kuò)建工程中橋頭路基處理方案分析

曹 濤

(山西長興路橋有限公司，山西 長治 046000)

針對(duì)長邯高速公路改擴(kuò)建工程中臺(tái)后跳車的問題，提出了液態(tài)粉煤灰臺(tái)背回填施工方案，并闡述了填筑施工準(zhǔn)備工作與工藝流程，介紹了施工質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，旨在杜絕臺(tái)后跳車現(xiàn)象，滿足公路行車需要。

高速公路，臺(tái)后跳車，粉煤灰，臺(tái)背回填

1 工程概況

長邯高速公路改擴(kuò)建項(xiàng)目總投資35.526億元，建設(shè)工期三年。青蘭高速公路(G22)山西省黎城(冀晉界)至長治段是晉煤外運(yùn)的主要通道之一，自2002年建成運(yùn)營以來，隨著車流的日漸增多,目前已不能滿足社會(huì)需求,橋臺(tái)臺(tái)后跳車現(xiàn)象比較嚴(yán)重，已經(jīng)不能滿足行車的需求，因此改擴(kuò)建過程中解決臺(tái)后跳車問題顯得十分緊迫。

1.1 臺(tái)后跳車定義、危害

橋頭跳車即由于公路構(gòu)筑物和填筑物的差異沉降使公路縱坡發(fā)生錯(cuò)臺(tái)引起車輛通過時(shí)發(fā)生跳躍的情況。

1.2 臺(tái)后跳車產(chǎn)生的原因

不均勻沉降是產(chǎn)生跳車的主要原因，集中應(yīng)力，自重，自然因素等，都會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)。

1.3 常規(guī)措施

1)依規(guī)范設(shè)置道路構(gòu)造物。設(shè)置構(gòu)筑物應(yīng)合理考慮臺(tái)后填筑路基的物質(zhì)情況、填筑高度、路基長度、填筑物來源及路基沉降的問題，選擇合適的構(gòu)筑物位置、跨度和構(gòu)筑物后部防護(hù)工程 ，盡可能避免大河面小跨徑橋涵[1]。

2)加固處理臺(tái)背填筑前的路基。加固好臺(tái)背軟弱地基，是控制臺(tái)后跳車的重要措施，對(duì)軟基處理現(xiàn)在國內(nèi)已有很多處理方法，如排水固結(jié)法、換土法、振動(dòng)碎石樁法等，都是有效的方法。要根據(jù)實(shí)際情況加以應(yīng)用，為改善地基性能，從而增加地基承載力，降低沉降，減小橋臺(tái)和路基的沉差，杜絕錯(cuò)臺(tái)[2]。

3)要加強(qiáng)控制填料的質(zhì)量。構(gòu)筑物后要填筑內(nèi)摩擦角大的砂性材料，好控制壓實(shí)的質(zhì)量，降低路基的壓縮沉降；同時(shí)，要選用內(nèi)摩擦角很大的材料也有利于滲入的水分沿排水結(jié)構(gòu)物排到路基以外。a.臺(tái)背回填(包括橋梁、涵洞、通道臺(tái)背、錐坡、擋土墻墻背等)是指結(jié)構(gòu)物完成后，用符合要求的材料分層填筑結(jié)構(gòu)物與路基之間剩余部分。b.回填填料時(shí)砌體強(qiáng)度的具體要求和回填的時(shí)間，要按JTJ 041—2000公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行[3]。c.回填的材料要選用透水性材料(如碎石、石渣、碎石土等)及摻入生石灰的灰土(具體材料的選取詳見工程數(shù)量表)，填料的最大粒徑不得超過50 mm。d.臺(tái)背回填應(yīng)分層填筑，每層松鋪厚度不宜超過15 cm，壓實(shí)度要求達(dá)到96%。e.回填的時(shí)候，要對(duì)稱進(jìn)行回填壓實(shí)而且要保證構(gòu)筑物不受損，壓實(shí)機(jī)具到不了的地方，要用小型機(jī)具夯實(shí)。

4)構(gòu)筑物路面要特殊處理。要考慮各方的差異，為使在路的縱、橫方向都要順適過渡，要采取設(shè)立枕梁及搭板和加設(shè)變厚式埋板等的方法。

1.4 改擴(kuò)建拼寬段處理措施

改擴(kuò)建拼寬段臺(tái)背回填，因作業(yè)空間狹小，施工壓實(shí)機(jī)械無法進(jìn)行壓實(shí)，不能選用一般處理措施，應(yīng)選用漿砌片石、液態(tài)粉煤灰等自密性材料。

長邯改擴(kuò)建根據(jù)拼寬段臺(tái)背回填作業(yè)空間狹小的實(shí)際情況，借鑒其他項(xiàng)目成功經(jīng)驗(yàn)并綜合成本因素，采用液態(tài)粉煤灰填筑臺(tái)背回填，取得了較好的效果。

2 液態(tài)粉煤灰臺(tái)背回填施工方案

2.1 施工準(zhǔn)備

1)機(jī)具設(shè)備。挖掘機(jī)1臺(tái)；自卸翻斗車1臺(tái)；水車1臺(tái)；滾筒攪拌機(jī)1臺(tái)?，F(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備儲(chǔ)水罐、混合料溜槽、發(fā)電機(jī)、電纜、磅秤，外加劑秤量儀器等。

2)材料準(zhǔn)備。水泥：采用卓越水泥有限公司卓越牌礦渣硅酸鹽P.S.A32.5水泥。粉煤灰：采用王曲電廠Ⅲ級(jí)灰。粉煤灰堆放在空地上，應(yīng)覆蓋防止飛揚(yáng)造成污染。水：飲用水。高效減水劑：采用山西黃河新型化工有限公司黃河牌緩凝高效減水劑(液態(tài))，摻量2.5%。液態(tài)粉煤灰配合比:水泥∶粉煤灰∶水∶減水劑=84∶970∶527∶4.1=1∶11.55∶6.27∶0.049。

3)場(chǎng)地清理。a.清理基底的浮渣、積土、水，壓實(shí)填平，填前地基壓實(shí)度應(yīng)大于90%。b.施工前要檢驗(yàn)進(jìn)場(chǎng)材料，監(jiān)理抽驗(yàn)，每批合格。c.機(jī)械設(shè)備的檢查，保證設(shè)備組合及設(shè)備的狀態(tài)良好，滿足施工需求。

2.2 填筑的方法和流程

1)施工范圍。構(gòu)筑物的填筑要按以下尺寸來控制，使周圍和底部滿足壓實(shí)度的要求和硬的接觸面?；哟笮。弘x臺(tái)身0.5 m以1∶1的坡度放坡至原地面;長度：涵洞原地面2 m，橋梁4 m;高度：流態(tài)水泥粉煤灰自基底做至路床底或涵洞頂;寬度為路基設(shè)計(jì)寬度，邊坡填土作為流態(tài)水泥粉煤灰的包邊土(相當(dāng)于模板)。

2)填筑方法。a.挖好錯(cuò)臺(tái)，臺(tái)階寬度和高度以滿足到要求，臺(tái)階開挖到硬槎。b.采用現(xiàn)場(chǎng)拌和，就地澆筑的施工方法進(jìn)行流態(tài)粉煤灰施工。c.澆筑流態(tài)粉煤灰分次不宜過多，以2次～3次為佳,臺(tái)背兩側(cè)對(duì)稱澆筑。d.當(dāng)下料距離過長，要設(shè)置必要設(shè)施，使混合料不受影響。e.檢測(cè)出粉煤灰的含水率,并以此計(jì)算各材料用量。粉煤灰：要用手推車裝盛，經(jīng)磅秤稱量合適后倒進(jìn)料斗內(nèi)；水泥使用專用小料斗盛，用磅秤稱量合適后直接倒進(jìn)攪拌機(jī)內(nèi)。外加劑用桿秤、彈簧秤或天平稱量，倒進(jìn)專用的容器內(nèi)(以后按體積法計(jì)量)，加水調(diào)制成一定濃度的溶液后倒入攪拌機(jī)內(nèi)與混合料一起拌和。水用量通過攪拌機(jī)自動(dòng)控制流量的方式控制，即根據(jù)每拌用水量，在未拌和前控制進(jìn)水時(shí)間(精確到秒)，稱量水的重量，記錄水重量與設(shè)計(jì)用量相同時(shí)的進(jìn)水時(shí)間，以此時(shí)間控制每拌加水量，如果此方法控制不準(zhǔn)確，應(yīng)停用，可用桶稱量后以體積法加入。f.水泥用量較少,所以拌和的主要因素是時(shí)間,要控制好時(shí)間,使水泥和粉煤礦灰充分拌和均勻。g.澆筑：材料拌和完成后,出料,使混合料流入坑中,自由倒落高度不宜高于兩料,每50 cm一層向四周澆筑,完成后收面,測(cè)量高程,誤差控制在2 cm之內(nèi)。h.養(yǎng)生:施工完成后,要注意養(yǎng)生,可用灑水或薄膜履蓋法等,不小于36 h,禁止通行。如果發(fā)生裂縫,也屬正?，F(xiàn)象,可以用純色水泥漿處理。

3)臺(tái)背回填注意事項(xiàng)。a.在基坑和臺(tái)背回填開工前，要有專門負(fù)責(zé)人員進(jìn)行施工控制，選定專門的施工隊(duì)伍進(jìn)行基坑和臺(tái)背回填。b.把回填臺(tái)背的料運(yùn)達(dá)場(chǎng)地，請(qǐng)?jiān)囼?yàn)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)。c.檢驗(yàn)原材料,用品牌好的水泥和粉煤灰,水泥的質(zhì)量指標(biāo)比較好控制,粉煤灰加強(qiáng)檢驗(yàn)。d.拌和控制好配合比，不是采用自動(dòng)計(jì)量的設(shè)備生產(chǎn)，人為影響因數(shù)非常大，因此，專人控制稱量各種材料的數(shù)量。注意用水量，因?yàn)榘蠢碚撆浜媳仁┕r(shí)，稠度較大，混合料的流動(dòng)性能一般不是很好，很容易造成人為加水拌和增加流動(dòng)性的做法，根據(jù)前面論述，這種做法對(duì)混合料強(qiáng)度的不良影響是致命的。

4)配料數(shù)量允許偏差見表1。

表1 配料數(shù)量允許偏差表 %

5)質(zhì)量檢測(cè)。施工中每天做不少于2組的試件(用(70.7×70.7×70.7)mm試模，制作方法與砂漿相同)，檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)度。要求7 d強(qiáng)度不低于0.4 MPa，28 d強(qiáng)度大于0.6 MPa。

3 結(jié)語

長邯改擴(kuò)建路基每側(cè)加寬4.5 m，橋涵臺(tái)背空間狹小，原設(shè)計(jì)為灰土，壓實(shí)質(zhì)量難以保證。為了保證臺(tái)背回填施工質(zhì)量，借鑒其他項(xiàng)目成功經(jīng)驗(yàn)并綜合成本因素，采用了液態(tài)粉煤灰回填臺(tái)背。并將K779+572,K782+664涵洞臺(tái)背工程作為液態(tài)粉煤灰臺(tái)背回填的實(shí)驗(yàn)工程，并在施工工藝、設(shè)備要求、操作要點(diǎn)、材料使用等方面進(jìn)行比較、驗(yàn)證、改進(jìn)，避免質(zhì)量通病、工藝缺陷出現(xiàn)，形成最終的施工方案，取得了較好的效果。

[1] JTG C20—2011,公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].

[2] JTG D61—2005,公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] JTG/T F50—2011,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

Analysis on bridge foundation treatment scheme in highway reconstruction engineering

Cao Tao

(ShanxiChangxingRoadandBridgeLimitedCompany,Changzhi046000,China)

According to the vehicle jumping behind abutment problem in Chang-Han highway reconstruction engineering, this paper put forward the abutment backfill construction scheme, and elaborated the filling construction preparation and process, introduced the construction quality testing standard, in order to stop the vehicle jumping behind abutment phenomenon, meet the traffic demand.

highway, vehicle jumping behind abutment, fly ash, abutment backfill

1009-6825(2017)07-0140-02

2016-12-23

曹 濤(1977- )，女，工程師

U416.1

A