论述如何做好“三背”填筑施工的质量控制
论述如何做好“三背”填筑施工的质量控制提要:三背”回填施工管理是确保“三背”填筑施工质量的关键,“三背”填筑施工在管理上必须做到“四专”,即成立专业施工队伍,采用专业机械设备
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本文根据参加多条高速公路施工的经验,结合当前的先进理论,讨论和分析了道路常见通病之一的“三背”沉陷问题,论述了“三背”沉陷形成的原因、危害以及从设计、施工、监理等方面采取的质量控制措施,对正在建设中的沿江高速公路具有一定的参考价值。
1引言
随着我国国民经济的快速发展,道路等级不断提高,特别是近年来高等级公路投入很大,发展迅速。但是,从已交付使用的高等级公路特别是高速公路来看,存在不少问题,其中较为普遍的是:在台背或其它构造物处产生跳车现象。且这种现象在一些软基路堤或高路堤中更为严重,这不仅影响行车速度、舒适性,甚至导致交通事故,还容易使“三背”部位的路面结构遭到破坏。因此,如何做好“三背”填筑施工的质量控制,已越来越多受到公路质量部门与社会各界的关注。
“三背”主要指桥涵台背、挡墙背、路基范围内的结构物台背。公路跳车现象往往多发生在这几个部位,根本原因就是“三背”位置的填筑质量控制不好,导致其沉降超过一定的限度造成的。因此,“三背”位置的沉降控制做好了,跳车问题也就彻底解决了。而如何解决公路跳车的上部结构设计、施工问题,已有许多专家学者在公路方面的杂志上做过不少精湛、权威的论述,这里不在赘述。本文将重点介绍如何控制“三背”填筑施工质量来解决“三背”沉陷问题,供同行参考。
2“三背”沉降的规律及危害
2.1“三背”不均匀沉降产生的范围主要有以下规律
2.1.1其产生的范围与涵台背填土高度有关,一般在后台5米左右范围内,对于大、中桥而言,往往在10米或更大的范围内。
2.1.2时间方面,一般在通车后2-3年内产生。
2.1.3不均匀沉降的发展有一定的时间过程,受多方面因素影响,很难把握重新加铺路面的时间。
2.2“三背”沉陷的危害主要有:一方面对桥涵、构造物的工作状况和使用品质产生不利的影响,导致养护费用增加,并降低了公路使用性能;另一方面将增加行车的风险,降低通行能力,甚至造成交通事故,影响车速;此外由于车辆频繁在“三背”位置加速减速,必然增加车辆能耗和废气的排放,这一点在城市中尤其应予以重视。
3“三背”不均匀沉降形成原因和构成分析
3.1构筑物刚度差异
构筑物刚度不同是形成差异沉降的基本原因。路基属于柔性结构,它在施工过程中和使用后会不断发生变形和产生较大沉陷。桥涵属整体刚度结构,基本上认为是不可压缩的。
3.2地基、地质情况的差异
桥涵设计时对地基的地质研究比较仔细,往往是将桥涵基础置于承载力较高的土层上,沉降量比较小,而路基设计对地基、地质情况是参考桥涵的地质柱状图推断的,往往有差异。加之碰到软土地基处理更难以彻底。
3.3台背填料压实质量问题引起的不均匀沉降
众所周知,施工质量问题在“三背”位置更为严重。主要原因是“三背”填筑一般在构筑物完工后进行,作业面小,缺少有效的压实施工机具,施工困难、繁琐,填方体的材料、长度、层厚和压实度难以达到设计和规范要求。
4“三背”填筑施工的质量控制
考虑到“三背”沉陷是多种因素和条件形成的,所以对它的防治应从设计、施工、监理等方面综合考虑,提出相应措施。
4.1填筑基底的控制
俗话说:治病须治根,堵水要截源。要避免由于地基情况引起的“三背”不均匀沉降,首先要从地基处理着手。
4.1.1基底清淤必须彻底,严禁有杂物、浮土、腐殖土等存在。
4.1.2基底范围内由于地表水或地下水影响其稳定时,应在基底顶面或其它适当位置设置必要的排水设施(如横向排水沟或盲沟),或换填不易风化的片石、块石、砂砾等透水性材料,严禁积水浸泡基底。
4.1.3基底土必须密实,若基底为耕地或土质松散时,应在填筑前进行压实,压实度一般不得低于90%。
4.1.4水田、湖塘等地段的基底应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰及其它的土加固措施进行处理。对软土、湿陷性黄土、多年冻土等适用于各自特点的特殊地基处理方法治理,如采取换土、强夯、固结、轻质路堤和粉喷等方法以改善地基,提高承载力,减少工后沉降。
4.1.5对软土地基,由于现行地基处理方法一般未考虑台背的过渡,往往构筑物的处理与路基处理是分开的,从而导致沉降无法避免。建议:在有基底处理时,适当加大涵台背基础处理的范围,适当将处理措施变化的位置往填土路基内部放,最好有大于5米的距离。
4.1.6做好桥头涵台背路基的排水工作,避免路基水流对基底的浸泡和冲刷。
4.2“三背”填筑材料的控制
“三背”填筑材料质量的优劣是沉陷发生大小的内因。在施工中要严格控制:对于非片石或非砂砾石的回填材料,要求用料粒径为5-10cm的匀细材料,填筑过程按每15-20cm的内分层填筑压实;对于片石回填材料,选料应为坚硬不易风化的材料,要采用人工手摆片石,使片石之间互相嵌补,大片石尽量贴近层底并大面向下,片石间缝隙和孔洞应用石屑和砂性填料填充,可每隔一米左右采用水力充填砂砾石的方法填充材料,而后碾压或强夯。手摆片石严禁抛填施工;对于砂砾石填料,一要对材料的粒径级配严格要求,二是要对材料的质量进行控制,严禁含泥多的材料进场,夯实时以机械碾压配合灌水法综合实施。在条件允许的情况下,尽可能选择透水性好、易压实、固结完成快、后期压缩变形小的砂性土和砂砾土,也可使用改善土、加固土、碎石土和轻质填料等。
在高填方的拱涵及涵洞与侧墙相接部位,应尽量使用内摩擦较大的填料进行填筑,而且施工时应注意填料土压的平衡,尽量减少回填土的单向推力,不得发生偏压,以免造成工程事故。这对于管涵、轻型桥台等尤为重要。
总之,不同的填筑材料各自特性是不同的,填筑时要正确选择,因地制宜,就地取材,保证填筑质量。
4.3“三背”填筑范围的控制
“三背”填筑的范围直接影响“三背”填料刚度和变形的平稳过渡,范围太长,成本增加;范围太短,达
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