談市政道路工程臺(tái)背回填施工技術(shù)
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摘要：臺(tái)背回填在市政道路工程的建設(shè)過程中是較為重要的環(huán)節(jié)，若施工技術(shù)不合理則會(huì)造成路面產(chǎn)生不均勻沉降，形成不同程度地跳車現(xiàn)象，嚴(yán)重影響行車安全與舒適體驗(yàn)。文章結(jié)合鶴山市PPP項(xiàng)目三條連接線工程，對其中的臺(tái)背回填施工技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的分析研究，為涉及施工的項(xiàng)目提供更有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞：市政道路；臺(tái)背回填；施工技術(shù)
1工程概況
鶴山市PPP項(xiàng)目三條連接線工程位于江門市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，根據(jù)I級公路標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，其中路基寬度24.5m（局部路段29.5m），設(shè)計(jì)為雙向四車道寬4×3.75m，設(shè)計(jì)速度為60km/h，中央分隔帶寬2m（局部路段7.0m），路緣帶2m×0.5m，硬路肩寬2m×2.5m，土路肩寬2m×0.75m。項(xiàng)目中，橋涵設(shè)計(jì)汽車荷載以I級公路為參照進(jìn)行安排。路基施工的臺(tái)背回填環(huán)節(jié)需要在構(gòu)造物基本完成并符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后才能開始回填作業(yè)。
2施工工藝及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
2.1施工工藝
針對臺(tái)背回填，工作人員必須加深對該環(huán)節(jié)的認(rèn)識與了解，將足夠的精力投入到這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)之中，切不可將其輕視為簡單的路基填筑作業(yè)。（1）水平分層填筑是臺(tái)背填土過程中應(yīng)該遵循的施工要點(diǎn)，兩側(cè)需要始終保持對稱，分開但同步進(jìn)行。每層松鋪的厚度最多為20cm，作業(yè)時(shí)不能進(jìn)行堆積，應(yīng)將壓實(shí)度至少控制在95%。（2）在臺(tái)背距離臺(tái)身大約2m寬的范圍內(nèi)選擇透水性較好的砂礫進(jìn)行回填，其中砂礫的含水量、最大粒徑應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)來確定，保證足夠合理。（3）進(jìn)行臺(tái)背回填的同時(shí)開始普通路基填土作業(yè)，壓路機(jī)可以進(jìn)行橫向靜壓，借助小型夯實(shí)機(jī)完成之后的夯實(shí)任務(wù)。（4）該環(huán)節(jié)過程中要時(shí)刻監(jiān)控評估每一層施工結(jié)束后的具體成效，經(jīng)過評估確定合格后才能開始下一階段的鋪設(shè)。
2.2注意事項(xiàng)
（1）安裝好蓋板，確定臺(tái)身的強(qiáng)度超過設(shè)計(jì)所要求的80%時(shí)再開始回填作業(yè)。一旦臺(tái)身強(qiáng)度偏低，填土高度也應(yīng)隨之下降，具體不超過臺(tái)墻高度的一半即可。（2）基坑坡面會(huì)與路堤有交接部分，在交接點(diǎn)處應(yīng)做寬度＞1m，高度≤30cm的臺(tái)階；壓實(shí)結(jié)束后回填才能開始，處理臺(tái)背錐坡時(shí)臺(tái)背填土也要一并進(jìn)行，并且填土?xí)r需要超出一定的寬度。（3）為保證臺(tái)背填土的有效壓實(shí)，需要選擇靜壓力＞12t的振動(dòng)壓路機(jī)以及小型夯實(shí)機(jī)結(jié)合使用的方式。當(dāng)壓路機(jī)不方便使用時(shí)，如臺(tái)背基底部分可以通過小型夯實(shí)機(jī)進(jìn)行分層夯實(shí)，壓路機(jī)作業(yè)時(shí)需要分別在橫向和縱向上進(jìn)行充分碾壓。
2.3質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測要求
臺(tái)背回填施工在基本的構(gòu)造完成并符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后實(shí)施。在大多數(shù)情況下都需要進(jìn)行壓實(shí)度檢測，大約隔50m2確定一處進(jìn)行檢測，距離不超過50m2時(shí)也應(yīng)至少選定一個(gè)點(diǎn)，檢測點(diǎn)的確定應(yīng)在該范圍內(nèi)較薄弱的位置。每個(gè)點(diǎn)檢測后要核對結(jié)果，看其是否和設(shè)計(jì)要求相符，否則應(yīng)返工再一次進(jìn)行碾壓。符合要求的標(biāo)準(zhǔn)是：基坑原地表的壓實(shí)度＞90%，而臺(tái)背回填的壓實(shí)應(yīng)＞95%。
3臺(tái)背回填施工技術(shù)
3.1工藝控制
市政道路橋涵工程的橋臺(tái)可分為重力式U臺(tái)、薄壁式臺(tái)、樁柱式臺(tái)、肋式臺(tái)，故橋臺(tái)形式不同，在臺(tái)背回填過程中用到的回填工藝也須慎重考慮。當(dāng)回填厚度和頂層之間有大概20cm時(shí)，應(yīng)用5%的水泥完成填筑使其穩(wěn)固，利用專門的攪拌工具將水泥拌和均勻，直至符合工程質(zhì)量的要求再回填穩(wěn)定層。（1）重力式U臺(tái)。該形式的橋臺(tái)規(guī)模大卻自重較大，它具有良好的抗壓性能，可以承受不同方向的荷載[1]。U臺(tái)施工時(shí)通常選取抗壓性能表現(xiàn)優(yōu)異的石料或者混凝土，雖然其外形笨重，但使用耐久，建設(shè)時(shí)不需要過多的鋼筋，技術(shù)并不困難，所用材料可直接從周圍環(huán)境中獲得，因此施工成本不高。在U臺(tái)的臺(tái)身修筑基本完成后先進(jìn)行臺(tái)身的填筑作業(yè)，之后再進(jìn)行預(yù)留臺(tái)帽的施工。U形橋臺(tái)的回填填料一般選擇天然砂石，回填前需要確定合理的砂礫含水量并嚴(yán)格控制，使其盡可能接近最佳含量。若出現(xiàn)U臺(tái)基底水涌出的問題則要回填，所用卵石粒徑2~4cm，回填深度約50cm。另外。側(cè)墻后按照普通標(biāo)準(zhǔn)按步驟施工，邊坡坡度為1：1.5，U形橋臺(tái)回填示意圖如圖1所示。（2）樁、柱式臺(tái)。樁、柱式臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是施工便捷、工期和作業(yè)量適度等。一般情況下，軟基路堤填筑和橋臺(tái)施工工序如有連接應(yīng)選用柱式橋臺(tái)。當(dāng)完成路堤的施工后可以直接在路堤上展開鉆孔等作業(yè)加快成樁。在對樁、柱式臺(tái)進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)預(yù)留好至少15cm的距離，同時(shí)控制邊坡坡度為1：1.5。施工過程中首先進(jìn)行鉆孔，然后進(jìn)行灌注樁的相關(guān)施工、鑿樁頭，還需要通過塑料袋或者套混凝土關(guān)節(jié)的方式對樁頭進(jìn)行覆蓋，對預(yù)留段展開相應(yīng)的填筑施工，當(dāng)其厚度等同于臺(tái)帽頂面標(biāo)高后進(jìn)行人工挖孔，展開立柱施工并反挖回填土。（3）肋式臺(tái)。臺(tái)身修筑結(jié)束后要先停止預(yù)留臺(tái)帽和耳墻處的施工，先填筑臺(tái)身，反挖回填土，對臺(tái)帽和耳墻進(jìn)行施工[2]。具體的施工過程為：在進(jìn)行肋式臺(tái)的施工時(shí)，需要在兩端預(yù)留一段≥15m的填筑距離，同時(shí)控制邊坡坡度為1：1.5。填筑時(shí)堅(jiān)持分層填筑的原則，根據(jù)普通路基的填筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)，填筑施工采用分層填筑的方式，參照一般路基土填筑展開施工，反挖回填土在其厚度達(dá)到臺(tái)帽頂面標(biāo)高后開始。（4）薄壁式臺(tái)。該形式的自重相對較輕且剛度大、強(qiáng)度高，因此在高橋中得到較好的推廣。臺(tái)身修筑結(jié)束后要先停止預(yù)留臺(tái)帽和耳墻的施工，先填筑臺(tái)身及反挖回填土。在進(jìn)行臺(tái)背回填時(shí)，需要在兩端預(yù)留一段不少于15m的填筑距離，同時(shí)控制邊坡坡度為1：1.5。預(yù)留段內(nèi)的回填填料一般選擇天然砂石，回填前需要確定合理的砂礫含水量并嚴(yán)格控制，使其盡可能接近最佳含量。相同的，在地面距離橋身2m的部分回填時(shí)也選取天然砂礫，其他部分的回填作業(yè)參照一般路基的填筑要求進(jìn)行。薄壁式橋臺(tái)回填示意圖如圖2所示。
3.2材料要求
選擇填筑材料時(shí)務(wù)必注意透水性能這一項(xiàng)，不具透水性的材料不予選擇。橋涵及結(jié)構(gòu)物臺(tái)背回填時(shí)最好選取水穩(wěn)性較好的材料，如碎石、砂礫、天然碎石等，且級配也應(yīng)滿足施工要求。這些透水材料的優(yōu)點(diǎn)是方便挖取，容易壓實(shí)且強(qiáng)度高，不僅利于施工的進(jìn)行，還可以在一定程度上減少施工投入。應(yīng)引起關(guān)注的是，搗碎后的植物土、硅藻土、腐爛的泥炭土等不可用在回填中。黏性土則需要添加適量的石灰使其具有足夠的穩(wěn)定性，再用于回填低等級公路的結(jié)構(gòu)物。在透水材料不充裕的地段，可以選取細(xì)粒土進(jìn)行填筑，但是需要經(jīng)過石灰、水泥、粉煤灰等無機(jī)結(jié)合料進(jìn)行一定的處理[3]。涵洞兩側(cè)緊靠涵臺(tái)部分完成回填后的壓實(shí)作業(yè)，最好通過小型夯實(shí)機(jī)配合人工操作的方式進(jìn)行夯實(shí)，而大型的夯實(shí)機(jī)則不適用于該部分。兩側(cè)填土的長度應(yīng)當(dāng)滿足設(shè)計(jì)中的相關(guān)要求，對于設(shè)計(jì)中未明確規(guī)定的部分，則應(yīng)確?；靥詈穸仁嵌瓷砘靥詈穸鹊膬杀丁！胺謱犹钪?，分層壓實(shí)”是基坑回填過程中須遵守的要點(diǎn)，要保證每層的厚度在100~200mm之間。用小型夯實(shí)機(jī)進(jìn)行二級及其以上的公路作業(yè)時(shí)，須確保每層厚度在150mm以下，夯實(shí)度務(wù)必同起初的設(shè)計(jì)相符。本工程的回填施工中，所選取的回填材料宜為滲水性強(qiáng)、易壓實(shí)的砂礫或灰土，臺(tái)背或墻后填土都要嚴(yán)格參照相應(yīng)原則，回填時(shí)兩側(cè)保持對稱，同時(shí)開始。選用人工夯實(shí)或小型壓路機(jī)來處理每層松鋪厚度不足30cm的情況。橋臺(tái)背后填土與錐坡填土應(yīng)同步進(jìn)行；不能用重型或大型設(shè)備在涵洞頂部填筑厚度不足50cm或靠近構(gòu)造物2m時(shí)進(jìn)行施工；另外，板頂以上部分與路基需要采用碎石土進(jìn)行同時(shí)填筑作業(yè)。
3.3其他
臺(tái)背回填時(shí)需考慮諸多因素，既包括對施工技術(shù)和回填材料選用，還包括對于回填范圍的確定，這在起初的設(shè)計(jì)中就應(yīng)確保合理性。當(dāng)設(shè)計(jì)圖紙無明確規(guī)定時(shí)，可以根據(jù)以下原則進(jìn)行相關(guān)的施工：臺(tái)背回填順路線方向，頂部距離側(cè)墻或翼墻尾端應(yīng)＞臺(tái)高2m，底部與側(cè)墻的距離至少保持2m，涵洞回填時(shí)每側(cè)的回填長度至少為孔徑的2倍。對于已經(jīng)完成施工的路堤結(jié)合部位應(yīng)當(dāng)進(jìn)行開挖臺(tái)階，其中臺(tái)階的寬度為1m，高度為45cm，同時(shí)保持2%~4%的內(nèi)傾斜。
4結(jié)語
由以上結(jié)合道路工程實(shí)例進(jìn)行分析可知，有很多因素會(huì)影響到市政道路的長期運(yùn)營，而臺(tái)背與結(jié)構(gòu)物之間容易出現(xiàn)的不均勻沉降確實(shí)在很大程度上降低行車的安全性。針對此，最好的解決方法是選擇合理的臺(tái)背回填施工技術(shù)，并嚴(yán)格控制回填材料，提升臺(tái)背回填的質(zhì)量，確保市政道路的長期安全運(yùn)營。
參考文獻(xiàn)
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作者：曾正萬 單位：中交第四航務(wù)工程局有限公司總承包分公司