許 奎 徐 鵬
(中交二航局南方工程有限公司)
隨著我國高速公路網(wǎng)的日益發(fā)展,每年新建高速公路達到3000km以上,高速公路已成為人們出行必不可少的部分,高速公路建設(shè)中結(jié)構(gòu)物臺背回填是施工中須重點關(guān)注的地方,而山區(qū)軟基區(qū)域高速公路結(jié)構(gòu)物的臺背回填,因地勢陡,無法使用大型機械夯實,導(dǎo)致臺背回填質(zhì)量更加難以控制。通過高恩高速項目及河惠莞高速項目山區(qū)軟基橋涵臺背回填施工研究,分析總結(jié)出了幾點山區(qū)臺背回填施工的要點,從而保證了高恩高速項目和河惠莞高速項目山區(qū)軟基結(jié)構(gòu)物臺背回填的施工質(zhì)量。
高恩高速公路起于廣明高速公路與江羅高速公路的交叉點(高村互通),終于與開陽高速相接的鳳山互通,并與中山至開平高速公路對接,是廣明高速公路在江門境內(nèi)的延伸線。該高速公路橋涵結(jié)構(gòu)物主要位于山區(qū)山間洼地或山間谷地中,軟土主要為淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土及泥炭土,厚度一般為2~3m。
河惠莞高速公路龍川至紫金段北接江西省的寧都至定南高速公路,南連河惠莞高速公路的紫金至東莞段。主要為在低洼地、水塘、水稻田等沉積的灰黑色淤泥質(zhì)土,性質(zhì)為粉質(zhì)粘土、粘土等,富含腐殖質(zhì),含水量大,土體呈軟塑狀態(tài),低強度、高壓縮,厚度一般為2.5m。
綜合兩個項目施工研究,山區(qū)軟基區(qū)域結(jié)構(gòu)物臺背回填主要從基底軟基處理、填料、壓實機械與施工控制和質(zhì)量檢測四個方面進行控制。
高恩高速項目和河惠莞高速項目山區(qū)軟基主要采用清淤換填處理方法,施工時采用挖掘機搭配自卸車將山區(qū)軟基區(qū)域內(nèi)的淤泥清理干凈,然后用小型夯實機夯實,經(jīng)“三檢”程序驗收合格后,分層回填、碾壓好的填料,填料主要選用強風化土、石屑或片石。分層回填碾壓嚴格按照報檢程序驗收。
(1)施工準備。施工前對換填的范圍和深度進行核實,當采用機械挖除換填時,預(yù)留30~50cm的保護層由人工清理。根據(jù)設(shè)計圖紙要求,放出軟基處理地段各特征點(起點、終點樁號,兩側(cè)寬度),并復(fù)核處理寬度和原地表標高。
(2)挖除軟土。用挖掘機將淤泥挖除,并運至指定位置。清淤至設(shè)計標高后,檢測基底承載力并測量清淤后的基底標高,如果承載力達不到規(guī)范要求,聯(lián)系設(shè)計及地勘單位進行處理。地基承載力合格后,進行基底標高測量,填寫三方聯(lián)測資料。
(3)基底檢驗。檢查開挖是否達到設(shè)計要求,開挖尺寸是否滿足施工要求。
(4)分層鋪填填料?;靥畈牧系鼗酌嬉虽佋O(shè)在同一高程上,如深度不同時,按施工圖挖成臺階或斜坡搭接,搭接處應(yīng)夯實,施工按先深后淺的順序進行。分段填筑時每層接縫處應(yīng)做成斜坡型,接縫部位不得在基礎(chǔ),墻角等重要部位。
(5)分層夯實?;靥铐毞謱訅簩?,每層厚度為15~20cm。夯實按先四周后中間的原則進行。
(6)驗收檢驗。最后一層土碾壓完成后,檢查高程和平整度,報監(jiān)理驗收。
結(jié)構(gòu)物臺背回填材料選用原則為:
(1)透水性能好;
(2)能被充分壓實;
(3)回填材料不得含有草皮、樹根、垃圾、有機物及廢棄混凝土塊等;
(4)填料的最大粒徑不超過50mm。
根據(jù)以上原則結(jié)合兩個項目實際,選用的回填材料為強風化土和石屑。
2.3.1合理選用壓實機械設(shè)備
山區(qū)山間洼地結(jié)構(gòu)物下部和臺背的邊、角等部位難以用大型壓路機壓實到位,且對構(gòu)造物也有一定影響。因此,結(jié)構(gòu)物臺背基礎(chǔ)頂面以下及基礎(chǔ)頂面以上約1m范圍內(nèi)回填時采用小型手扶振動夯或手扶振動壓路機壓實,回填至基礎(chǔ)頂面以上1m后因上部空間充足采用26t壓路機+小型手扶振動夯或手扶振動壓路機壓實作業(yè),另采用液壓夯實機進行補夯。
2.3.2回填施工控制要點
(1)山區(qū)軟基結(jié)構(gòu)物臺背回填時因作業(yè)面小,為控制回填質(zhì)量,回填壓實厚度不超過15cm,壓實度不小于96%;
(2)使用石灰線標記出臺背回填范圍,橋涵臺背回填嚴格按規(guī)范要求對稱分層填筑,控制好分層壓實厚度、填料質(zhì)量及含水率;
(3)邊坡必須挖成臺階狀,每層臺階高度不超過50cm,臺背填土底部最小寬度距基礎(chǔ)邊緣不小于2m,回填邊坡為1:1;
(4)臺背回填壓實度經(jīng)檢測滿足要求后,方可使用液壓夯實進行補強;
(5)高速液壓夯實機夯錘重量不小于3t(檔位有高、中、低三檔)、夯擊最大勢能不小于30kJ、夯板直徑不小于1m;
(6)回填至結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)頂面高1m后剩余上部結(jié)構(gòu)物回填時,每填筑1m須使用液壓夯實機補夯一次,兩夯點中心間距為75cm,采用全幅滿夯搭接方式,夯點據(jù)結(jié)構(gòu)物臺背的凈距為50cm,第一排夯點以二檔十二錘為壓實一遍,其余夯點以三檔九錘為壓實一遍;
(7)采用液壓夯補夯時,采用直線作業(yè)法施工,涵洞一側(cè)以離涵洞5m為補夯范圍,橋臺一側(cè)以離橋臺10m為補夯范圍;
(8)臺背回填采用“慢填加觀測”的方式進行,禁止快速填土。
兩個項目結(jié)構(gòu)物臺背回填均按照分層填筑、分層檢測。臺背回填質(zhì)量檢測包括壓實度、沉降差及其它相關(guān)技術(shù)指標的檢測。
填土的壓實度標準按設(shè)計要求實施。并在橋臺背墻或明顯地方標明高度逐層填筑、逐層碾壓檢測?;靥钍級簩嵍炔捎脡簩嵆两挡罘ǎ两挡罹∮?mm。沉降觀測在臺背回填過程中和完成后進行,沉降樁設(shè)置在不易受擾動的位置,定期觀測,根據(jù)觀測數(shù)據(jù)繪制出沉降規(guī)律線。
每填一層,碾壓一層,檢查一層,壓實度檢查頻率每50m2檢驗1點,不足50m2時至少檢驗1點,每點都應(yīng)合格,壓實度要求不小于96%。壓實厚度、平整度和寬度檢查頻率每層均不少于左、中、右檢驗三個點,層厚不大于15cm,平整度不大于15mm,寬度不小于設(shè)計值。
綜上所述,為保證山區(qū)軟基區(qū)域臺背回填施工質(zhì)量,須對對軟基基底處理、選擇合適的填筑材料、合理選用壓實機械設(shè)備及回填施工控制要點等各個環(huán)節(jié)進行嚴格把控,這樣才能有效的控制高速公路結(jié)構(gòu)物臺背不均勻沉降,并最終解決高速公路橋頭跳車的問題。此種施工方式比較適合山區(qū)軟基區(qū)域高速公路結(jié)構(gòu)物臺背回填工況,為以后山區(qū)軟基區(qū)域高速公路結(jié)構(gòu)物臺背回填提供參考。
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