劉康照

摘 要：高速公路施工中，為了控制和解決后期使用過(guò)程中的橋頭跳車問(wèn)題，臺(tái)背回填施工是關(guān)鍵。基于此，文章以福壽高速公路A1標(biāo)段路線施工為背景，從臺(tái)背回填的角度入手，分析了相關(guān)施工技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量控制措施，旨在為類似項(xiàng)目積累經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：高速公路;臺(tái)背回填;技術(shù)要點(diǎn);質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

在我國(guó)社會(huì)及經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的帶動(dòng)下，高速公路工程的里程及規(guī)模也隨之增加，這無(wú)形中也對(duì)高速公路項(xiàng)目施工提高了技術(shù)要求。橋頭跳車是困擾高速公路施工技術(shù)人員的一個(gè)常見問(wèn)題，而形成橋頭跳車的關(guān)鍵影響因素就是臺(tái)背回填的材料及質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。鑒于此，針對(duì)臺(tái)背回填施工技術(shù)加強(qiáng)研究不僅有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，而且也十分必要。

1 工程概況

福壽高速是連接福安、壽寧（閩浙界）的一條重要通道，且是海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)“三縱八橫三環(huán)三十三聯(lián)”高速公路網(wǎng)布局中的跨區(qū)域聯(lián)絡(luò)線，路基土建工程共分6個(gè)施工標(biāo)段（A1標(biāo)段-A6標(biāo)段），路面工程分2個(gè)施工標(biāo)段（B1標(biāo)段-B2標(biāo)段）。本文主要以筆者參與的A1標(biāo)段為例展開相關(guān)論述，具體如下：

A1標(biāo)段路線起點(diǎn)（K0+000）位于福安市的坂中鄉(xiāng)坑下村附近，設(shè)坂中樞紐互通與同步建設(shè)的沈海公路復(fù)線柘榮至福安段相接（樁號(hào)K0+000），路線由東往北延伸，建嶺頭隧道（2 513 m），后進(jìn)入福安市社口鎮(zhèn)，經(jīng)吳厝下，建吳厝下大橋（187 m），建秀峰大橋（280.5 m）跨曉汾溪和省道S301，建秀峰隧道（491.5 m），于鎮(zhèn)頭村設(shè)社口互通與S301線連接，與A2標(biāo)段起點(diǎn)（YK10+060，ZK10+060.011）相接，路線長(zhǎng)10.291 699公里。本標(biāo)段主要工程量見表1。

2 臺(tái)背回填施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 材料選擇

材料是保證橋臺(tái)回填施工質(zhì)量的前提之一。因此，為保證橋臺(tái)回填的質(zhì)量和效果，建議采用透水性好的石渣作為回填材料分層填筑壓實(shí)。要求渣基料的水飽和強(qiáng)度不小于10 MPa，渣含量不小于70%，粒度不大于5 cm。石渣分層填筑厚度控制在15 cm以內(nèi)。為防止每層填筑厚度超標(biāo)或漏檢，每層壓實(shí)厚度采用紅色油漆標(biāo)記，并對(duì)各層進(jìn)行清楚標(biāo)識(shí)，控制施工質(zhì)量。

2.2 施工準(zhǔn)備

正式填筑施工前，場(chǎng)地需要清理干凈。清理場(chǎng)地后，應(yīng)碾壓原地面，壓實(shí)度達(dá)到94%以上。當(dāng)局部坡比達(dá)到1：5時(shí)，應(yīng)清理原地面植被，然后采用推土機(jī)或人工開挖步驟。臺(tái)階寬度大于等于2 m，后期機(jī)械作業(yè)應(yīng)向內(nèi)傾斜2%～4%。同時(shí)，為保證工作臺(tái)的穩(wěn)定性，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行臺(tái)階開挖、壓實(shí)和路堤填筑。

2.3 回填施工

（1）回填過(guò)程中，應(yīng)重新測(cè)試各填筑層中心偏差觀測(cè)點(diǎn)，并比較縱、橫向偏差值：同一橋梁相鄰兩柱或肋板頂相對(duì)位移≤2 mm;左右跨橋梁相鄰兩柱或肋頂相對(duì)位移應(yīng)小于或等于3 mm;橋臺(tái)的總縱、橫向絕對(duì)位移應(yīng)為≤5 mm（即相對(duì)于填充前初始位置的位移）。本工程必須由專人測(cè)量記錄，監(jiān)理單位加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)待命，確保肋板不損壞。（2）當(dāng)橋臺(tái)整體縱、橫向位移超過(guò)5 mm時(shí)，應(yīng)停止回填，分析原因，采取背壓或減慢填筑速度等措施控制橋臺(tái)位移。（3）當(dāng)橋臺(tái)整體沉降超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定值時(shí)，停止回填，分析原因，采取措施控制橋臺(tái)異常沉降。（4）橋臺(tái)回填期間及回填后，應(yīng)定期觀察、檢查橋臺(tái)外觀。如發(fā)現(xiàn)裂紋或變形異常，應(yīng)及時(shí)報(bào)告，及時(shí)采取穩(wěn)定措施，防止進(jìn)一步發(fā)展。

2.4 強(qiáng)夯法

根據(jù)強(qiáng)夯處理法加固機(jī)理（見圖1），即通過(guò)壓實(shí)效應(yīng)打破土層原有結(jié)構(gòu)連接方式，重新布置土粒，提高土層承載力和穩(wěn)定性，為提高壓實(shí)效果，減少壓實(shí)能對(duì)橋臺(tái)的影響，結(jié)合工程實(shí)際，采用試壓法確定壓實(shí)參數(shù)。

施工步驟如下：

（1）橋臺(tái)附近1.0 m范圍內(nèi)開挖減震帶（減震帶底寬1.0 m），減震帶采用小型挖掘機(jī)開挖，槽底標(biāo)高較夯擊面標(biāo)高低1.5 m，以減小夯擊振動(dòng)波對(duì)橋臺(tái)的沖擊損害。（2）按等邊三角形（邊長(zhǎng)3.0 m）的方式，用紅色膠袋裝砂放出第一遍夯點(diǎn)，誤差控制在土5 cm。強(qiáng)夯夯點(diǎn)平面布置見圖2，夯點(diǎn)布設(shè)見圖3。（3）夯實(shí)前進(jìn)行設(shè)備檢查，將動(dòng)夯錘、錘就位，錘與夯點(diǎn)中心對(duì)齊，誤差控制在±15 cm。（4）將錘升至設(shè)計(jì)要求的高度（夯擊能量40 t·m），讓錘自由下落，測(cè)量相應(yīng)的壓實(shí)變形。（5）重復(fù)步驟（3）至4完成第一次夯實(shí)，點(diǎn)夯次數(shù)為：第一次點(diǎn)夯數(shù)為5，第二次點(diǎn)夯數(shù)為4。（6）達(dá)到間隔（一般>5天）后，用推土機(jī)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，測(cè)量夯擊區(qū)平均標(biāo)高。（7）根據(jù)圖3，設(shè)置第二個(gè)壓實(shí)點(diǎn)，重復(fù)步驟（3）至（6）以完成第二次壓實(shí)。（8）將施工場(chǎng)地推平，用10 t·m的夯擊能量，將場(chǎng)地表面及區(qū)域松散土完全壓實(shí)，不搗實(shí)。錘擊密封搭接長(zhǎng)度不小于0.5 m（為保證橋臺(tái)和路堤的穩(wěn)定性，在距邊1.0 m范圍內(nèi)采用人工壓實(shí)，以保證橋臺(tái)和路堤的穩(wěn)定性），測(cè)量路堤平均標(biāo)高，計(jì)算相應(yīng)壓實(shí)量。（9）阻尼區(qū)內(nèi)的土應(yīng)人工壓實(shí)，中粗砂回填壓實(shí)。（10）根據(jù)設(shè)計(jì)填筑要求，用施工機(jī)械預(yù)壓實(shí)后，松填土3.0 m～4.0 m，重復(fù)步驟（1）至（9）。

2.5 質(zhì)量控制措施

（1）為保證施工質(zhì)量，避免發(fā)生異常事故，夯實(shí)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢查（主要用于橋臺(tái)、路堤邊緣安全檢查）和變形監(jiān)測(cè)。如有危險(xiǎn)，應(yīng)及時(shí)停止壓實(shí)，并采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。（2）為減少夯擊時(shí)水平?jīng)_擊橋臺(tái)的影響，夯前應(yīng)先開挖減振槽。壓實(shí)后隔振槽分層回填，最大粒徑小于8 cm，分層采用小型壓實(shí)機(jī)壓實(shí)。（3）壓實(shí)應(yīng)從外至內(nèi)分離點(diǎn)，不分離，即先夯實(shí)外點(diǎn)，然后夯實(shí)內(nèi)點(diǎn)。同一夯實(shí)點(diǎn)同時(shí)夯實(shí)，并按線路完成，以提高加固效果。

2.6 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

為了保證加固效果，評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)參數(shù)的正確性，對(duì)加固截面的沉降變形、橋臺(tái)擠壓變形、密實(shí)度和承載力進(jìn)行了測(cè)試。本文僅對(duì)橋臺(tái)擠壓變形觀測(cè)和沉降變形觀測(cè)進(jìn)行了研究。

2.6.1 填料變形觀測(cè)

為了明確強(qiáng)夯作用下填料的變形規(guī)律和強(qiáng)夯設(shè)計(jì)參數(shù)作用下的土體加密效果，應(yīng)對(duì)填料的變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。具體監(jiān)測(cè)項(xiàng)目如下：

（1）在夯點(diǎn)中間和夯實(shí)點(diǎn)周圍設(shè)置一排木樁。對(duì)每夯后單點(diǎn)壓實(shí)沉降和夯實(shí)點(diǎn)附近地表土的沉降變形或膨脹進(jìn)行了水平測(cè)量。（2）在預(yù)計(jì)影響深度范圍內(nèi)，沉降板埋在層（1 m/層）中。根據(jù)各沉降板的沉降條件，確定了影響深度和沉降隨深度的變化。利用各沉降板的沉降差計(jì)算出各土層壓實(shí)度的改善值。（3）沿路堤旁水平方向埋設(shè)一排木樁，測(cè)量強(qiáng)夯過(guò)程中路堤填料水平方向的變化。強(qiáng)夯沉降觀測(cè)結(jié)果，見表2。

從表2可知，試驗(yàn)段橋臺(tái)背共發(fā)生131 mm沉降，表明該方法加固效果理想，橋臺(tái)后土體密度有效密實(shí)，大大降低了橋臺(tái)車輛顛簸的概率。

2.6.2 臺(tái)肩擠壓變形觀測(cè)

在沖擊荷載作用下，橋臺(tái)通常具有一定的側(cè)向變形，但由于夯擊能量小，加上阻尼帶的設(shè)置，對(duì)橋臺(tái)結(jié)構(gòu)的影響較小?，F(xiàn)場(chǎng)觀察，雖然橋臺(tái)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)夯過(guò)程中有明顯的地震感，但壓實(shí)完成后未發(fā)現(xiàn)異常變形和開裂現(xiàn)象，說(shuō)明設(shè)計(jì)參數(shù)相對(duì)安全。

值得指出的是，受現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件的限制，本試驗(yàn)僅討論了基于現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的低能全壓實(shí)方法的實(shí)用性，以及阻尼帶尺寸與壓實(shí)能大小之間的定量關(guān)系，橋臺(tái)振動(dòng)響應(yīng)等參數(shù)有待進(jìn)一步研究。

2.7 臺(tái)背壓實(shí)的質(zhì)量控制

臺(tái)背回填施工過(guò)程中的施工質(zhì)量控制主要涉及兩個(gè)方面：一是臺(tái)背碾壓過(guò)程中對(duì)壓實(shí)度的要求，技術(shù)人員需要以臺(tái)涵側(cè)標(biāo)志作為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和參考對(duì)象，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行橋臺(tái)臺(tái)背壓實(shí)度的施工質(zhì)量控制;二是在鋪層施工過(guò)程中，嚴(yán)格控制回填材料的壓實(shí)施工，使每層按要求達(dá)標(biāo)，且每層灰土回填頂面壓實(shí)厚度應(yīng)與其填土頂面壓實(shí)厚度一致，可有效減少回填施工壓實(shí)不均勻引起的沉降問(wèn)題，提高橋臺(tái)回填施工質(zhì)量。

3 總結(jié)

綜上所述，為了避免高速公路工程建成后發(fā)生橋頭跳車問(wèn)題，現(xiàn)實(shí)施工中，要結(jié)合現(xiàn)實(shí)施工需要選擇合適的回填材料及施工方式，并從材料、技術(shù)等各方面加強(qiáng)技術(shù)質(zhì)量管理，同時(shí)，也要加強(qiáng)關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制，最終確保臺(tái)背回填的高效優(yōu)質(zhì)完工。此外，為了使得臺(tái)背和路基實(shí)現(xiàn)更好的銜接，也可以在路基及臺(tái)背之間設(shè)置高寬合適的臺(tái)階，以便更好的解決橋頭跳車問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

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