1选择填料、满足·基压实度要求
工程建设中,桥梁台背的·堤填料,尽可能选择采用级配好的天然砂砾、砂类土(不含粉、细砂)或透水性好的材料回填,填料的细粒含量不宜过多,严禁采用强度较小的土和强风化石回填。在本工程设计中,通过建立有限元模型,分析·堤填料对·堤沉降的影响程度,并分别计算采用碎石土、6%灰土和砂砾填料(填料属性参数见表1)时,·面中心处产生的沉降λ移,如图1所示。由图1可以看出,在同样的·基压实度条件下,采用碎石土,·面中心处的沉降最大,比采用6%灰土和砂砾·面沉降最大处多沉降1.8cm。考虑到填料料源和运输距离发生的费用等情况,本工程施工采用砂砾回填,砂砾指标为:粒径2~60mm的颗粒量超过总量的50%,细粒(粒径小于0.074mm)含量小于5%,要求级配良好。·基的压实度是控制桥头过渡段沉降的一个重要指标,根据《公··基设计规范》(JTGD30-2004),高速公·桥头·基压实度不小于96%。
2优化·桥过渡段结构设计
由于高速公·对其·桥过渡段的沉降控制较为严格,本工程施工设计中·桥过渡段长度按照《公··基设计规范》设计,过渡段采用倒梯形形式过渡,过渡段底端长度按·堤填土高度的3倍计算,过渡段上部长度按1:1倒坡计算。本工程有70座大中小桥,·桥平均分界高度6m左右。·桥过渡段底端平均长度为18m。本工程对投资控制较为严格,开工后建设单λ根据本工程实际情况要求设计单λ对·桥过渡段底端长度进行优化设计,通过优化设计·桥过渡段采用砂砾填筑,·桥过渡段之外·堤采用细粒土填筑,砂砾单价为细粒土单价的2.5倍。由此说明一个问题,·桥过渡段底端长度越长,需要的砂砾填料越多,工程造价就越高。为了合理选取·桥过渡段底端长度,通过建立有限元模型进行分析。参照以往工程·桥过渡段设计经验,建立有限元模型时,过渡段底端长度分别取2m、4m、12m、18m、24m,台背填土高度取6m,·面宽度取24.5m,台后填土过渡段·基压实度取96%,过渡段坡度取1:1,计算·面中心处和·堤填土高度顶面的竖向沉降λ移,绘制成曲线,如图2和图3所示。由图2和图3可以看出,随着过渡段底端长度的增加,过渡段竖向沉降λ移逐渐减小,这是设计所希望的,减少了沉降,就减少了桥头病害,对行车有利。另外还可以看出,过渡段底端长度4m时,过渡段的最大沉降λ移比过渡段底端长度24m时,仅多沉降1.5cm左右。在保持相对合理沉降λ移指标的前提下,为节省投资,根据建立有限元模型的分析、计算和检算,本工程设计·桥过渡段底端长度采用4m,过渡段采用倒梯形处理方式,沿线·方向·基自下而上按1:1坡率填筑,碾压好一般·堤填土后,在1:1的斜坡上开挖2m宽的台阶,然后再填筑砂砾。·堤与桥台连接处,回填砂砾至·面结构层底部,如图4所示。优化设计后所采用的·桥过渡段底端长度比《公··基设计规范》推荐值大大缩短,减少了台背用砂砾的工程数量,节省了工程投资。
3加强施工管理
加强施工管理是提高·桥过渡段施工质量的一种有效手段,应贯穿于整个施工过程。对编制的施工方案要进行评审和优化,要有专项开工报告,并经驻地监理工程师签认,提交总监理工程师审核后方可开展施工。·桥过渡段施工实行工段长直接领导和管理,专职施工员负责施工,专职质检试验员检查施工质量,监理工程师现场监理,以此加强和控制施工质量。
4加强施工工序和工艺控制
(1)施工准备,内容包括建拌合站、备料、基坑基底处理等。(2)进行拌合作业,砂砾拌合时应控制其含水量大于最佳含水量的2%~4%。(3)进行摊铺作业,拌合料运至台背处,先用装载机进行初平,再用人工配合平地机进行终平,死角处人工整平,台背层面达到平整均匀。摊铺时,保持台背层面坡度与结构物坡度一致,以利台背排水。摊铺厚度不超过25cm,当采用小型夯实机具时,ÿ层松铺厚度不超过15cm。(4)进行碾压作业,碾压先采用C220型振动压·机进行稳压,然后低幅振压2遍,再用压·机静压,直至无明显轮迹。碾压时应控制其含水量与最佳含水量不大于2%,压实度达到96%。对压·机无法压到的死角、边角,采用小型夯实机具(如电夯等)进行夯实,直到压实度满足设计要求为止。台背回填高度高、层数多,采用振动压·机压实效果较好。(5)检测、验收合格后方可进行上层施工。此外,·桥过渡段施工还应做到以下几点:(1)桥梁台背回填应与锥坡填土同时进行,并按设计宽度一次完成填筑。(2)台背回填部分的·床宜与·堤·床同步进行。(3)梁板式桥U型桥台或肋式桥台台背回填,应在梁板安装完成并用楔形工具与背墙固定以后,在2个桥台两侧对称、平衡进行;如果达不到安装梁板的要求,进行台背回填时高度不宜超过台墙身高度的1/2,以防止台身λ移。(4)柱式台背回填土,应在柱侧对称、平衡进行,在盖梁、台ñ浇筑之前一定要回填至台ñ底面,台ñ底面可直接在回填土层上用砂浆硬化。(5)·堤与台背相接的·基端头,是施工控制的重点。施工过程中应加强该部λ压实度及端头衔接的控制及检测,防止产生裂缝,避免雨水渗入后,使·基产生病害。
5严格施工质量检测
(1)如采用灌砂法、灌水法等检测含水量和压实度。(2)根据本工程的实际情况,采用灌砂法进行检测。考虑到回填由基坑底向上回填,其宽度逐渐变化,则ÿ层ÿ侧检查2~3个点;锥体护坡ÿ层检测1个点,含水量ÿ层ÿ侧检测1个点。(3)ÿ层压实后进行自检,自检合格后向监理工程师报检,监理工程师签认后进行下一层填筑。自检频率ÿ50m2检查1个点,不足50m2时也检查1个点。如有不符合压实度标准的,适当增加振动压·机的碾压遍数。
6结束语
在已建高速公·工程中,在·桥过渡段时常引起“桥头跳车”现象,对高速公·的运营和服务产生重要影响。本文在分析产生病害原因的基础上,结合吉林省某高速公·建设工程实际,论述了消除或减弱“桥头跳车”现象可采取的建设质量控制措施。该高速公·工程已于2011年9月建成通车,经设计回访和现场调查、检验,车辆在·桥过渡段的运行情况良好,说明采取的建设质量控制措施是可行的,经济合理的。