1選擇填料、滿足路基壓實(shí)度要求

工程建設(shè)中，橋梁臺(tái)背的路堤填料，盡可能選擇采用級(jí)配好的天然砂礫、砂類土(不含粉、細(xì)砂)或透水性好的材料回填，填料的細(xì)粒含量不宜過(guò)多，嚴(yán)禁采用強(qiáng)度較小的土和強(qiáng)風(fēng)化石回填。在本工程設(shè)計(jì)中，通過(guò)建立有限元模型，分析路堤填料對(duì)路堤沉降的影響程度，并分別計(jì)算采用碎石土、6%灰土和砂礫填料(填料屬性參數(shù)見(jiàn)表1)時(shí)，路面中心處產(chǎn)生的沉降位移，如圖1所示。由圖1可以看出，在同樣的路基壓實(shí)度條件下，采用碎石土，路面中心處的沉降最大，比采用6%灰土和砂礫路面沉降最大處多沉降1．8cm。考慮到填料料源和運(yùn)輸距離發(fā)生的費(fèi)用等情況，本工程施工采用砂礫回填，砂礫指標(biāo)為:粒徑2～60mm的顆粒量超過(guò)總量的50%，細(xì)粒(粒徑小于0．074mm)含量小于5%，要求級(jí)配良好。路基的壓實(shí)度是控制橋頭過(guò)渡段沉降的一個(gè)重要指標(biāo)，根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD30－2004)，高速公路橋頭路基壓實(shí)度不小于96%。

2優(yōu)化路橋過(guò)渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于高速公路對(duì)其路橋過(guò)渡段的沉降控制較為嚴(yán)格，本工程施工設(shè)計(jì)中路橋過(guò)渡段長(zhǎng)度按照《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)，過(guò)渡段采用倒梯形形式過(guò)渡，過(guò)渡段底端長(zhǎng)度按路堤填土高度的3倍計(jì)算，過(guò)渡段上部長(zhǎng)度按1:1倒坡計(jì)算。本工程有70座大中小橋，路橋平均分界高度6m左右。路橋過(guò)渡段底端平均長(zhǎng)度為18m。本工程對(duì)投資控制較為嚴(yán)格，開(kāi)工后建設(shè)單位根據(jù)本工程實(shí)際情況要求設(shè)計(jì)單位對(duì)路橋過(guò)渡段底端長(zhǎng)度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)路橋過(guò)渡段采用砂礫填筑，路橋過(guò)渡段之外路堤采用細(xì)粒土填筑，砂礫單價(jià)為細(xì)粒土單價(jià)的2．5倍。由此說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題，路橋過(guò)渡段底端長(zhǎng)度越長(zhǎng)，需要的砂礫填料越多，工程造價(jià)就越高。為了合理選取路橋過(guò)渡段底端長(zhǎng)度，通過(guò)建立有限元模型進(jìn)行分析。參照以往工程路橋過(guò)渡段設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，建立有限元模型時(shí)，過(guò)渡段底端長(zhǎng)度分別取2m、4m、12m、18m、24m，臺(tái)背填土高度取6m，路面寬度取24．5m，臺(tái)后填土過(guò)渡段路基壓實(shí)度取96%，過(guò)渡段坡度取1:1，計(jì)算路面中心處和路堤填土高度頂面的豎向沉降位移，繪制成曲線，如圖2和圖3所示。由圖2和圖3可以看出，隨著過(guò)渡段底端長(zhǎng)度的增加，過(guò)渡段豎向沉降位移逐漸減小，這是設(shè)計(jì)所希望的，減少了沉降，就減少了橋頭病害，對(duì)行車有利。另外還可以看出，過(guò)渡段底端長(zhǎng)度4m時(shí)，過(guò)渡段的最大沉降位移比過(guò)渡段底端長(zhǎng)度24m時(shí)，僅多沉降1．5cm左右。在保持相對(duì)合理沉降位移指標(biāo)的前提下，為節(jié)省投資，根據(jù)建立有限元模型的分析、計(jì)算和檢算，本工程設(shè)計(jì)路橋過(guò)渡段底端長(zhǎng)度采用4m，過(guò)渡段采用倒梯形處理方式，沿線路方向路基自下而上按1:1坡率填筑，碾壓好一般路堤填土后，在1:1的斜坡上開(kāi)挖2m寬的臺(tái)階，然后再填筑砂礫。路堤與橋臺(tái)連接處，回填砂礫至路面結(jié)構(gòu)層底部，如圖4所示。優(yōu)化設(shè)計(jì)后所采用的路橋過(guò)渡段底端長(zhǎng)度比《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦值大大縮短，減少了臺(tái)背用砂礫的工程數(shù)量，節(jié)省了工程投資。

3加強(qiáng)施工管理

加強(qiáng)施工管理是提高路橋過(guò)渡段施工質(zhì)量的一種有效手段，應(yīng)貫穿于整個(gè)施工過(guò)程。對(duì)編制的施工方案要進(jìn)行評(píng)審和優(yōu)化，要有專項(xiàng)開(kāi)工報(bào)告，并經(jīng)駐地監(jiān)理工程師簽認(rèn)，提交總監(jiān)理工程師審核后方可開(kāi)展施工。路橋過(guò)渡段施工實(shí)行工段長(zhǎng)直接領(lǐng)導(dǎo)和管理，專職施工員負(fù)責(zé)施工，專職質(zhì)檢試驗(yàn)員檢查施工質(zhì)量，監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理，以此加強(qiáng)和控制施工質(zhì)量。

4加強(qiáng)施工工序和工藝控制

(1)施工準(zhǔn)備，內(nèi)容包括建拌合站、備料、基坑基底處理等。(2)進(jìn)行拌合作業(yè)，砂礫拌合時(shí)應(yīng)控制其含水量大于最佳含水量的2%～4%。(3)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，拌合料運(yùn)至臺(tái)背處，先用裝載機(jī)進(jìn)行初平，再用人工配合平地機(jī)進(jìn)行終平，死角處人工整平，臺(tái)背層面達(dá)到平整均勻。攤鋪時(shí)，保持臺(tái)背層面坡度與結(jié)構(gòu)物坡度一致，以利臺(tái)背排水。攤鋪厚度不超過(guò)25cm，當(dāng)采用小型夯實(shí)機(jī)具時(shí)，每層松鋪厚度不超過(guò)15cm。(4)進(jìn)行碾壓作業(yè)，碾壓先采用C220型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓，然后低幅振壓2遍，再用壓路機(jī)靜壓，直至無(wú)明顯輪跡。碾壓時(shí)應(yīng)控制其含水量與最佳含水量不大于2%，壓實(shí)度達(dá)到96%。對(duì)壓路機(jī)無(wú)法壓到的死角、邊角，采用小型夯實(shí)機(jī)具(如電夯等)進(jìn)行夯實(shí)，直到壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求為止。臺(tái)背回填高度高、層數(shù)多，采用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)效果較好。(5)檢測(cè)、驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行上層施工。此外，路橋過(guò)渡段施工還應(yīng)做到以下幾點(diǎn):(1)橋梁臺(tái)背回填應(yīng)與錐坡填土同時(shí)進(jìn)行，并按設(shè)計(jì)寬度一次完成填筑。(2)臺(tái)背回填部分的路床宜與路堤路床同步進(jìn)行。(3)梁板式橋U型橋臺(tái)或肋式橋臺(tái)臺(tái)背回填，應(yīng)在梁板安裝完成并用楔形工具與背墻固定以后，在2個(gè)橋臺(tái)兩側(cè)對(duì)稱、平衡進(jìn)行;如果達(dá)不到安裝梁板的要求，進(jìn)行臺(tái)背回填時(shí)高度不宜超過(guò)臺(tái)墻身高度的1/2，以防止臺(tái)身位移。(4)柱式臺(tái)背回填土，應(yīng)在柱側(cè)對(duì)稱、平衡進(jìn)行，在蓋梁、臺(tái)帽澆筑之前一定要回填至臺(tái)帽底面，臺(tái)帽底面可直接在回填土層上用砂漿硬化。(5)路堤與臺(tái)背相接的路基端頭，是施工控制的重點(diǎn)。施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)該部位壓實(shí)度及端頭銜接的控制及檢測(cè)，防止產(chǎn)生裂縫，避免雨水滲入后，使路基產(chǎn)生病害。

5嚴(yán)格施工質(zhì)量檢測(cè)

(1)如采用灌砂法、灌水法等檢測(cè)含水量和壓實(shí)度。(2)根據(jù)本工程的實(shí)際情況，采用灌砂法進(jìn)行檢測(cè)�？紤]到回填由基坑底向上回填，其寬度逐漸變化，則每層每側(cè)檢查2～3個(gè)點(diǎn);錐體護(hù)坡每層檢測(cè)1個(gè)點(diǎn)，含水量每層每側(cè)檢測(cè)1個(gè)點(diǎn)。(3)每層壓實(shí)后進(jìn)行自檢，自檢合格后向監(jiān)理工程師報(bào)檢，監(jiān)理工程師簽認(rèn)后進(jìn)行下一層填筑。自檢頻率每50m2檢查1個(gè)點(diǎn)，不足50m2時(shí)也檢查1個(gè)點(diǎn)。如有不符合壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)的，適當(dāng)增加振動(dòng)壓路機(jī)的碾壓遍數(shù)。

6結(jié)束語(yǔ)

在已建高速公路工程中，在路橋過(guò)渡段時(shí)常引起“橋頭跳車”現(xiàn)象，對(duì)高速公路的運(yùn)營(yíng)和服務(wù)產(chǎn)生重要影響。本文在分析產(chǎn)生病害原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合吉林省某高速公路建設(shè)工程實(shí)際，論述了消除或減弱“橋頭跳車”現(xiàn)象可采取的建設(shè)質(zhì)量控制措施。該高速公路工程已于2011年9月建成通車，經(jīng)設(shè)計(jì)回訪和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、檢驗(yàn)，車輛在路橋過(guò)渡段的運(yùn)行情況良好，說(shuō)明采取的建設(shè)質(zhì)量控制措施是可行的，經(jīng)濟(jì)合理的。