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如何做好“三背”填筑施工的质量控制

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2019-12-01 11:23

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　　[ 摘要 ] 本文根据参加多条高速公路施工中的经验，结合当前的先进理论，讨论和分析了道路常见通病之一的“三背”沉陷问题，论述了“三背”沉陷形成的原因、危害以及从设计、施工、监理等方面采取的质量控制措施，对正在建设中的沿江高速公路具有一定的参考价值。
　　[ 关键词 ] 三背填筑质量控制
　　1．引言
　　随着我国国民经济的快速发展，道路等级不断提高，特别是近年来高等级公路投入很大，发展迅速。但是，从已交付使用的高等级公路特别是高速公路来看，存在不少问题，其中较为普遍的是：在台背或其它构造物处产生跳车现象。且这种现象在一些软基路堤或高路堤中更为严重，这不仅影响行车速度、舒适性，甚至导致交通事故，还容易使“三背”部位的路面结构遭到破坏。因此，如何做好“三背”填筑施工的质量控制，已越来越多受到公路质量部门与社会各界的关注。
　　“三背”主要指桥涵台背、挡墙背、路基范围内的结构物台背。大家肯定注意到公路跳车现象往往多发生在这几个部位，根本原因就是“三背”位置的填筑质量控制不好，导致其沉降超过一定的限度造成。因此，“三背”位置的沉降控制做好了，跳车问题也就斩草除根了。而如何解决公路跳车的上部结构设计、施工问题，已有许多专家学者在公路方面的杂志上做过不少精深、权威的论述，这里不在赘述。本文将重点介绍如何控制“三背”填筑施工质量来解决“三背”沉陷问题，供同行参考。
　　2．“三背”沉降的规律及危害
　　2.1 “三背”不均匀沉降产生的范围主要有以下规律：
　　2.1.1 其产生的范围与涵台背填土高度有关，一般在后台5米左右范围内，对于大、中桥而言，往往在10米或更大的范围内；
　　2.1.2 时间方面，一般在通车后2~3年内产生；
　　2.1.3 不均匀沉降的发展有一定的时间过程，受多方面因素影响，很难把握重新加铺路面的时间。
　　2.2 “三背”沉陷的危害主要有：&考试大&一方面对桥涵、构造物的工作状况和使用品质产生不利的影响，导致养护费用增加，并降低了公路使用性能；另一方面将增加行车的风险，降低通行能力，甚至造成交通事故，影响车速；此外由于车辆频繁在“三背”位置加速减速，必然增加车辆能耗和废气的排放，这一点在城市中尤其应予以重视。
　　3．“三背”不均匀沉降形成原因和构成分析
　　3.1 构筑物刚度差异
　　构筑物刚度不同是形成差异沉降的基本原因。路基属于柔性结构，它在施工过程中和使用后会不断发生变形和产生较大沉陷。桥涵属整体刚度结构，基本上认为是不可压缩的。
　　3.2 地基、地质情况的差异
　　桥涵设计时对地基的地质研究比较仔细，往往是将桥涵基础置于承载力较高的土层上，沉降量比较小，而路基设计对地基、地质情况是参考桥涵的地质柱状图推断的，往往有差异。加之碰到软土地基处理更难以彻底。
　　3.3 台背填料压实质量问题引起的不均匀沉降
　　众所周知，施工质量问题在“三背”位置更为严重。主要原因是“三背”填筑一般在构筑物完工后进行，作业面小，缺少有效的压实施工机具，施工困难、繁琐，填方体的材料、长度、层厚和压实度难以达到设计和规范要求。
　　4．“三背”填筑施工的质量控制
　　考虑到“三背”沉陷是多种因素和条件形成的，所以对它的防治应从设计、施工、监理等方面综合考虑，提出相应措施。
　　4.1 填筑基底的控制
　　俗话说：治病须治根，堵水要截源。要避免由于地基情况引起的“三背“不均匀沉降，首先要从地基处理着手。
　　4.1.1 基底清淤必须彻底，严禁有杂物、浮土、腐殖土等存在。
　　4.1.2 基底范围内由于地表水或地下水影响其稳定时，应在基底顶面或其它适当位置设置必要的排水设施（如横向排水沟或盲沟），或换填不易风化的片石、块石、砂砾等透水性材料，严禁积水浸泡基底。[page]
　　4.1.3 基底土必须密实，若基底为耕地或土质松散时，应在填筑前进行压实，压实度一般不得低于90%。
　　4.1.4 水田、湖塘等地段的基底应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰及其它的土加固措施进行处理。对软土、湿陷性黄土、多年冻土等适用于各自特点的特殊地基处理方法治理，如换土、强夯、固结、轻质路堤和粉喷等方法以改善地基，提高承载力，减少工后沉降。
　　4.1.5 对软土地基，由于现行地基处理方法一般未考虑台背的过渡，往往构筑物的处理与路基处理是分开的，从而导致沉降的无法避免。建议：在有基底处理时，适当加大涵台背基础处理的范围，适当将处理措施变化的位置往填土路基内部放，最好有大于5米的距离。
　　4.1.6 做好桥头涵背路基的排水工作，避免路基水流对基底的浸泡和冲刷。
　　4.2 “三背”填筑材料的控制
　　“三背”填筑材料质量的优劣是沉陷发生大小的内因。在施工中要严格控制：对于非片石或非砂砾石的回填材料，要求用料粒径为5~10cm的匀细材料，填筑过程按每15~20cm的内分层填筑压实；对于片石回填材料，选料应为坚硬不易风化的材料，要采用人工手摆片石，使片石之间互相嵌补，大片石尽量贴近层底并大面向下，片石间缝隙和孔洞应用石屑和砂性填料填充，可每隔一米左右采用水力充填砂砾石的方法填充材料，而后碾压或强夯。手摆片石严禁抛填施工；对于砂砾石填料，一要对材料的粒径级配严格要求，二是要对材料的质量进行控制，严禁含泥多的材料进场，夯实时以机械碾压配合灌水法综合实施。在条件允许情况下，尽可能选择透水性好、易压实、固结完成快、后期压缩变形小的砂性土和砂砾土，也可使用改善土、加固土、碎石土和轻质填料等。
　　在高填方的拱涵及涵洞与侧墙相接部位，应尽量使用内摩擦角大的填料进行填筑，而且施工时应注意填料土压的平衡，尽量减少回填土的单向推力，不得发生偏压，以免造成工程事故。这对于管涵、轻型桥台等尤为重要。