桥(涵)路段软基路堤工程的设计与施工研究.pdf

桥(涵)路段软基路堤工程的设计与施工研究杨浮安(湖南力祥工程造价咨询有限公司，湖南长沙410001)摘要：结合桥(涵)路段软基路堤施工关系到桥台与台背路堤间是否出现跳车现象的问题，从桥(涵)头软基路堤设计与施工的角度出发，提出桥台软基处治的施工研究、台背路堤填料的选择、台背路堤填筑的排水和施工方法、土工布摊铺方法、软基路堤沉降观测和施工质量控制措施等软基路堤设计与施工必须注意的问题，对寻求解决桥头出现跳车现象具有指导作用。关键词：桥头软基台背路堤；桥头跳车；质量控制；施工设计中图分类号：U445．55文献标识码：B文章编号：1672—4011(2011)0l一0124—03O前言桥(涵)路段软基路堤的施工是公路施工中一个非常重要的环节，需要精心组织，精心施工，确保工程质量。这是因为公路投入营运之后，在车辆荷载和其它因素作用下，往往在桥头或其它构造物出产生跳车现象，不仅影响行车速度、行车的舒适性及安全性，而且容易使桥台、台背、桥头伸缩缝以及连接的路面结构遭到破坏，从而成为高速公路营运中必须经常维修养护的主要路段。因此，在公路工程建设中，必须充分注意并尽可能做好桥头引道施工和其它构造物的回填工作，减少因施工方面的原因而加重桥头跳车的现象。l加强桥台软基处治的施工研究目前，常用于公路工程软土地基处理的方法有换土法、超载预压法、塑料排水板、砂桩、粉喷桩复合地基等等。从公路软土地基路堤工程的施工可知，水泥粉喷桩复合地基加固软土效果明显，施工工期短，但工程造价高；超载预压可利用施工荷载作为软基预压荷载，方便施工，工期长，剩余沉降量大；塑料排水板法加固工期与超载法相比较短，与粉喷桩法相比较长。此外，还有强夯法和爆破法等软土地基处治方法。各种软土地基处治方法的机理及适应性各有特点，在公路软土地基路堤工程的设计与施工过程中要考虑当地实际情况选择采用¨J。分析国内高速公路软土地基处治大多数采用排水固结法，仍然存在软基路堤不均匀沉降，桥头产生跳车现象，除软基路堤设计与施工细节欠妥之外，一个主要原因是未能保证充分的软基排水固结时间，往往在沉降尚未稳定的情况下就进行路面施工【2J。因此，为了保证软基排水固结的施工质量，消除软基路堤不均匀沉降的现象，必须采取下述措施：(1)尽可能地提前软土地基路段的施工时间，尤其是桥台地段的施工时间，争取更长的预压时间，以减少软基路堤工后沉降。(2)根据软土的地质条件、土层性质和路堤填筑高度，一般路堤采用袋装砂井或塑料排水板处理，采用不同的施打长度和施打密度，其间距在邻近桥头路段附近加密；在桥台处设置搅拌桩过渡段，并在搅拌桩过渡段末端与袋装砂井或塑料排水加密区交接处设置土工织物及砂挚层，以协调变形‘引。2台背路堤填料的选择实施台背路堤填筑之前，要有目的地选择施工路段的填料，对采用的各种土壤作对比试验。其试验项目包括：①土壤的液限和塑限联合测定，实施筛分和击实试验；②各种土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的压实遍数与松铺厚度的关系。从实验结果比较各种土壤的技术指标，从中选出最适宜的土壤作为台背路堤填料。从经济角度考虑，应以就地取材不仅经济，而且取材方便不能误工的原则。材料的选择原则上应选用干容重较大的砂类土或渗水性较好的填料。这样的材料强度高，易于压实。当采用非渗水性土时，应在土中增加外掺剂，如石灰、水泥等。严禁使用淤泥、沼泽土以及含草皮、树根、生活垃圾、杂物和含水量过大的土作为填料。3台背路堤填筑前的排水施工水是危害公路的主要自然因素，它加剧了路基和路面结构的损坏，加快了路面使用性能的变坏，缩短了其使用寿命。因此，公路排水系统是公路工程的重要组成部分，必须按规范进行全面且系统地实施公路排水设计¨J，以保证公路的使用性能和使用寿命。台背路堤的施工应充分注意填土的排水，防止水对填土的浸泡和冲刷，其方法是设置横向泄水管和盲沟。若施工时的地下水位较高，台背路堤不便直接填筑，可采用碎石砂设计成盲沟，使施工填土不至于浸泡而满足填筑压实度的要求，能取得良好的施工效果。4台背路堤填筑施工台背路堤填筑施工，根据技术规范全面且系统地实施软土地基处治之外¨J，通常必须达到下述要求。4．1路堤填筑厚度控制台背路堤填筑时，必须分层填筑，两边对称进行，每层松铺厚度必须控制在15cm内，并在台背墙上划上记号，以保证厚度的均匀性，方便施工人员检查。4．2压实机具的选择为了避免机械碾压时产生的水平力损伤台身，在桥台附近以中小型压路机为主，人工打夯机具为辅。在耳墙范围以外，特别是台背路堤与路基土方连接处，采用中重型压路机碾压，加强衔接效果，提高压实产量。4．3压实度的要求在台背路堤填筑中，必须层层跟踪检测，严格按照实施要求进行施工。从台背地基底层到路槽底面的压实度应 达到95％。4．4压实方法和压实要求台背路堤填土应与锥坡填土同时进行，并按设计宽度一次填土。分层填筑过程中，每层的压实厚度不得超过15锄。其施工顺序为汽车卸土、推土机平整、洒水或凉晒、人工平整、压路机碾压、压实度检测和人工机具打夯。压路机碾压过程中，既要保证压实度，同时又要注意不损伤台身。具体要求为：(1)检查填土松铺厚度、平整度和含水量，符合要求后进行碾压。(2)根据压实试验提供的松铺厚度和控制压实遍数进行压实。(3)振动压路机碾压时，除对台背路堤填土与路基土方连接处必须加以振动、增强碾压效果外，桥台附近采用不振动静压，并慢速碾压，以免损伤桥台。(4)台背填土采用纵向和横向综合碾压，纵向碾压由边到中，碾压接头必须重叠。对于三轮压路机，碾压接头一般重叠后轮的l／2。5加筋路堤中土工布的摊铺方法软基路堤施工采用土工布技术，能够提高路基的稳定性，加快填筑速度，加快软基的排水固结，减少工后沉降，增加路基沉降的均匀性等等。因此，在软基处理的施工中，路堤下层铺设土工布形成加筋路堤。为了能使土工布达到设计张拉力要求，必须注意土工布摊铺施工的新工艺和使用效果。5．1挖掘机配测力计摊铺法这种土工布摊铺方法需要一台挖掘机、一台装载机、一个测力计、23个施工人员，可以达到施工日进度10500m2，施工成本为O．29影m2，包括机械费、人工费和管理费。该法施工工艺和设备简单，张拉力观察容易且准确，施工进度快，成本低，不需要发电设备。5-2电动土工布摊铺机法这种土工布摊铺方法需要一台36kw发电机，一台电动土工布摊铺机，一台装载机，23个施工人员，可以达到施工日进度6000m2，施工成本为0．42形m2。该法需要发电设备，电动土工布摊铺机锚固横移困难，施工工效比挖掘机配测力计法慢，成本较高。5．3推土机锚定、“神仙葫芦”配测力计摊铺法这种土工布摊铺机方法需要一台135kW推土机，一台装载机，两个测力计，两个5t“神仙葫芦”，25位施工人员，平均日施工进度4200m2，施工成本为O．60元／m2。该法的施工成本比上述两种方法高，施工工效比上述两种方法慢，但张拉力观察方便且准确。工程实践表明，采用挖掘机配测力计摊铺土工布的施工方法具有施工简便，张拉力观察准确和控制方便，施工进度快、工效高且施工成本低。6加强软基路堤沉降监测6．1通过沉降监测，提高软基路堤的强度和稳定性软基路堤施工时，必须严格按照施工设计的要求实施分级填筑路堤，根据路堤中心沉降速率和侧向位移速率小于设计要求的原则选择合适的填土速度，严禁填土前期慢而后期快的现象发生。通过施工监测，可以提高软基路堤的强度和稳定性，减少工后沉降。6．2通过沉降监测，确定路面施工的时间软基路堤填筑高度达到设计标高时，以路面重量预压过程中，必须加强软基路堤沉降监测，并且采用双标准控制确定路面施工时间：①要求根据沉降曲线换算的工后沉降量小于设计容许值；②要求连续2—3个月观测的沉降量每月不超过6姗。上述两个条件缺一不可。这样才能保证路面的使用性能，减少或避免桥头跳车现象，有利于车辆行驶‘引。7加强施工质量控制桥头软基路堤施工质量控制是通过一道道工序逐渐形成的，涉及到对设计质量的控制、施工准备的质量控制和施工过程的质量控制。要从根本上防止“豆腐渣”工程的出现，就必须对每个环节进行质量控制，以便及时发现缺陷并迅速予以排除。在缺陷未排除前不能进入下一道工序的施工。7．1对设计质量的控制从公路工程实践可知，桥台台背路堤采取了透水性好的易压实的填料、软基处理以及设置搭板等防治措施。但是，原有桥头路堤沉陷防治设计却未能够预防桥头路堤沉陷的大面积发生，存在一些重视程度不够和设计深度不足等问题。因此，必须按照《公路软土地基路堤设计和施工技术规范》的技术要求，重视桥头引道地质资料的勘探和理解，针对性地进行软土地基处理的设计，加强桥台台背路堤填土施工图的设计，提高桥头路堤施工图的设计质量。虽然桥头路堤施工图的设计质量主要由设计部门负责，但是施工部门应从下述情况对设计质量进行控制：①做好施工过程中的技术核定，及时修改不符合现场实际的设计差错或设计方案；②考虑到施工方便，且能很好地控制工程质量，把施工过程中客观存在的情况反馈到设计部门。这样，不但可以保证工程质量，也给设计部门提供宝贵的施工经验。7．2施工准备的质量控制如果施工方案和施工组织设计的质量不高，就难以保证在预定的成本范围内，按期交工和确保工程质量。因此，对于施工方案和施工组织设计必须达到下述要求：①要讲究科学的编制程序和方法；②编制时进行技术经济分析和比较，做到设计优化。除了做好施工方案和施工组织设计的质量保证之外，还必须做好施工准备工作的质量保证、施工人员的技术交底工作、材料的质量控制和施工机械设备的质量保证。7．3施工过程的质量控制7．3．1质量控制的依据质量控制的依据是设计图纸、有关规范和合同条款。严格按照设计图纸和技术规范中写明的试验项目、材料性能、施工要求和允许偏差等有关规定进行施工。没有监理工程师的同意，不得使用其它任何标准。图纸和技术规范是对工程的具体要求，而合同条款则是要求施工部门执行规范，按图纸施工的法律保证，两者结合起来才能保证工程质量达到规定水平。7．3．2加强施工质量的宣传工作，提高施工部门的质量意识施工部门的质量意识是直接关系到工程质量的好坏。 鼍参。。。思臁‰，。。[L#*123{】J：端斋mⅪ＆Ⅲ*二0州∞进HLJ：j濉鞋iM避#【l进^JIJ晰符冀振曲∞撖立．I端2Ⅲ姓《】：¨J^j．鹰瞒综LⅢ造轼m糌堤∞m¨Ⅻ№l帕mb}控制必Ⅻ通过十HW∞§缱帕f{4≠忤Ⅻd睦宜mj1女牲划奸☆计№『雕施I．十∞*千*m1＆¨世ll}mI_仆哳}I}um坦J．-^Ut质蚺的币∞”“{￡$lⅢ“竹雕彝mI：捌一￡一☆“学舯竹H氍J}4徒徘h【=桥*杜*蹄％曲☆讣目施1‘的崾"完全∞缸坼^M1jⅨ晕灿“÷}济设益m6378j●}z■1##女“≈“}：日4u"目☆”{5m"nm．^lt2《m*“Ⅲ2※日＆，Fm#*R4*镕#t№#"J十n$Ⅻnm：^K2rmmW}}|”2：3☆《fH“*m●：mM％"理Ⅻt，9+H。Ⅵnl㈦k¨翊mm％“4，l∞ⅢnHⅫmml7M＆，5，m170目B’．mM☆：1‘J自l#$№＆，：6mlt#Fo“#￥％％nL☆《目∞＆目ⅢmjHRJ1l*“1⋯～=13n：Mh#M¨自17s65k、．采Ⅲ月％it称*托i悼外《"段tt“减’振动，生乐"虾话‘锈钢*n¨《Ⅲ鲺0蜘赍许“＆p悼撩mriⅫId∞m^柏#等缱的挺岛“女唑川叫融等m索，*地粕卷饼峨f断坩¨№桥m托MⅡ加【目柞越皋越多利州北蘸逊¨桥《Ⅲ6q施r镕*n￡墟J”№t±．迂R{：辑H一拼m∞1却构造帕拎*。·m嘟【。枉利H{*#*¨杆新1．Z"惭镕mlM蜓钉硅t《的}t会也女自*济价值过戟g，K＆f『IBm＆*#MⅢ∞Ⅳ％＆，l自照j古辔I坪惭}F抓，)、m戗#m：62Hl●{i■+oIⅡI，，l∞2-2∞^＆镕***⋯mlfMⅡ，EJ×．klt!Ⅻmm¨am2ⅡLoll2j-|聃≈m*∞*w№I：{主*MnLsJtm：^ltt《_I：《¨20∞鬻裂糕攀誉懋黧黧辫麟鞲糕骥黧瓣学鬻篱粼蒜霉震～舢m纠琳州嵘一釉怖许燕灏～鬟㈣m垂骞㈨诮¨燕戮黧瓣。懈川M批舯悱憾她川似篙耋薹一激擞鬻罅∽舶喇聃腓钳批蛐叭!蒌