高速公路构造物台背处理方法
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摘要:桥涵构造物的台背回填作为高速公路修建过程中的一道重要工序，对于解决公路桥头跳车现象起着重要作用。结合杭州绕城下沙互通至江东大桥高速公路工程，对桥头跳车现象发生的原因进行了分析，对解决方法进行了研究，并结合工程施工实际对施工工序的安排进行了探讨。
关键词:桥头跳车;台背处理;分层碾压;石灰土配制
中图分类号：U412文献标识码： A
桥头跳车是公路工程施工过程中的“”质量通病之一，一直以来都是公路建设者们关注的重点。而台背回填作为解决桥头跳车的关键步骤，其施工质量的好坏对高速公路修建的工程质量有着深远的影响。
1桥头跳车成因分析
桥头跳车主要是由于不均匀沉降引起的。在公路工程建设中，沉降主要有两方面组成:一是结构物本身的沉降，二是桥头路基与地基的沉降。
1. 1物理结构差异引起的不均匀沉降
(1)桥涵多为钢筋混凝土结构，作为刚形体，在施工完成后，自身压缩量极小。而桥头处路基与地基则属于柔性体，在抗变形能力方面，前者要好于后者。而且柔性体对能量的吸收要大于刚形体，因此在两者结合处，容易引起振动突变，引起桥头跳车。
(2)由于土体的蠕变性，路堤在施工结束后，仍会变形压缩，发生次固结沉降。而且在自重与高速公路密集车流量的冲击荷载作用下，路基也会发生塑性变形，产生沉降。
1. 2设计过程中引起的不均匀沉降
在勘察设计过程中，由于一般对桥涵的地质勘查，地基处理的方案方法要详细一些，对桥涵的地质沉降预防措施较多，而对路基的处理相对较单一，因而在效果上会有差异。
1. 3施工过程中引起的不均匀沉降
（1）在施工过程中，对桥涵台背回填的重要性认识不足，重视程度不够，对施工工序的安排不合理，操作不规范，基坑同填处理不彻底，分层碾压不到位，质量把关不严，使得台背回填的质量得不到保证。
（2）在施工工期安排上，如果路基施工完成后立即进行路面结构层的施工，由于路基的稳定性此时并不理想，在台背自重与车辆荷载的双重作用下，不均匀沉降发生叠加，引起结构物与路基结合处的高程突变。
（3）施工材料、器具的选择上不合理。回填材料选择如果为粘性素土，由于私性土内摩擦角较小，压实度难以保证，而且后期运营过程中，如果水分侵人，就会导致承载力下降，沉降明显。如果材料是透水性不佳，级配不良的粒料，由于内部空隙较多，在运营过程中，骨架内外部颗粒会向密实方向产生移动，使得路基产生松动沉降。施工器具如果选择不合理，会使得台背回填压实区域不充分，压实效果不佳，增大不均匀沉降。
1. 4环境影响差异引起不均匀沉降
钢混结构的桥涵一般不会因湿度等自然条件的变化而产生明显变形，而台背地基受温度和湿度的影响大，尤其是在水分侵人的情况下，产生的沉降和侧向位移会降低路面刚度，容易引起桥头跳车。
2台背处理方法探讨
对桥头跳车成因进行分析后，我们就可以采取相应的措施提高台背回填质量。
2. 1合理化工期安排
在工程施工中，合理地工期安排，既可以保证施工质量，同时又可以保证工程进度。在我国，尤其是南方地区，春天雨水一般较多，并不适合桥涵结构物与路基的施工。因此，在工期安排上，利用这2-3个月的停工时间，增加路基与路面结构层的施工间隙，并进行覆土预压，使台背和路基填筑发生自然沉降。同时，协调结构物与路基的施工安排，合理安排台背回填时间与步骤，减少不均匀沉降。
2. 2全面地基处理
在设计施工中，根据施工范围内岩土地质情况，合理的设计地基处理方案，在桥涵基础地基处理时，适当的扩大处理范围，将台背位置地基纳人处理范围中，通过提升台背与桥涵的地基承载力和整体性，减少由于地基的不稳定性引起的不均匀沉降。
2. 3优良材料选择
在工程施工中，为保证施工进度和结构的整体性，台背回填的材料选择应尽量与路基填筑的材料相同。结合台背回填的特点，下层部分可以选择干容重较大、透水性良好的砂砾土等材料，尽量减少因雨水浸入引起不均匀沉降。对于上层部分的材料选择，我们认为采用石灰土进行填筑是合适的。石灰土具有最大干密度变小，最佳含水量增大，塑性降低的特点，利于施工。同时由于胶结物的水稳性良好，石灰土具有良好的水稳性，石灰土中的硅酸钙等形成的骨架强度大而且随着强度增加，石灰土内在的强度和整体性提高其承载力减小了沉降变形困。
2.4合理器具选择
在台背回填的器具选择方面，为保证台背回填的质量，建议采用18t压路机，高速液压夯实机和小型冲击夯三种器具。18t压路机负责大面积的台背压实工作，高速液压夯实机负责填高达到一定厚度后进行整体强度夯实，小型冲击夯则负责夯实压路机和液压夯实机作用不到的地方死角区。这样，可以使台背处理形成梯次，不留死角。
2. 5渐进式台阶开挖
桥台跳车的发生和路基与结构物结合处的突变的沉降差有关，可以通过开挖台阶的方式将突变的沉降变为渐进式的缓坡。已有的研究资料表明:在台阶开挖过程中，台阶开挖量越大，边坡下地基和旧路基上抬现象越明显。不同台阶开挖方式填筑后，加载量越大，竖向位移越大。采用将台阶开挖成高度为100cm、宽度为150cm，采用自下而上开挖再进行填筑的方式最为有效。
3台背回填施工工艺
3 .1现场施工组织安排
石灰土拌制
石灰土的制备过程中，首先石灰选择班级以上石灰，对于块状生石灰应在使用前7一10天消解，并过10~的筛，或者使用磨细的生石灰粉。稳定用土选择塑性指数为15--20的私性土。
在混合料拌制时根据设计要求，配置土样，并对石灰土进行标准击实试验，确定最大干密度和最佳含水量，同时配制相应试件以检验混合料的强度计算单位体积的各材料用量。混合料拌制时，一采用集中拌和方式，保证混合料中最大粒径满足设计要求，无明显土团和石灰窝现象，含水量应大于最佳含水量1%―2%。
3. 2分层填筑
在台背回填过程中，应采取开挖台阶、分层填筑、逐层压实的方式进行，以保证回填灰土的压实效果和整体性。台阶的开挖底宽度为3m，依据1:1.5的坡度进行，台阶高lm，宽1. 5m。在回填过程中应根据设计要求确定回填厚度，计算回填层数。为控制分层填筑的厚度，应在结构物的墙身位置做出分层填筑的明显标记。填平碾压过程中，要全面压实，不留死角，保证压实效果。
3. 3回填顺序
对于梁式桥的轻型桥台填土，应在梁板安装以后在两侧对称填筑;对于有支撑梁的轻型桥台，回填必须在支撑梁安装或浇筑后方可进行;对于整体式箱涵应在两侧对称进行回填;柱(肋板)式桥台宜先做台背回填，两侧对称平行进行，防止产生桥台位移和偏心受压，台背回填结束后再进行浇筑盖梁。
4结束语
本文通过对桥台跳车成因进行分析，研究探讨了台背回填过程中的方法、工序安排问题，对于解决桥头跳车右一定的作用。但在具体的解决方案上还需要进行进一步的优化和完善。
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