結(jié)構(gòu)物回填的施工

一、前言

我有幸參加公司城建的百羅公路№2的建設(shè)。百羅公路是廣西百色至廣西與云南兩省區(qū)交界羅村口的高速公路，路線全長(zhǎng)55.527公里。是國(guó)家規(guī)劃的“五縱七橫”國(guó)道主干線衡陽(yáng)至昆明的重要組成路段，是云、貴、川等西南省區(qū)通往廣西沿海港口及粵港地區(qū)最便捷的出海通道。地貌復(fù)雜，高架橋，高填土涵洞和高型擋土墻數(shù)量多，地基不均勻情況影響結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。所以對(duì)三種結(jié)構(gòu)物的臺(tái)背、涵背及墻背進(jìn)行特別要求。工程即將結(jié)束，在2年的施工中學(xué)到了一點(diǎn)東西，頗有些感想，不敢獨(dú)自享用，現(xiàn)就“三背”回填與大家切磋。

工程本著因地制宜、就地取材、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的原則，以防止特殊復(fù)雜地形條件下結(jié)構(gòu)物及路基不均勻變形，采用基地、結(jié)構(gòu)、回填結(jié)構(gòu)相互作用的系統(tǒng)思想，通過(guò)加強(qiáng)回填處理，減少結(jié)構(gòu)物與路基的變形和破壞。在施工中主要除了涉及水泥穩(wěn)定土、石灰粉煤灰穩(wěn)定土、級(jí)配碎石、級(jí)配礫石、未篩分碎石、透水性材料外，還有以下幾種特別材料：

（1）礫性土：大于0.1mm的土顆粒占全部土質(zhì)量的75%以上，土中小于0.5mm的細(xì)粒土液限不大于25%，塑性指數(shù)不大于12，小于0.075mm的顆粒含量與塑液限指數(shù)乘積不大于120的材料。

（2）高穩(wěn)定性填料：用于結(jié)構(gòu)物回填的土石方材料，其承載比大于12%，壓實(shí)后具有較小的變形及較高的水穩(wěn)定性，并具有較高的抗沖刷能力。

（3）無(wú)砂大孔混凝土：由水泥漿體包裹粗集料組成的一種大空隙多孔混凝土材料。具有半鋼性材料的特點(diǎn)并具有較好的透水性能。

二、回填材料的技術(shù)要求

1、水泥穩(wěn)定土

（1）用于結(jié)構(gòu)物回填的水泥穩(wěn)定土，最大粒徑不超過(guò)53mm，不均勻系數(shù)大于5。細(xì)粒土的液限不大于40%，塑性指數(shù)不大于17。對(duì)于中粒土和粗粒土，如土中小于0.6mm的顆粒含量在30%以下時(shí)，塑性指數(shù)不大于20。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，宜選用塑性指數(shù)不大于12，不均勻系數(shù)大于10的土。

（2）水泥穩(wěn)定土的顆粒組成應(yīng)符合以下要求：

水泥穩(wěn)定土的顆粒組成范圍

（3）水泥穩(wěn)定土在90%保證率時(shí)壓實(shí)度不低于重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的95%，承載比應(yīng)不小于100%。水泥劑量以水泥質(zhì)量占全部干土質(zhì)量的百分率計(jì)，最低劑量不低于4%，工地實(shí)際采用的水泥劑量應(yīng)比實(shí)驗(yàn)室內(nèi)確定的劑量增加0.5%~1.0%。

2、粒料

（1）級(jí)配碎石最大粒徑不大于37.5mm，級(jí)配礫石、未篩分碎石和砂礫最大粒徑不大于50mm，其級(jí)配應(yīng)符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）規(guī)定。

（2）透水性材料最大粒徑不大于500mm，小于20mm的粒料中，0.075mm篩孔的細(xì)料通過(guò)率不大于10%，0.5mm以下細(xì)粒土塑性指數(shù)不大于6。

（3）粒料中粗集料的壓碎值不低于40%，細(xì)集料的液限指數(shù)不大于28%，塑性指數(shù)不大于9，塑性指數(shù)與0.5mm以下顆粒含量的乘積不大于100。粒料回填的壓實(shí)度，在90%的保證率下，代表值不低于重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的95%。

3、高穩(wěn)定性材料

（1）土中大于0.075mm的顆粒占全部土質(zhì)量的50%以上，液限小于50%，塑性指數(shù)小于20，承載比不低于12%，具有一定的級(jí)配，能夠有效壓實(shí)。承載比和穩(wěn)定性符合要求時(shí)，也可采用軟巖填料，但不可采用泥巖和具有膨脹性的頁(yè)巖填料，填料的最大粒徑不大于100mm。

（2）回填高穩(wěn)定性材料，保證率為90%時(shí)壓實(shí)度代表值不低于95%；高穩(wěn)定性填料為硬質(zhì)巖填料時(shí)，可采用壓縮變形率確定壓實(shí)度；為軟巖填料時(shí)可采用固相體積率標(biāo)準(zhǔn)確定壓實(shí)度。

4、無(wú)砂大孔混凝土

（1）集料的最大粒徑不大于37.5mm，4.75mm以下顆粒含量不超過(guò)16%，為開(kāi)級(jí)配集料，少含或不含細(xì)集料，集料的壓碎值不大于16%，集料的級(jí)配應(yīng)滿足以下要求：

無(wú)砂大孔混凝土級(jí)料級(jí)配要求

（2）無(wú)砂大孔混凝土單位體積水泥用量不少于75~10kg，水灰比不宜大于0.5，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，邊長(zhǎng)為150mm的立方體28天抗壓強(qiáng)度不低于2.5MPa。

（3）無(wú)砂大孔混凝土可摻用少量粉煤灰，以增加膠結(jié)料的用量，保證膠結(jié)料對(duì)集料的充分包裹。

三、三背回填范圍

1、橋臺(tái)臺(tái)背回填

（1）埋置式橋臺(tái)：以基礎(chǔ)頂外側(cè)2米為下界寬，下界寬邊緣線往上1:1交路床頂為上界寬，與護(hù)坡和錐坡圍成的體積。路床頂面以下0~0.8mm回填水泥穩(wěn)定土，0.8m以下回填高穩(wěn)定土。如圖1 所示。

（2）U型橋臺(tái)：以基礎(chǔ)底面外邊緣0.5m作為下界寬，下界寬邊緣線往上1:0.5交地面線，路床頂面寬度（H+2.0m）作為上界寬，路床以下0~0.8m回填水泥穩(wěn)定土，0.8m以上采用高穩(wěn)定性材料，當(dāng)回填寬度L≤2m時(shí)，回填粒料，臺(tái)身周圍0.5m的排水層反開(kāi)挖回填粒料。如圖2所示。

2、涵背回填

（1）圓管涵：距混凝土外邊緣0.3m或砂礫墊層基礎(chǔ)外邊緣為下界寬，涵頂0.5m，頂寬為2倍管徑，全部回填水泥穩(wěn)定土，如圖3所示。當(dāng)圓管涵頂填土高度大于15m時(shí)，管兩側(cè)及頂面采用C15混凝土護(hù)管，厚度為0.5m。如圖4所示。

（2）蓋板（箱）涵：挖方段時(shí)，基礎(chǔ)地面外邊緣0.3m作為下界寬，下界邊緣線往上1:0.5交于地面線，頂面兩側(cè)寬度分別為（H+2.0m）作為上界寬；填方段時(shí)，基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)外邊緣2m作為下界寬，下界邊緣線往上1:1交涵頂以上0.5m的水平線，兩側(cè)寬度分別為（H+2.0m）作為上界寬。涵頂0.5m回填水泥穩(wěn)定土，當(dāng)距涵墻的寬度L≤2m時(shí)回填粒料，其余部分回填高穩(wěn)定材料，涵墻周圍0.5m反開(kāi)挖回填粒料,如圖5所示。當(dāng)涵頂填土高度小于1m時(shí)，頂面部分全部回填水泥穩(wěn)定土，其余同上。如圖6所示。

3、擋土墻回填

回填范圍為基礎(chǔ)外側(cè)0.5m向上1:0.5交擋墻頂面水平線所圍成的體積。當(dāng)距墻的寬度L≤2m時(shí)回填粒料，墻背排水層0.5m反開(kāi)挖回填粒料，其他部分采用高穩(wěn)定性材料回填，如圖7所示。當(dāng)回填頂面寬度小于0.5m時(shí)，無(wú)法采用重型沖擊夯機(jī)夯實(shí)的情況下，可選用無(wú)砂大孔混凝土回填或者滿槽漿砌片石。

四、三背回填的施工及質(zhì)量管理

1、壓實(shí)施工符合以下規(guī)定：

（1）采用高穩(wěn)定性填料、粒料和水泥穩(wěn)定土回填時(shí)，應(yīng)保證填料充分壓實(shí)，壓實(shí)度符合要求，水泥穩(wěn)定土的承載比和水泥劑量必須符合要求。埋置式橋臺(tái)宜采用先填土后開(kāi)挖的施工的方案，護(hù)坡及錐坡應(yīng)超寬填筑不少于0.5m。然后修坡，保證坡面的壓實(shí)度符合要求。

（2）寬度小于2m時(shí)，應(yīng)采用重型沖夯機(jī)分層夯實(shí)，層厚不超過(guò)15cm；寬度超過(guò)2m時(shí)，采用重型壓路機(jī)分層壓實(shí)，分層松鋪厚度不超過(guò)30cm。振動(dòng)壓路機(jī)碾壓不到的部位采用小型沖夯機(jī)分層夯實(shí)。

（3）水泥穩(wěn)定類材料的壓實(shí)必須在加水拌和后2小時(shí)內(nèi)完成，超過(guò)規(guī)定的時(shí)間的的填料不得使用。

（4）壓實(shí)度應(yīng)達(dá)到重型標(biāo)準(zhǔn)的95%，在90%的保證率下，壓實(shí)度代表值應(yīng)符合要求。

2、無(wú)砂大孔混凝土施工應(yīng)符合以下要求：

（1）施工前應(yīng)進(jìn)行材料和混凝土配合比的設(shè)計(jì)，經(jīng)試拌，檢驗(yàn)水泥漿的稠度是否合適，有效包裹住集料，在插搗條件下是否由離析現(xiàn)象，符合要求后方可使用。

（2）無(wú)砂大孔混凝土采用強(qiáng)制拌和機(jī)拌和，拌和時(shí)先按規(guī)定的水灰比攪拌水泥漿，然后將集料投入拌和機(jī)中，與水泥漿一起攪拌，使水泥漿充分包裹集料。攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土攪拌是時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)。

（3）混合料攪拌后可直接澆筑，卸料高度為1m以內(nèi)，將混合料分層倒入，每層厚度不宜大于50mm，然后人工用鋼釬振搗，必要時(shí)也可采用平板式?jīng)_夯機(jī)進(jìn)行夯實(shí)。澆注過(guò)程中應(yīng)注意防止水泥漿離析下沉。

（4）水泥初凝前應(yīng)防止雨淋或水沖刷，以防水泥漿體流失，水泥終凝后，應(yīng)澆水養(yǎng)生，養(yǎng)生時(shí)特別防止灌水保養(yǎng)。

（5）每施工點(diǎn)不超過(guò)200m3取樣兩組，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生條件下28天立方體抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，式樣尺寸為15cm的立方體。取樣應(yīng)具有代表性，應(yīng)采用插搗成型方式成型，試樣分兩層入模插搗，每層插搗25次。

3、防水及排水施工應(yīng)符合以下要求：

（1）橋、涵臺(tái)背及擋土墻的墻背的粒料排水層應(yīng)采用分層反開(kāi)挖的施工方法施工，施工時(shí)，不得使周圍的細(xì)粒土堵塞排水層的排水通道，以及滿足排水要求。排水層內(nèi)的水應(yīng)引出路基外，必要時(shí)可在八字墻部位的排水層中加設(shè)Φ100mmPVC多孔透水管。

（2）橋、涵基礎(chǔ)頂面以下的部分，采用不透水的材料回填，回填時(shí)材料的強(qiáng)度應(yīng)符合要求。擋土墻基礎(chǔ)頂面以下的部分應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙的要求采取滿砌和或滿澆混凝土的方法回填，圖紙沒(méi)有規(guī)定時(shí)，采用不低于基底強(qiáng)度要求的材料回填。

（3）在基礎(chǔ)頂面及地面線附近的泄水孔底部，用厚度3cm的水泥砂漿進(jìn)行封閉以防止雨水滲入基底或繼續(xù)下滲。

五、結(jié)束語(yǔ)

“三背”回填的好壞直接關(guān)系到路面的平整度。“橋頭跳車”就涉及橋涵兩端一定范圍內(nèi)路面相對(duì)整體下沉，產(chǎn)生臺(tái)階，引起通過(guò)的車輛跳起顛簸的現(xiàn)象。擋墻背的縱向裂縫也是不均勻沉降造成的。橋梁、涵洞、擋墻為剛性體，自身壓縮幾乎為零，而路基屬柔性體，填料就地取材，不處理，從抗變形能力即彈性模量來(lái)看，不論是輕型橋臺(tái)還是重力式橋臺(tái)其彈性模量均是臺(tái)后填土彈性模量千倍左右，因而兩者在壓縮沉降方面產(chǎn)生了明顯差異。又柔性材料對(duì)能量的吸收要比剛性材料大，故在剛?cè)嵬蛔兲幈厝灰鹫駝?dòng)的突變，產(chǎn)生跳車。