橋涵臺背回填施工質量控制*

上海市機械施工集團有限公司 上海 200072

1 工程概況

昆山市中環快速化改造工程張家港大橋Ⅰ輔道橋臺采用重力式樁柱臺，橋臺后接路基擋土墻。臺背回填設計路面寬22 m，臺后灰土回填高度2.4 m，橫坡2%。橋頭20 m過渡段處理要求為：清表15 cm后，翻挖25 cm，摻5%石灰改性，臺背回填7%石灰土，從填方基底至路床頂面壓實度均不小于96%（圖1）。

圖1 橋臺臺后路基處理

2 施工工藝及質量控制

2.1 回填工藝流程控制

本工程因工期考慮，先施工橋臺結構物，再施工臺背回填，采用灰土填筑施工。

工藝流程為：選用優質土料、石灰→機械設備選用→拌和（廠拌為主）→灰劑量檢測→運輸→攤鋪→補灰→碾壓→壓實度、灰劑量、平整度等檢測→養生→預壓→驗收[1,2]。

2.2 填料選擇控制

臺背回填料應符合公路路基施工技術規范（JTGF10—2006）和設計的規定，經認真調查、試驗后合理選用。一般選用級配良好、壓實快、透水性強的材料如天然砂礫、砂類土等。本工程選用塑性指數為12～15的粉質黏土，有機質含量不大于5%的黃色粉質黏土[3,4]。本段回填料的最大相對干密度為1.772（摻灰率，下同，5%）、1.690（7%）、1.664（10%），含水率17.4%（5%）、19%（7%）、19.4%（10%）。石灰采用二級生石灰，經試驗確定，有效鈣和氧化鎂的含量測定值為69.3%。

2.3 機械設備選用

本工程機械設備選用除應配置重型機械：挖掘機（1 m3）2 臺、75 kW推土機1 臺、鏵犁2 臺、小寶馬4 臺、旋耕2 臺、大寶馬1 臺、180 kN振動壓路機2 臺、250 kN三輪壓路機2 臺、平地機1 臺、曬水車1 輛、自卸車若干，還應配備小型機械及防雨設施：手扶振動碾2 臺、排水泵6 臺、厚0.3 mm防雨塑料薄膜1 500 m2。

2.4 拌和質量控制

本工程采用廠拌為主，路拌為輔。石灰土拌和要做到摻灰量控制準確，拌和均勻，要求最大顆粒≤10 cm，顆粒5 cm以上的含量≤5%，顆粒2 cm以上的含量≤20%。生石灰塊應先進行消解，方可進行拌和。采用2 次拌和法，第一次加3%石灰拌和后，受天氣影響，含水量較大，悶放5 d，現場悶灰應打堆成形為矩形梯臺，梯臺高度一般為4～ 6 m，坡率1∶1，坡面拍實。

坡頂引邊線布放塑料薄膜（厚0.3 mm）卷材，下雨前放下，覆罩灰土成品或半成品打堆頂面及坡面至排水溝防雨，悶灰期間每天翻曬1 次。拌和過程中時刻做好灰劑量和含水量檢測，并根據檢測結果確定是否需要再次摻灰，根據事先確定的石灰衰減曲線，確保含水率比最大干密度含水率高2%[5,6]。

第2次運輸至施工路段攤鋪后，再加入其余石灰，進行第2次拌和（路拌）。運輸至現場的石灰土成品應事先做好含水量、灰劑量及顆粒大小檢測，到現場后直接用推土機整平，應充分打碎、拌勻、翻曬、初壓。因到現場灰劑量為3%，而設計要求灰劑量為7%，需進行補灰。補灰時在初壓地面上打方格，方格面積以每個方格內堆放1 車消石灰控制，再用推土機或人工把石灰攤平；采用路拌機與鏵犁交替拌和的方式進行拌和，并安排專人檢測有無素土夾層。每5～10 m挖驗1 處，檢查是否到底，對于拌和不到底的路段，及時提醒拌和司機重新翻拌。拌和方法為：布灰結束后，用鏵犁耕1 遍，旋耕機粉碎2 遍，穩定土拌和機粉碎1 遍，小寶馬粉碎2 遍，根據外觀狀況，灰土層表面存有明顯較大土塊的，用大寶馬粉碎2 遍。

2.5 地基處理

地基處理時控制不均勻沉降是防止橋頭跳車的關鍵，對于路基底松軟、垃圾、淤泥較多現象，必須進行地基換填處理，提高地基承載力，減小地基沉降。對該區域清表發現，原地基下方有大量垃圾土，且地下水位較高。經與監理、設計、業主溝通，對垃圾土進行清除并回填5%灰土，施工過程中在路基兩側設排水溝，排水溝寬度不小于60 cm，溝底標高位于槽底標高下30 cm，排水溝縱向坡度不小于0.3%，并設置集水井，必要時進行水泵強制排水。該區域經換填處理，地基壓實度滿足規范及設計路基底承載力要求，保證了下一層灰土施工質量。

2.6 分層回填厚度控制

本工程采用薄層填筑，松鋪厚度小于20 cm。在回填施工前，從基礎頂面開始，用紅油漆在臺背墻上左、中、右分別做上記號，標明每層填筑位置及相應的層次，并以此為參照進行每層的施工。施工過程中每層需做施工臺賬記錄，方便質量控制。本工程回填施工為12 層=2.4/0.2（填筑高度2.4 m）。

2.7 碾壓控制

橋頭處20 m范圍內橫向碾壓，橋臺兩側錐體須同步填筑、同步碾壓，松鋪厚度為一般路基的1.5～2 倍，壓實后再削坡。先采用180 kN振動壓路機進行碾壓2～3 遍，再用250 kN三輪壓路機連續碾壓到需要的壓實度。碾壓速度先慢（20～30 m/min）后快（30～40 m/min），橫向重疊碾壓寬度不小于1/2輪寬，碾壓應連續進行，中途不得停頓，壓路機數量應滿足壓實需要，以減少碾壓成型時間，每層碾壓時間不能超過1 d。碾壓過程中，壓路機應行走順直，低速行駛。

為保證橋涵構造物不受損害，碾壓時壓路機應與橋涵臺背保持不小于1 m的距離，但是這樣也在臺底、墻底留下了碾壓不到位的“死角”，施工時可以讓壓路機不開振動，配以經驗豐富的操作人員以低速進行碾壓，沿橫斷面方向貼近臺底，沿中心線方向貼近墻底，不斷變換方向碾壓，增加碾壓遍數，在壓路機壓不到的局部地方，采用手扶式振動碾進行碾壓。

2.8 過程中試驗檢測控制

1）檢測灰劑量合格標準：所有檢測點的灰劑量≥設計灰劑量-1%，若灰劑量考慮石灰衰減因素后仍不能滿足設計要求時，馬上補灰。

2）若含水量偏高，用鏵犁連續翻拌，以加快降低含水量，達到碾壓前石灰土含水量要求比最大干密度含水量高1%～2%。

3）過篩檢測現場土顆粒大小，控制標準為：＞5 cm的顆粒含量＜5%，＞2 cm的顆粒含量＜20%；對于含有較多結核的土料，＞2 cm的顆粒含量＜30%。

4）壓實度檢測：從路堤到路床壓實度均按不低于96%控制，壓實度分層檢測，每50 m2檢查1 個點，不足50 m2時至少檢查1 個點，每點都應該合格，不合格點進行補壓或其他措施，直至合格為止。

5）本段臺背路基回填共12 層，第1層為路基底90區（5%），其余11 層為96區（7%），本段每層檢測5 個點，壓實度檢測均符合要求。

2.9 臺背預壓質量控制

臺背預壓可以在樁基施工前或架梁后進行，本文采用架梁之后進行預壓[7]。預壓按等載預壓處理，預壓范圍為張家港大橋按順橋向方向長度50 m。

預壓條件為灰土路基分層填筑壓實至路床頂，并經監理工程師檢驗認可后，方可進行預壓。預壓堆載前需要在灰土完成面上均勻撒布厚5 mm經過篩的消化石灰粉，預壓土方應填至橋頭設計標高以上30 cm，土方應壓實，壓實度應不小于85%，壓實后的堆土頂設置雙向4%橫坡。預壓時間至少為3 個月[8]。

預壓范圍內布設沉降觀測點，沉降觀測點分別在橋臺頂面、橋臺與路基搭板末端、預壓末端3 個位置進行布設，每個斷面布設3 個點（圖2）。

圖2 堆載預壓段沉降觀測縱斷面布置

觀測頻率：填筑或堆載過程中，每天觀測1 次；如遇沉降量突變，每天增加至2～3 次；若兩次填筑間隔時間較長，每3 d進行1 次。堆載預壓或路基填筑完成后，每周觀測1 次。

沉降觀測分析判斷：3 個沉降觀測點，點1與點2 沉降差、點1與點3沉降差在1 個月內不大于3 mm作為預壓密實依據。張家港大橋預壓期間沉降觀測結果如圖3所示。

圖3 沉降觀測結果

3 結語

經過現場驗收，張家港大橋Ⅰ輔道橋臺回填壓實度、平整度等均滿足現行相關工程質量規范及工程設計要求。大橋建成至今，橋頭搭板與橋梁主體沒有產生明顯的錯臺，張家港大橋Ⅰ輔道橋臺回填施工質量控制達到了預期施工要求。