构造物台背沉陷产生原因及台背回填质量控制

1、构造物台背沉陷产生原因及台背回填质量控制摘要：文中简要分析了构造物台背沉陷产生的原因，然 后从施工准备、材料选控、施工要点、质量管理四个方面详 细阐述了如何控制台背回填的质量，减轻台背沉陷病害的发 生，对防止以后公路施工发生类似质量通病很有警示意义。关键词：台背沉陷；原因；台背回填；质量控制许多公路路面的损坏是由于路基损坏，特别是构造物台 背沉陷所导致。台背回填质量问题引起的台背沉陷在农村公 路、国省道、甚至在高速公路上已经成为比较普遍的质量通 病，它降低了公路的使用性能，直接影响行车的速度、舒适 性和安全性。路基投资相对于路面低很多，因小投资的路基 损坏导致大投资的路面维修，的确是得不偿失，

2、让人痛心。” 强基薄面”作为既是提高公路质量和寿命，又是兼顾经济性 的重要理论，仍需要我们大力贯彻。导致台背沉陷的先天原因是桥涵等构造物与台背的刚 度（回弹模量）不同，构造物在行车荷载作用下基本无变形, 而土方路堤在荷载作用下会产生弹塑性变形，加之易受雨 水、温度等外界因素的影响，相对于刚性的构造物，台背多 少会产生沉降。后天原因则很多，有设计、规范方面原因， 但更多的是施工不规范和管理不到位的原因。设计中一般对桥涵等构造物地基处理较好，而对台背地 基则没有太高要求，视同一般路基原地面的处理原则，造成 构造物和台背在地基方面的较大差异。规范中在台背回填方 面比较笼统，规定了宜用透水性材料及压实

3、度控制等原则， 透水性材料由于其透水性，导致天然地基和邻近路基易受水 的影响，造成回填土地基和邻近路基强度降低，变形加大， 最终产生沉降；压实度控制在实际施工中由于填料的不均匀 性及土质的频繁变化，其数据常有失真现象，甚至产生流于 形式的压实度检测。施工和管理方面，由于构造物台背回填点多面广、工程 量小、施工繁琐，容易引起管理层的忽视。且实际工作中由 于台背回填常常滞后于构造物和路堤填筑，加之压实度的标 准检测方法复杂费时，因此存在很多漏检现象。根据分析产生台背沉陷的原因，我从以下四个方面控制 构造物基坑及台背回填的质量：一、施工准备1、基底处理。首先要对基底地质材料和地基承载力进 行检测，当

4、符合设计及规范要求时，应及时彻底清理，不得 有草皮、垃圾等杂物；当基底不符合要求时，要结合现场情 况，采取相应的处治方法。当基底属细粒土或特殊土类的饱 和软弱粘土层、粉砂土层、湿陷性黄土等时，因稳定性差， 要采取换填、砂垫层、水泥石灰改良处治，甚至可以采用砂 井、碎石桩、加固土桩等软基处理方法。处治范围要宽出台 背回填基底范围至少0. 5m。2、回填施工前，为便于施工和管理，应从构造物基础 顶面开始，在台身背面用红漆画出分层压实厚度标线，并在 每层注明层数、厚度、回填的长宽范围。二、回填材料的选择和控制1、半刚性稳定粒料（土）类根据台背沉陷的成因分析，有人提出”刚柔过渡”的处 治理论，该观点把

5、构造物看做是刚性体，把路堤看做是柔性 体（相对于构造物而言），由于构造物和台背路基存在着较 大的刚度差异，导致不均匀沉降。过渡的原理即在台背回填 范围内使用刚度介于构造物与路基土之间的某些半刚性材 料，并从长度方向渐变其厚度，从而实现刚度及沉降的平稳 过渡。所以宜优先选用的台背回填材料是半刚性稳定类，如 水泥稳定粒料（土）、石灰稳定粒料（土）、综合稳定粒料（土） 等。稳定粒料（土）中宜用粗粒土或中粒土，并且有较好的 级配，这样经济性及强度都较好。用石灰稳定无塑性指数的 级配砂砾、级配碎石时，应添加15%左右的粘性土。当采用 细粒土时，对水泥稳定类，宜选均匀系数大于10,塑性指数 小于12的土。

6、2、改善粒料（土）掺入少量水泥或石灰，对回填粒料（土）进行改良的一 种措施。相对于稳定粒料（土），只是水泥或石灰的掺配比 例有所减小，其它要求不变。水泥改良时掺配比例宜控制在 3%-5%左右，石灰改良时宜控制在8%-10%左右。3、透水性材料可用砂砾、石渣等，含泥量不宜超过5%,不能含有泥块、 腐殖土等杂物。压碎值不应大于30%,级配良好，粒径控制 在50mm以内。三、施工控制要点1、台背回填范围回填范围，尤其是顺路方向回填长度决定台背沉降量能 否平稳过渡，所以不宜过短。台背填土顺路方向，顶面长度 不小于桥台高度加2m,底面距基础不小于2m,有锥坡者必 须与锥坡填土同步；拱桥不小于台高的3-4

7、倍；涵洞每侧不 小于2倍孔径。与路堤衔接部分必须挖每阶不高于60cm的 台阶，台阶整体须有不小于1： 1的坡度。对回填范围狭小, 确实难以进行大开挖或者难以挖台阶的地方，且回填长度小 于60cm,应使用15号素混凝土或者15号片石混凝土回填密 实。2、台背回填顺序台背回填应在构造物强度达到设计的75%以后进行。拱 桥宜在主拱圈安装或砌筑完成后进行；梁桥应在梁体安装完 成后在桥台两侧或柱侧对称、平衡地进行；拱涵的拱顶填土 应在强度达到设计要求后进行；涵洞顶上填土大于0.5-lm 后才允许机械通过。3、台背回填机械 在构造物50cm范围内用高性能冲击夯进行夯实，其他大面积部位应使用大吨位压路机振动

8、压实。4、防水处理涵洞、通道的邻土面应涂刷沥青防水；在沉降缝、盖板 涵的盖板与墙身之间应用三油两毡（油毡宽度220cm）处理。 施工过程中应注意做好排水工作，防止台背基坑或台背回填 处浸水。若采用砂砾、石渣等透水性回填材料，为防止渗水 和解决表面松散现象，台背回填到顶部后应采用30cm厚， 灰量8%的石灰土进行封层，并应设双向横坡，以利排水。四、质量管理1、加强程序管理和质量预控台背回填施工前，承包人必须向监理工程师提供详细、 可行的施工组织方案，从原材料试验到机械到位配套情况， 从施工工艺、技术交底到质量保证体系等全方位资料。监理 可以藉此了解台背施工方案的可行性、是否满足质量要求， 并以此

9、为标准指导以后的施工。2、注重施工现场和过程管理对人、材、机的管理要靠前到一线现场，并贯穿于整个 施工过程中。实行”五专”，即专门的回填材料、专门的压 实机械、专门的施工队伍、专门的试验检测人员、专门的现 场监理。随时注意工地现场原材料的波动变化；对稳定土或 改良土，注意其拌合的均匀性，注意控制从拌合到碾压完成 的总时间；对细粒土应注意其土质变化，液塑限指标。严格控制分层厚度和压实度。台背因回填面积小，大型 机械少，分层施工繁琐，灌砂法检测费时，所以分层厚度和 压实度是大多数工程最不规范之处，需要管理人员格外警 惕。松铺厚度应小于20cm；应使用10t以上振动压路机（压 路机压不到的边角或紧贴

10、构造物处可以使用高性能的冲击 夯）；应控制压实遍数，注意搭台阶等工序是否到位，注意 边角的压实情况。注意检查填筑范围，防止长度和宽度不足。3、落实质量检测与控制质量控制人员必须层层检测厚度、压实度。压实度要从 最底层开始就控制在96%以上，检测频率不低于1点/50 m2, 不足50 nf时至少检测1点。对集料和细粒土需做含水量、颗粒分析、液塑限及标准 击实等试验；对稳定粒料（土）、改良粒料（土），需控制灰 剂量，同时做无侧限抗压强度试验，以弥补压实度单一控制 的缺陷。坚持现场旁站，坚持过程控制，并做好各自的检测记录。 施工单位还须做好影像资料的保存工作。综上所述，减轻台背沉陷病害及做好台背回填质量并不 复杂，但需要工程管理人员