公路桥涵台背回填易出现的问题及解决方案

公路桥涵台背回填易出现的问题及解决方案

平台背面的补充，即桥梁、渠道结构与道路的结合。由于地基沉降、填料压缩变形、排水条件、施工不重视等方面原因,在公路运营期间,台背回填处与桥、涵以及相邻路基会出现不同的沉降变形,造成连接处路面开裂或路面高度不平,导致车辆在此处行驶时,产生跳跃和冲击,形成桥台跳车。路面裂缝会形成流水通道,使地表径流沿着通道下渗,下流的水反复冻融使裂缝增大,这就形成恶性循环。同时,路面不均匀变形会使车辆对其造成附加的冲击荷载,这都会加剧其他公路病害的发生。控制台背回填处的变形一直是公路工程中的通病,是困扰工程技术人员的难题。目前解决台背回填质量问题的主要办法是挖台阶设置过渡段以及提高填料的压实度,规范要求台背回填处的压实度达到0.96,但由于台背回填处施工范围小,压路机等大型施工机械工作面受限制,小型施工机具夯实功率低,并且有些施工单位对该位置的施工质量不重视等原因,压实度不能达到规范的要求。如填料选取不当会致使台背回填压实难度增大,因此,该处填料的选取对台背回填的压实质量问题至关重要1充填料的使用和分级配砂目前,施工中所采用的大都选用透水性材料级配砂砾。砂砾的级配状况是决定其密实程度的重要指标。在良好级配的砂砾中,粗颗粒形成骨架,细颗粒填满孔隙,经过机械压实后,细颗粒镶嵌于粗颗粒中,可达到很好的密实效果。级配差的填料就会存在砾石间的空隙细粒料填不满或砂包石现象,机械碾压后的密实效果就不佳。砂砾填料大都就地取材,但这也就决定了砂砾的级配状况在实际施工难以控制。施工有采用人工组配的级配砂砾,这种方法虽然效果良好,但是成本太高,难以推广。2靠台背部分压实难由于台背回填作业面小,压路机等大型施工机械受到限制,并且不能过分靠近台背,现施工中以人工夯实或小型器具作为辅助压实手段,紧靠台背部分难以压实,压实度往往难以达到规范要求。轻型材料也是规范中推荐采用的材料之一。在台背回填中所应用的轻型材料都具有材料压缩模量高、重量低的特点。一方面可减少台背回填部分自身的压缩变形量;另一方面可减少地基所承受的上覆荷载,进而减小了地基压缩变形量。在现行规范中,轻型材料也作为台背回填适宜选取的材料之一。目前采用的比较多的有土工泡沫EPS、气泡混合轻质土、无砂大空隙混凝土及粉煤灰类。2.1路基填料中的问题EPS是土工合成材料聚苯乙烯泡沫塑料的英文名词ExpandedPloystyrene的缩写。EPS为块体材料,块体的形状及大小可根据需要进行生产。EPS的重度约为0.18~0.4kN/mEPS材料在我国交通行业也逐渐推广,在《公路路基施工技术规范(JTGF10-2006)》中已有EPS块体路堤施工的章节,表1为规范中要求的路用EPS材料的技术指标。由于EPS为块体材料,侧向变形小,因此应用于台背回填时,还具有减小台背土压力的优点,并且,材料还具有耐水性,可适应台背处过水环境的要求。EPS的施工不需要大型机械,像“摆积木”一样,方便简单。作为高分子土工材料,EPS在水中和土壤中化学性质稳定,不能被微生物分解,也不会释放出对微生物有利的营养物质,但是EPS在紫外线照射下一段时间后材料呈现脆性。因此,不允许长时间暴露在阳光下,使用EPS块体用作路基填料时,必须全部覆盖,形成保护层。EPS价格比较昂贵,在国内道路工程中未大面积推广,但堆积EPS块体可以实现快速施工,在台背回填路基病害治理中优势明显2.2起泡剂的组成气泡混合轻质材料用机械的方法将起泡剂水溶液制备成泡沫,再将它加入到含硅质材料(粉煤灰、砂)、钙质材料(水泥、石灰)、水及各种外加剂等组成的料浆中,经混合搅拌、浇筑成型、养护而成。泡沫混凝土所用起泡剂的品种主要有松香胶泡沫剂、废动物毛泡沫剂、树脂皂类泡沫剂、水解血胶泡沫剂、石油硫酸铝泡沫剂等。在浆体材料中掺入起泡剂进行搅拌,其中形成无数独立气泡,气泡含量一般介于20%~65%。气泡含量不同,气泡混合材料的密度也将不同,一般来说,气泡混合轻质材料的密度可在为3~12kN/m2.3无砂大孔隙混凝土在普通混凝土中不掺夹细集料,直接由水泥、粗集料和水拌制而成,形成无砂大空隙率混凝土。由于无砂混凝土中无细集料,粗集料与水泥石发生胶结而形成了多孔堆聚结构。因此与普通混凝土相比,无砂大空隙率混凝土的堆积密度小,通常在1400~1900kg/m2.4粉煤灰混合料的应用粉煤灰为空心颗粒的混合体,且各个颗粒的体积相对比较均匀,这些均匀的颗粒组成的级配就决定了各颗粒之间无填充物,这就决定了粉煤灰结构疏松,密度低的特点。粉煤灰的堆积密度在0.61~1.20g/cm粉煤灰本身粘结力很低,压实后虽有一定的强度,但仍为松散体材料,抗剪强度低,稳定性差,甚至有振动液化的可能,因此粉煤灰不能作为填料单独使用。但粉煤灰在碱性环境下,粉煤灰将发生水化、硬化反应,随着龄期的增长,混合料的强度也随之增大,表现出强度高、水稳性强和温度稳定性优良等特性。因此,在粉煤灰中掺加一定量的石灰或水泥,可达到良好的力学性质,这在填料改良中也得到了广泛应用。水泥粉煤灰混合料是将水泥、粉煤灰和水按一定比例拌和形成的具有流态的一种混合料,有时需加入减水剂。在一定的龄期下,该混合料经洒水养护形成一定强度3填料材料推广使用的必要性(1)轻质材料由于压缩模量高、重量低、免压实的特点,可有效解决台背回填变形产生的跳车问题。(2)轻质材料相比于