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布包砂臺背回填工藝的應(yīng)用工學(xué)論文
關(guān)鍵詞:“布包砂”;臺背回填;質(zhì)量控制
Abstract:From the project example, right “the cloth wrapper granulated sand” the backfill’s construction craft, the quality control main point carries on the summary.
Key words:“the cloth wrapper granulated sand”; backfill; quality control
橋涵臺背填土的質(zhì)量直接關(guān)系到竣工后行車的舒適與安全,也是容易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷的部位。在橋涵臺背回填工藝中,目前常見的有回填土(夯實或碾壓法)、回填砂石等透水性材料(水沉法)、回填水泥、石灰或粉煤灰穩(wěn)定粒料(碾壓法),近幾年還出現(xiàn)了澆注流態(tài)粉煤灰(模筑法)、澆注無砂混凝土(模筑法)等新工藝。本文結(jié)合工程實例,總結(jié)、介紹一種比較新穎的臺背回填施工工藝,即“布包砂”臺背回填工藝。
1工程實例簡介
友誼大街下穿石太高速箱涵位于友誼大街與石太高速交叉口,為單箱四孔箱涵,凈寬9 m+13 m+13 m+9 m。箱涵長28 m,結(jié)構(gòu)凈高6.3 m。與石太高速正交。箱涵整體預(yù)制,頂進(jìn)施工,最終移動到設(shè)計位置。臺背回填高度為8.3 m,頂寬28 m,長分別為4.2 m、8.2 m。
為確保箱涵就位后在最短時間內(nèi)能夠攤鋪橋面瀝青混凝土,使石太高速恢復(fù)原線通車,在保證工程質(zhì)量的前提下,采用了“布包砂”臺背回填工藝。
2施工方案
箱涵頂進(jìn)就位前,完成箱涵頂面、兩側(cè)面防水施工,同時做好箱涵與高速公路路基之間的回填備料工作:無紡?fù)凉げ肌? cm厚20 cm寬原木板、熱軋槽鋼(25 a)、20鋼筋、鋼筋網(wǎng)片(8鋼筋、孔尺寸20 cm×20 cm)、32.5R水泥、中砂等,準(zhǔn)備充足小型機(jī)具:8臺平板振動夯、電焊機(jī)。
箱涵頂進(jìn)就位后,兩側(cè)臺背缺口處,平行高速公路線路方向、沿箱涵兩側(cè)邊墻墻端,樹立熱軋槽鋼(25 a)豎向骨架。豎向槽鋼間距1.0 m,植入路基表面下0.5 m,頂與搭板頂面同高(將來同搭板鋼筋焊接在一起,澆注為整體)。上下間距1.0 m安放橫向熱軋槽鋼(25 a)骨架,深入高速路基0.5 m,與豎向槽鋼點焊連接。兩側(cè)同一高度的橫向、豎向槽鋼,用20拉接筋固定、聯(lián)系在一起,以加強豎向槽鋼的抗彎強度,增強骨架的整體剛度。20鋼筋兩端焊接20套絲圓鋼(雙面焊,搭接長度20 cm,套絲圓鋼長L=60 cm,絲長30 cm、戴兩個螺母),施工時,應(yīng)首先連接兩側(cè)底層、最上層的槽鋼骨架,其余的隨回填進(jìn)度進(jìn)行。在土工布與豎向槽鋼之間水平碼放5 cm×20 cm木板,封堵橫向槽鋼之間的縫隙,加強對土工布內(nèi)水泥穩(wěn)定砂的約束,提高水泥砂的密實度。
回填采用土工布(允許拉應(yīng)力1.1 MPa)包裹水泥穩(wěn)定砂的方式加強路堤剛度�；靥�7 %～9 %半干性水泥穩(wěn)定砂(7 %～9 %為水泥∶砂質(zhì)量比,加適量水拌和,含水量可比最佳含水量高1 %～2 %,下部2 m含灰量7 %,中間2 m～5 m含灰量8 %,上部5 m～8.3 m含灰量9 %)。底部4 m范圍內(nèi)每回填50 cm,分3層用平板振動器夯實,然后把土工布從高速公路兩側(cè)向中間各折疊箱涵長的1/3長度,再回填上一層,每回填1.0 m高加鋼筋網(wǎng)片(8鋼筋、孔尺寸20 cm×20 cm)澆注10 cm早強砂漿;4 m高至搭板底范圍每回填50 cm,分3層用平板振動器夯實,再把土工布從高速公路兩側(cè)向中間各折疊箱涵長的1/2長度,每50 cm加一層鋼筋網(wǎng)片(8鋼筋、孔尺寸20 cm×20 cm),直至搭板下,每回填1.0 m高澆注10 cm早強砂漿。兩層土工布之間也可直接鋪10 cm～20 cm中粗砂等滲水料,以加強兩層土工布之間摩擦力。
高速公路兩側(cè)錐坡的回填:錐坡可根據(jù)工期要求在上部路面結(jié)構(gòu)施工完畢、道路通車后,也可隨臺背回填進(jìn)度跟進(jìn)施工。在“布包砂”臺背回填外側(cè),采用黏土夯填(上口1.5 m,按1∶1.5放坡),小型機(jī)具分層回填,并嚴(yán)格控制壓實度。
3質(zhì)量控制
(1)水泥穩(wěn)定砂拌和質(zhì)量:在正式回填前,必須現(xiàn)場見證取樣,砂、水泥、無紡?fù)凉げ嫉仍臋z驗合格方可使用。由實驗室用經(jīng)檢驗合格的砂、水泥,按規(guī)定的配比進(jìn)行試配,做最大干密度、最佳含水量試驗。現(xiàn)場拌和時,應(yīng)嚴(yán)格按配比計量,并攪拌均勻,拌和料出倉時的含水量可比最佳含水量高1 %～2 %。混合料的拌和質(zhì)量為該工藝質(zhì)量控制的核心之一。
(2)槽鋼骨架埋設(shè)、焊接要牢靠,兩側(cè)槽鋼用鋼筋對拉緊固,緊固螺絲應(yīng)戴雙母,保證骨架的整體剛度、穩(wěn)定性。
(3)水泥穩(wěn)定砂回填壓實度控制,也是質(zhì)量控制的核心之一,可采用兩種方法進(jìn)行壓實度的測定:①采用環(huán)刀法,現(xiàn)場取樣測定含水量,計算壓實度;②采用鋼筋貫入值法:鋼筋為Ф16的1級圓鋼,長195 cm,重3 025 g,鋼筋底部距回填砂表面距離為0.5 m,自由落體垂直貫入砂層內(nèi),測定試樣的相對密度。
(4)回填后應(yīng)加強養(yǎng)護(hù),防止水泥穩(wěn)定砂過早失水不能板結(jié)形成整體。
4工藝特點
傳統(tǒng)的回填土施工工藝,因受臺背兩側(cè)地形、空間制約,往往只能用小型機(jī)具進(jìn)行夯實,而不能采用大型機(jī)械碾壓,因此施工速度較慢,壓實度不易達(dá)標(biāo)�；靥钌笆�,若采用水沉施工,受地形影響大,對后側(cè)填土穩(wěn)定性影響也較大,若采用分層夯實,也不能保證壓實度。相比較而言,“布包砂”臺背回填工藝具有以下特點:
(1)水泥穩(wěn)定砂板結(jié)后強度高,彈性模量大。根據(jù)實驗室出具的8 %水泥穩(wěn)定砂3 d回彈模量可達(dá)632.7 MPa,完全滿足高速公路路基回彈模量要求。
(2)加筋支撐(兩側(cè)樹立槽鋼由Ф20鋼筋對拉)、槽鋼骨架、包砂土工布能有效保證邊坡的穩(wěn)定性。根據(jù)結(jié)構(gòu)的力學(xué)演算結(jié)果,僅考慮包裹式土工布的作用,就已滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定要求,其余措施更增強了擋土墻的整體穩(wěn)定性。
(3)除占用拌和場地,施工操作受空間影響小。
(4)工藝簡單,施工快捷,特別適用于趕工期。
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