液态粉煤灰在台背回填中的应用

液态粉煤灰在台背回填中的应用
一、前言
在高速公路建设中，普遍存在一个问题：路面在台背回填处出现不同程度的沉降断裂，据资料显示，最大的沉降值达到60mm，造成了车辆的大幅度减速，使车辆通过时产生跳跃和冲击，不仅使司机和乘客感到颠簸不适，甚至严重的可导致交通事故，而且对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，减少桥梁的使用寿命。

因此，必须解决好桥头跳车的问题。

造成桥头跳车的原因有多方面，究其实质，最重要的还是台背回填不实。

二、桥头跳车原因分析
1．原地基土质不良
道路原地表为软土路段，土质较差，容易产生较大地基沉降。

由于软土一般都具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点，在软土上填筑路基，极易产生沉降(包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降)。

同时，桥头路基填筑高度较其它地段大，产生基底应力相对较大，更易引起地基沉降，特别是工后沉降较大。

2．基坑回填范围小，大型压实机械不能使用
一般桥梁的桥台基坑都相对狭小，不易于使用目前较先进的大型压实机械进行碾压，而且大吨位机械振动力太大时，对桥台有影响。

因此在桥台基坑的压实中，往往只能使用小型压实机具，甚至于只能人工夯实，使得回填土不易压实。

3．填料自身容易产生压缩变形
与桥台相接的道路路基填方较高，路基填料因含水分，易产生压缩变形，施工中采取任何措施也难将填料颗粒问的孔隙完全消除，在道路自重及车辆的垂直荷载与振动荷载作用下，孔隙率逐渐降低，填料逐渐压缩，密实度逐渐增大，在一定期限内路基产生沉降。

因此，压缩沉降主要取决于填料自身的性质、施工条件及台前台背的防护排水工程设置等情况。

根据有关资料调查研究：当土堤压实度为95％时，每米填土工后的沉降约为10mm。

4．刚性结构与柔性路面过渡界限太明显
由于桥台一般采用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇注而成，具有较大的整体刚度，属刚性体，而与桥台相连的道路，通常采用柔性较大沥青混凝土路面，属弹塑性体。

显然，道路与桥台之问存在着较大的刚度差，这个刚度差的存在必
然引起道路与桥台之间产生较大的塑性变形相对差和较大的刚度突变，其过渡界限又太明显，这样势必增强桥头跳车的振动效果。

5．路基排水及防渗系统不完善
路基排水及防渗系统不完善，长期受到雨水的侵蚀，从而引起路面的竖向变形，产生桥头跳车。

三、解决桥头跳车的方法
为了有效预防和减少牵头跳车现场的发生，保证行车的舒适和安全，在津滨高速改扩建工程中，台背回填均采用了液态粉煤灰进行填筑。

四、液态粉煤灰回填台背的优点
1、体积小，利用石灰土所回填的台背，台背底面（原地面）要求，顺桥向长3米，然后用1：1.5H倒坡分层填筑，而用液态粉煤灰所填筑的台背，均是在已压实的路基上开挖构造物基坑，基坑壁直上直下，一般距台背混凝土只50-100cm，其填筑体积约白灰土体积的20%-30%。

2、材质轻，对台背侧压力小。

利用液态粉煤灰回填台背，其与同体积灰土质量轻，可有效减少台背对桥台的侧压力，降低对构造物桥台稳定性的影响，同时更有效减少了台背与桥台的不均匀沉降，可很好地解决桥头跳车。

3、台背密实，强度增长快，能有效的缩短工期。

液态粉煤灰拌合物在一小时之内为流动状态，台背基坑的边角均能浸入，易使台背之基坑达到均匀密实。

五、液态粉煤灰施工工艺
桥涵液态粉煤灰施工工艺流程：清理台背基底→桥头处理→混合料配比及搅拌→混合料的浇筑→（铺设土工格栅钢结构加固）→养生
1、检查、清理台背基底
对台背基层进行基底彻底清理，基坑内无虚渣、浮土、积水并以夯实压实度，基层标高的测量，回填横断面尺寸检测。

2、桥头处理
（1）、在桥头路基处理桩、褥垫层施工完毕、桥台盖梁或U台施工完毕后，将桥头后路基5%戗灰土填筑到进入液态粉煤灰浇筑范围至少1米，再反开槽将路基填土按1:1.5坡度开挖台阶，台阶宽22.5cm，高15cm。

（2）、填筑第一旧路路基开蹬高度的包边土并分层夯实压实，填筑与压实范
围要进入液态粉煤灰填筑范围至少1米，压实后将包边土按设计尺寸反开槽，形成土模，然后浇筑液态粉煤灰至这一蹬的蹬顶。

（3）、在第二蹬的包边土与液态粉煤灰间立侧模（土模），浇筑第二蹬高度的液态粉煤灰，以此方法一直浇筑至路床顶面
3、混合料配比及搅拌
施工前应进行混合料配比的设计，具体材料用量应以混合料试验强度确定，强度应满足7d达到0.4Mpa，28天达到0.6 Mpa。

混合料含水量应控制在50%~60%。

稠度:可用砂浆稠度仪或砂浆比重计检查，一般控制在13~15s。

混合料拌制要求如下；
（1）、拌制混合料时，对粉煤灰的含水量应经常地进行检查，据以调整水泥和水的用量。

配料数量允许偏差（质量计）水泥：±2%；粉煤灰±3%；水：±2%
（2）、混合料应使用搅拌机搅拌，搅拌时间不应小于2分钟。

（3）、液态粉煤灰施工配合比（水泥：水：粉煤灰）为8kg:90kg:55kg。

4、混合料的浇筑
（1）、浇筑之前基坑的准备：采用液态粉煤灰进行台背回填时，应将台背回填范围内清理干净，最后人工清理开挖基坑内的残渣和浮土，并用小型机具夯压密实。

（2）、浇筑施工：流态粉煤灰浇筑时，自由倾落高度不宜超过2米，若超过2米时应由导流槽将搅拌好的液态粉煤灰导入基坑，浇筑时应分成浇筑，在浇筑过程中如出现明显离析时，应采用铁耙等工具进行搅拌均匀，保证每一浇筑层基本水平进行，浇筑时应合理配量施工机械和人员，对称平衡的进行。

5、铺设钢塑土工格栅钢结构加固
钢塑土工格栅：
钢塑土工格栅应沿纵向铺设；搭接处的钢塑土工格栅应平行于路堤轴线方向铺设，钢塑土工格栅应铺设四层，顶层距下层格栅为25cm,下部每一层格栅间距为15cm。

钢塑土工格栅之间的连接应牢固，在受力方向连接处的强度不得低于材料设计的抗拉强度，且其叠合长度不应小于30cm。

钢塑土工格栅摊铺以后应及时填筑粉煤灰，避免其受到阳光过长时间暴晒，间隔时间不应超过48h。

6、养生
浇筑完成后，为保证强度增长，期间严禁车辆通过，在养护初期，由于混合料的收缩作用，表面有可能会产生一些较大的裂缝，应在养生期间人工用混合料将裂缝灌注。

七、液态粉煤灰施工控制要点
1．在回填之前应清理干净，并进行夯实，要求压实度不小于90%，方可进行流态粉煤灰回填。

2．流态粉煤灰回填时，一定要连续施工，严禁施工停顿，以防流态粉煤灰凝结产生分层，影响其整体板体性。

3．台背回填之前对原软土地基采用大型冲击压实机械压实。

4．液态粉煤灰施工应严格控制配合比，并要求过磅配料。

八、液态粉煤灰的缺点和不足
液态粉煤灰在用作回填构造物台背时，在公路建设中存在着一定缺点：如渗水性较强；表面裂缝严重且不规则；耐磨性较差，形不成板体，抗折性能较差；水稳性较差等等。

九、结束语
桥头跳车是公路桥梁的通病，而桥头台背的回填是造成桥头跳车的主要因素，因此台背回填是工程建设中的一大难点，如何将工程建设中的难点变为亮点，是我们这些工程技术人员的职责。

我们只有通过平时施工的不断积累，科学分析，不断探索新材料、新工艺，才能提高台背回填质量，从而消除桥头跳车，以确保公路运输的安全畅通。

液态粉煤灰作为一种新型的台背回填材料虽然在施工中也存在一些问题和技术难点，但是在项目部全体人员的不懈努力下，通过半年行车实际观察，津滨高速公路改扩建工程第三标段全线桥梁涵洞未发现任何质量问题。