黑龙江省龙建路桥第二工程有限公司 黑龙江安达 151401
摘要：传统处理方法台背回填效果不明显的主要原因是施工现场空间狭小，用重型机械处理时不到位或根本无法施工，给工程质量留下了很大隐患。随着黑龙江省内百大交通建设项目的开展，合法采石场无法满足工程施工所需要的材料用量；另一方面材料价格上涨，造成工程成本的增加。本项目依托绥化至大庆高速公路工程，为了解决桥头跳车及材料紧缺等问题，台背回填材料由原来的砂砾变为流态粉煤灰，流态粉煤灰不但具有自重轻、流动性好、易于密实、固结强度高、施工快速简便等优点，且工程造价低。在高等级公路的基坑及台背回填中利用粉煤灰，符合国家节约资源和资源再利用的产业政策和环境保护的要求，既充分利用了工业废料，又能保证工程结构的强度，减小结构层自重，从而有效地解决后期桥头跳车的难题，具有巨大的现实意义。
关键词：高寒地区；流态粉煤灰；台背回填；桥头跳车；施工技术
台背回填质量直接关系到竣工后的行车舒适性和安全性。桥涵台背回填处是路基填土与桥涵结构物的衔接部分，其与路基、桥涵本体之间产生的不均匀沉降，台背填料膨胀造成的路面变形，混凝土搭板断裂而产生跳车，桥台侧墙开裂、位移等病害，直接影响行车舒适感和车辆行驶的安全性，也影响道路的使用寿命，并将造成桥涵结构物及路面的损坏，增加公路养护维修费用，降低公路整体服务水平及通行能力，影响公路行业信誉。
1、流态粉煤灰固结混合物强度形成机理及强度特性研究
粉煤灰主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3及少量的CaO、MgO组成，粉煤灰具有一定的火山灰质材料的活性，即在加水后本身并不能硬化，但是在与碱性物质混合后，加水拌和，不但能在空气中硬化还能在水中继续硬化。其活性的本质是基于硅铝质玻璃体在碱性介质中，OH-离子打破了AL-O、SI-O键的网络，断裂的Al3+离子和Si2+离子与Ca（OH）2中的Ca2+离子作用，反应生成水化硅酸钙和铝酸钙等具有胶凝的火山灰物质，从而形成强度，随着时间的增长，高流态粉煤灰浆体后期强度将会得到大大的提高，表现出强度大、板体性好、优良的温度稳定性和耐久性的硬化浆体材料。同时因为粉煤灰结构较为疏松，其中45%～68%为空心的玻璃质球体，所以粉煤灰密度一般较小，密度介于0.75~1.45g/cm3之间，约为一般的土质填料密度的2/3。
2、施工工艺
施工工艺按如下流程进行：
测量放样→台阶粗开挖→开挖清理基坑→基坑验收→铺设两布一膜→浇筑流态粉煤灰→养生→检査验收。
（1）测量放样
根据台后填土高度、边坡坡率测放出台背回填的施工范围，并予以明显的标识。标识出流态粉煤灰和包边土的施工范围。在流态粉煤灰台背回填之前，对涵背高程进行检测，测量检测完成后按照图纸设计宽度2H+3进行量测、放样。
（2）台阶粗开挖
台背填筑范围标识后，按图纸设计的尺寸对台后填土进行粗放的台阶开挖，但原地面的台阶平面尺寸要满足图纸3m宽的要求。以便于对基底松软土进行开挖回填。台阶粗开挖既能保证现场有足够的施工工作面，也能避免发生坍塌等不安全状况。
（3）开挖清理基坑
挖除原基坑内的松散土层，直至基底原状土。并开挖成相对规整的形状，既美观亦便与回填和夯实。基坑开挖宽度尽量能够满足22T压路机碾压的程度。局部受场地或空间的限制必须用冲击夯进行夯实。
（4）基坑验收
基坑开挖清理夯实完成后，需对基底进行压实度等指标进行验收，满足要求后方可进行回填工序。
（5）铺设两布一膜
基坑开挖清理夯实完成后，需对基底进行压实度等指标进行验收，满足要求后，进行两布一膜的铺设，除涵背侧墙不铺设外其余三个面均铺设两布一膜，铺设采用搭接的方式，一层压一层，铺设后用钢钉钉住，防止浇筑流态粉煤灰时，流出两布一膜。
（6）台阶精细开挖
原地面处理完成后，根据当前填土高度和图纸设计的台阶开挖尺寸（宽1.51m×高1.0m）进行台阶的精细开挖。开挖形成的台阶表面必须平整，质地要坚实。无松散，且棱角分明。如已开挖到设计尺寸后，台阶压实度仍不满足要求，需继续向后开挖，直至合格为止。
（7）施工包边土
包边土不但是锥坡的重要组成部分，而且还起到支挡流态粉煤灰的作用，因此压实度至关重要。其压实标准不小于路基压实标准。为做好包边土需做好以下几点：
①必须分层填筑，用22T压路机碾压其厚度不大于25cm，边角用小夯机夯实时厚度不大于15cm。
②保证压实设备的施工工作面以及台后修整面和坡面刷坡后的密实度。
③包边土在填筑过程中每侧宜宽出设计边线不小于25cm。包边土内壁采用人工进行精细修整，确保内壁竖直，表观密实。
④包边土尽量选择塑性指数大于12的粘性土。
（8）浇筑流态粉煤灰
浇筑之前，需对基槽四周进行检査。确保两布一膜密实，无缝隙或敞口现场，避免出现渗流现象。混合料运输就位后经过自制溜槽注入基槽内，混合料拌和运输能力应保证现场浇筑过程连续。混合料自由倾落高度不宜大于2m。为了使得高流态粉煤灰浆均匀流动，在浇筑的过程中当浆体隆起难以流淌的时要人工配合辅助摊平，浇筑完成后如有隆起的浆体需要人工刮平，使浇筑体表面平整。
（9）养生
每次灌注完成，待初凝后，用土工布进行覆盖养生，一直保持表面湿润。流态粉煤灰新拌浆体含水量较大，浆体硬化后出现收缩裂缝是不可避免的，强度增长过程中会出现表面的干缩裂缝，可用1：2的水泥浆进行灌缝处理。养生期间严禁车辆与行人通过。
3、施工过程控制
关键点：
a、必须保证基底及原地面处理压实度达到规范和设计指标的要求，否则依然会发生沉降或变形。
b、回填箱涵等小型结构物台背必须两侧同时进行。
c、流态粉煤灰的保水能力较差，比较容易泌水。为尽可能的获得较高的强度，必须及时将积水清除。并进行2-3d的晾晒，使水分尽量蒸发。
d、台背卸载以后应抓紧进行回填，避免基底出现反弹。
e、台背回填（包括基坑）必须有照片作为质量资料的一部分，照片背景要有表明构造物桩号、台背位置、具体层位等内容的标牌，同时反映本构造物回填的整体面貌。
f、坍落度大于13cm，高流动性100~200mm。
g、现场取样，同条件试件取样6组养生7天，7d实测强度达到0.516Mpa，而7d设计强度为0.4MPa；28d实测强度达到0.96Mpa，对应的28d设计强度为0.6MPa。
h、施工技术人员及监理员必须全过程控制工程质量，对于达不到要求的原材料不允许其施工。试验检测以制取的试件或者钻芯取样的强度为准，达到要求方可进行下道工序作业，对于强度不能达到要求的必须返工。
4、施工中注意的问题以及解决措施
（1）问题：含水量大的粉煤灰下料困难，影响产量；解决措施：采用的办法一个是进含水量较低的灰（干灰）；二是改进拌合机出料口。
（2）问题：外加剂如何准确控制；解决措施：拌合机采用计量装置控制。
（3）问题：基坑边部的不稳定性，尤其耳墙部门；解决措施：采用先填筑路基反开挖，耳墙两侧加宽，后期收料。
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