桥涵台背堆载预压施工工艺

发布时间：2024-11-04

桥涵台背堆载预压

桥涵台背堆载预压施工工艺

1 目的

车辆荷载在工后沉降计算中占有相当的比重，如不采用堆载预压处理，地基将处于欠载状态，路基在车辆荷载加上后，势必要产生沉降。而由于桥头路基和桥涵构造物的差异沉降，造成桥头跳车，从而影响行车舒适性。

因此，为有效控制工后沉降，避免桥头跳车，通过对桥头路基及明涵涵背进行堆载预压处理，施加自重附加荷载，加速沉降完成。

2 工艺特点

通过堆载预压处理，有效控制工后沉降，避免桥头跳车。

3 适用范围

本工艺适用于桥头涵侧路基处理工程，详见桥头涵测路基处理范围示意图（图1）。

图1 桥头涵测路基处理范围示意图

4 编制依据

（1）《高速公路施工标准化技术指南》（交通运输部公路局 2012年11月）

（2）《甘肃省高速公路建设标准化管理指南》甘肃省交通基建工程质量监督站 2011

（3）《公路工程技术标准》JTG B01-2003

（4）《公路路基施工技术规范》

JTG F10-2006

桥涵台背堆载预压

（5）《公路桥涵施工技术规范》 JTG/T F50-2011

（6）《公路工程施工安全技术规程》 JTG 076-95

5 标准化工艺流程

堆载预压施工工艺流程顺序为：铺设防水土工布观测及数据分析

图（图2）：

图2 堆载预压施工工艺框图

分层填筑预压土沉降评估合格后卸载沉降补填。详见堆载预压施工工艺框

6 标准化工艺操作要点

6.1 施工准备

6.1.1 材料准备

桥涵台背堆载预压

施工时必须首先填筑与桥台、涵台背相接路基段落（不含桥头路基、涵背处理长度）不小于20m，待相邻路基段落及桥台施工完毕后（桥涵预压施工必须待相应上部结构架设完成后），方可进行堆载预压施工。按照设计宽度、长度，定位出堆载预压范围。

准备足够数量的堆载预压土。根据现场实际情况，预压土可采用挖方段剩余的土方、刷边坡多余土方，也可从附近取土场取土。

防水土工布（＞150kg/m2,CBR顶破强度不小于2.0KN）

6.1.2 沉降观测设备、测桩布设：

（1）每个桥头路堤过渡段路基设置1个观测断面，设置于距离桥台5m处。在路基的中部埋设组合式沉降板一套，于路肩两侧各设置一处观测桩，观测桩露出基床，在路基两侧坡脚外1m处分别埋设水平位移观测桩一处。具体如下图（图3）所示：

图3 堆载预压段沉降观测标准横断面图

（2）组合式沉降板：组合式沉降板由300×300×8mm的沉降板、测杆（φ50mm钢管）及保护测杆的φ90mmPVC塑料管组成。路基基底面、路床顶面各埋置一套沉降板，并与测杆连接。为了使沉降杆不受破坏，杆长应随填土升高而逐段接高，每节长度不超过100cm，接高后的测杆顶面应高于套管上口，在填土施工过程中应采取措施保护测沉设施。

在埋设点地面挖300×300mm的土坑，坑内铺5cm左右的细砂，整平压实，将沉降板平放在坑内，四周用黄砂填实并用水准尺校正板面水平，再回填10cm厚土整平夯实，然后将PVC塑料套管垂直套住测杆置于土面上。

上堆载预压土前，应将线路中心沉降观测板测杆接至堆载预压土顶面以上10cm，并用红白油漆做好标识，以用来观测路基面的沉降。

桥涵台背堆载预压

上土时要做好对沉降观测管的保护，先将沉降观测管周围用土围起来，上土时安排专人指挥卸料及碾压，防止机械碰撞沉降观测管。

（3）路肩沉降和坡脚位移测桩布设：采用砼浇筑护桩，测桩埋入路肩或地面下1.0m，露出地表或基床约6cm，路肩测点距路基边线30cm，坡脚位移测桩距坡脚线1.0m，埋设应牢固可靠，如图4（a）、（b）所示：

图4（a）路肩沉降测桩图4（b）坡脚位移测桩

6.1.3 机械设备选择

20t振动压路机1台、推土机1台、小型振动平板夯(3T)1台、自卸汽车若干等。

6.1.4 施工测量

（1）测量放出路基边线，按照设计宽度，对路基边坡进行刷坡。

（2）保证路基宽度，定位出堆载预压宽度，根据设计文件要求，路堤堆载位置为基床顶面两侧路肩内移0.5m范围内。

（3）对于桩柱式桥台，在堆载土体上料前，应在桥台左右两侧各设两个桥台变形观测点。在填土过程中不断复核测点坐标，当桩柱竖直度出现较大偏差时（偏差接近H/1500，或接近20mm时。H为墩台身高度），应暂停加载。分析原因后处理。

6.1.4 袋装土码砌：

（1）为了保证路基预压土填筑，需要在两侧堆码砂袋，袋装土采用里外纵向双层码砌。袋装土分层进行码砌，在每一层预压土填筑前进行码砌。

（2）为了保证上料，需在堆载土体路基侧铺设斜坡上料坡道，上料坡道底部铺设一层防水土工布，并在两侧采用袋装土码砌。

6.1.5 防污染层的施工：

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（1）基床底层顶面处理：对经试验检测合格的基床底层的填筑顶面，进行路堤的高程、宽度、横坡、平整度等测量。整理后填报路基基床底层分项工程表，自评合格后，报监理工程师检查验收，验收合格后进行堆载预压的施工。

（2）清理合格的基床底层顶面，扫除凸出表面的坚硬物体，使基床表面平整、光洁、无坑洼现象，局部坑洼及不平整处，应由人工修整。

（3）防渗土工布的铺设：在预压土填筑施工前，在基床顶面铺设一层防水土工布，以防止预压土对基床底层造成污染和地表降水渗入基床底层，同时也为预压期满后的卸载提供分界依据，防止卸载时扰动基床底层结构，保证路基的整体性和稳固性。

6.2 铺设防水土工布

基床底层顶面整平处理并检测合格后，按照设计要求测量放出堆载预压土的边线，即开始铺设土工布。土工布铺设时，由两边向中间铺设，搭接宽度不小于10cm，中间土工布压在两侧土工布上面，利于横向排水；纵向搭接时，上预压土方向一侧土工布放在上面。

土工布铺设应做到平整顺直，没有褶皱，扭曲，损坏等，同时还应注意尽量减少接缝，避免过量拉伸，影响土工布的使用性能。

6.3 分层填筑预压土

（1）堆载土横向填筑断面为矩形，高度为2.5m、采用袋装土码砌垂直边坡。堆载预压土顶面做成2%的横坡，并做好相应的排水措施。

（2）填筑时采用挖机和装载机装土，自卸汽车运输，推土机摊铺，人工配合整平（在沉降观测桩周围1m 范围内的路基采用人工填筑整平），压路机碾压。

（3）碾压时采取从两侧向中心的顺序，纵向进退式碾压，行与行轮迹重叠0.4m，保证无漏压、无死角，确保碾压的均匀性。

碾压方法为：静压一遍，弱振碾压3～6遍，最后再静压一遍消除轮迹。碾压行驶速度宜用慢速（宜为2-3km/h）。距袋装土码砌边线50cm范围内采用小型平板振动夯（规格为3t）夯实，以确保安全。

（4）分层填筑堆载预压土体要求碾压后压实度达到85%，碾压后平均重度不小于18KN/m3。经检测合格后再进行下一层的填筑。

（5）预压土填筑过程中第一层填土应采用倒卸法施工，人工或轻型机械铺平后压实，

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以防止土工布被压破和地表降水渗入基床底层及污染基床底层顶面。

（6）每层预压土数量应进行计算和控制，按填筑面积及松铺厚度控制填土数量。分层填筑厚度不宜大于30cm，填筑完每一层后进行夯填压实。

（7）堆载时严格控制加载速度，边堆土边推平，填筑预压土过程中，要对路基沉降观测桩和位移观测桩按照设计规定的频次进行观测，确保每级荷载下的路基稳定性。

（8）预压堆载土体设计高度2.5m。当预压土方达到设计填筑高度后，及时对表面进行平整，做出横坡，坡度不小于2%，然后在堆载土方表面覆盖一层复合土工布以防止雨水冲刷、大风起尘等侵蚀路基，破坏自然环境。

（9）最后清理洒落在路基边坡上的余土，使路基堆载预压现场整洁、美观。开始进入静载预压期，如图5所示。

图5 堆载预压示意图

（10）在预压土分层填筑完成后的预压期内，按照设计要求的频率进行详细的沉降观测，记录。达到规定的预压时间（至少3个月）后进行工后沉降评估，评估合格后进行卸载。

（11）堆载预压土卸载应分层进行，卸载过程中不得污染已施工完成的路基；机械施工时预留20cm厚度，剩余部分土由人工清除，以防止污染基床底层和破坏基床底层整体性和稳固性，最后清理复合土工布。预压土卸载完毕后，对基床底层进行修整，必要时补充填土，碾压达到设计要求后施工基床表层。

6.4 堆载预压的沉降观测

（1）沉降观测：在预压土分层填筑过程中及填筑完成后的预压期内，按照设计要求的频率进行详细的沉降观测，达到规定的预压时间（至少3个月）后进行工后沉降分析，

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分析评估沉降稳定并且工后沉降满足要求后进行卸载。

（2）沉降观测由测量队负责，预压期的沉降观测从加载施工开始，具体要求如表1所示：

（3）沉降水准测量的重复精度不低于±1mm，读数取至0.1mm；剖面沉降观测的重复精度不低于±4mm/30m。

（4）沉降观测过程中应及时记录测量结果。

（5）根据沉降观测结果绘制沉降-时间曲线图。

（6）当路堤中心地面沉降每昼夜大于1.0cm、坡脚水平位移每昼夜大于0.5cm或沉降量突变时，应停止填筑，分析原因，采取加固措施，并加密观测频次。

（7）沉降数据分析及评估：根据设计文件，结合路基实际沉降情况及整个工程工期的要求，堆载预压期不少于3个月，堆载预压卸载时间应根据观测资料和工后沉降推算结果，确定卸载时间。如果沉降期满路基沉降变形仍不收敛，及时与监理方、设计方等方面取得联系，共同协商，采取延长预压期等措施进行处理。

外业测量的原始数据经整理后进行列表、计算，然后对计算的结果进行分析。当评估认为沉降稳定即可以卸载。反之如果沉降未稳定则需要继续预压，预压稳定后经同意可进行卸载。

（8）沉降观测动态控制报告：预压期间，每个月根据观测的结果，对各项测量数据进行认真分析、比较，提交沉降观测动态控制报告。报告内容包括：工程进展情况、沉降标工作状态情况、沉降观测成果分析及典型工作地质断面地基处理方法的填土过程与沉降量关系曲线图。通过报告结论，全面了解目前工程进展情况、预压段的实施情况，确定卸载及不可卸载段落，及时控制预压段的施工。同时通过对典型断面沉降过程的分

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析，及时准确地掌握整个预压处理段的路基沉降稳定过程。

6.5 卸载及沉降补填

6.5.1 卸载条件

堆载预压时长确定为不少于90天，具体卸载时间应根据路基堆载预压期间观测绘制的“沉降－时间”曲线图，进行沉降预测和工后沉降的推算，当推算出的工后沉降满足设计要求（第四个月第一周连续7天观测沉降累积变形不超过3mm、单日沉降变形值不超过2mm）时方可卸载。

6.5.2 卸载施工

当经过沉降资料评估，堆载预压土可以卸载后，应分层进行，卸载过程中不得污染已施工完成的路基；机械施工时预留20cm厚度，剩余部分土由人工清除，以防止污染基床底层和破坏基床底层整体性和稳固性，最后清理复合土工布。预压土卸载完毕后，对基床底层进行修整，必要时补充填土，碾压达到设计要求后施工基床表层。

6.5.3 沉降补填

对卸去预压土的基床底层顶面进行测量，测量结果与设计高程进行比较，对于沉降后高差在10cm以上的，可以用路基填料进行补填。当沉降后高差在10cm以内时，不得用路基填料进行补填，应施工砂垫层隔断层，差额部分用基床表层级配碎石进行补填。 7 质量控制

（1）严格按照设计要求的范围、时间进行堆载预压施工。

（2）严格控制路基预压土填筑及压实质量，碾压后压实度达到85%，平均重度不小于18KN/m3。

（3）堆载预压过程中应严格按设计要求或采取有效措施防止预压土污染填筑好的路基。为减少施工过程中土工布受运输车辆的碾压破坏，土工布一次性铺设范围不宜过长。在填筑预压土之前，在基床底层顶铺设土工布，隔离路基防止预压土污染路基。预压土顶面必须反包，确保路基填筑不被污染。