一种使用新型回填材料的台背回填结构及其构造方法技术

本发明专利技术提出一种使用新型回填材料的台背回填结构及其构造方法，新型回填材料台背回填构造包括桥台、设置在台背区域内的回填材料以及碎石垫层，所述碎石垫层内设有排水管，具体构造方法包括以下内容：测量放样；采用挖掘机将紧邻桥台的填土挖除，直至挖到台背基底，远离桥台一侧修整为台阶状，形成路堤台阶；基坑处理：将基底和四壁压实整平，然后在基底铺设碎石垫层；材料回填：液态土回填采用分层浇筑的方式，浇筑时需采用流槽形成液态土结构；表面进行养护，保持其表面湿润。本发明专利技术的新型回填材料的构造设计，采用新型回填材料作为回填材料，按照分层、分区段的浇筑方式，从而实现无需碾压、操作简单、有效缩短工期、消除差异沉降等良好效果。等良好效果。等良好效果。

【技术实现步骤摘要】
一种使用新型回填材料的台背回填结构及其构造方法


[0001]本专利技术涉及台背回填基础建造
，尤其涉及一种使用新型回填材料的台背回填结构及其构造方法。

技术介绍

[0002]伴随我国经济的高速发展，公路里程数也在不断增加。截至2020年底，全国公路通车总里程达519.81万公里，其中高速公路通车里程16.1万公里，稳居世界第一。与此同时，我国的汽车工业也逐步向着高档化、高速化发展，促使公路等级也在不断提高，桥梁、涵洞等公路构造物在公路建设领域出现的比重也逐渐增大，而这些结构物(桥梁、涵洞等)背后的回填常常由于设计方案、填筑材料性能、施工方法、工程造价低等诸多因素的影响而无法完全达到设计要求，导致公路的使用性能降低，使得桥涵台背回填路段的沉降变形和稳定性成为长期困扰路桥工程界的一个难题。
[0003]在道路的使用过程中，桥涵等构造物与路基连接处的不均匀沉降问题愈专利技术显，对道路的正常使用带来了严重的危害。由于结构物与台背的不均匀沉降，致使路桥过渡段出现不同程度的台阶，从而使路面平整性受损，严重影响了道路的使用功能，最明显的就是“桥头跳车”现象。其危害性主要表现在以下几个方面:降低行车速度，危及行车安全；加速结构物与路面的损害；影响行车舒适性；增加道路养护费用；影响车辆运营费用等。
[0004]根据国内外众多的调查和研究，普遍将引发台背回填病害的原因归结为如下几个方面：
[0005](1)设计中存在的问题
[0006]工程表明，对于主要材料和地基都是土的路堤而言，其在自然环境、荷载作用下的沉降不可避免。由于桥涵结构物和路基分别按各自的标准进行设计，我国相应的路基路面设计规范中，对于路桥相接处没有统一的标准。规范中与台背衔接处台背回填容许沉降量为20cm，而以桥台为例，其基础打入到了持力层，沉降量极小，理论上不允许桥台产生沉降。所以从设计上分析，台背与路基连接处没有共同的设计控制参数，是间断连续的。
[0007](2)桥台与台后填土的刚度差异
[0008]桥涵构造物一般采用刚性很大的坚石或钢筋混凝土浇筑而成，具有很大的刚性，而台后路基和路面组成的道路属于半刚性或柔性结构；公路建成后，随着时间的推移，台后填土产生很大的固结变形，与其相比，桥台基础产生的沉降变形相对小得多。这样，差异沉降的产生导致了一系列的病害。
[0009](3)施工中存在的问题
[0010]在施工过程中，由于用地紧张，工期要求，而施工单位盲目追求施工进度，没有严格按照施工规程作业，再加之台背所处位置特殊，施工作业面小，重型碾压机械难以作业，同时在边角地带也会有碾压不到的现象，种种原因导致台背回填段的碾压难以达到设计要求的压实度。
[0011](4)排水不畅及填土流失
[0012]在桥涵与路堤的连接部位存在裂缝，当路面排水不畅时，雨水会沿着缝隙进入路基，对路基填土产生冲刷和侵蚀，增加了路基填土的含水量，并且造成了各种细粒土的流失，降低了地基的承载能力，加剧了差异沉降的发生与发展。随着路堤和各结构层的破坏，在外部车辆荷载的冲击作用下，必然造成桥头路堤沉陷，产生相关病害。
[0013]因此，更好的开展新型回填材料台背回填构造设计，使之能够被广泛的应用到各种台背回填施工中，减缓台背路基病害，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的在于提出一种有效消除台背回填病害的台背回填结构及其构造方法。
[0015]为达到上述目的，本专利技术提出一种使用新型回填材料的台背回填结构，所述新型回填材料为液态土；
[0016]所述台背回填结构包括桥台、碎石垫层、液态土和排水管；在所述桥背一侧的填土开挖出基坑，所述基坑远离桥背的一面为斜面，将所述斜面修整为台阶状，形成路堤台阶；
[0017]所述基坑的底部通过碎石铺设有碎石垫层，所述排水管预埋于所述碎石垫层内；所述液态土按照所述路堤台阶的阶梯，采用分层浇筑的方式逐阶填充所述基坑，直至填满所述基坑。
[0018]进一步的，所述基坑的斜面为远离桥台的一侧按1:1放坡形成倾斜的开挖面。
[0019]进一步的，所述基坑的底部开挖宽度为50～100cm。
[0020]进一步的，所述路堤台阶中，每层台阶的宽度大于等于1m，每层台阶的高度为30～50cm；原地面的台阶距离结构物的距离大于等于3m。
[0021]进一步的，所述基底的压实度大于等于90％。
[0022]进一步的，所述碎石垫层铺设完成后，铺设高度高于原地面3～5cm。
[0023]进一步的，所述液态土的包括水、水泥、粉煤灰、外加剂、土和砂；所述水泥的用量占所述液态土总体积的10％～50％；粉煤灰的用量占所述液态土的10％～80％，外加剂的含量为胶凝材料总质量的0％～10％，土和砂的含量为胶凝材料总质量的200％～400％，其中土砂比为0～10，所述液态土含水率为20％～200％。
[0024]本专利技术还提出一种使用新型回填材料的台背回填构造方法，包括以下步骤：
[0025]步骤一、测量放样：根据桥台后填土高度、边坡坡率测算出台背回填的施工范围，并予以明显的标识；
[0026]步骤二、开挖作业：采用挖掘机将紧邻桥台的填土挖除，直至挖到台背基底，远离桥台的一侧形成倾斜的开挖面，再将其修整为台阶状，形成路堤台阶；
[0027]步骤三、基坑处理：对基坑内杂物、浮土等进行清理，并将基底和四壁压实整平，然后在基底铺设碎石垫层；
[0028]步骤四、材料回填：液态土回填采用分层浇筑的方式，分层浇筑的厚度与台阶的高度相同，浇筑时需采用流槽以使浆体从流槽均匀、平整流到基坑里，形成液态土结构；
[0029]步骤五、养生：每次浇筑完成，待初凝后，使用塑料薄膜覆盖液态土表面进行养护，保持其表面湿润。
[0030]进一步的，在步骤三中，所述碎石垫层铺设完成后，铺筑高度应高于原地面3～
5cm，再用22t以上的压路机对原地面3m范围内进行补强碾压，直至达到97％的压实度要求，对压路机碾压不到的部位用小夯机进行夯实。
[0031]进一步的，在步骤四中，液态土浇筑前应对流槽四周进行检查，确保密实、无缝隙，避免出现渗流现象，并对内壁进行润湿，液态土浇筑时自由倾落高度不宜大于2m。
[0032]在步骤五中，养生期间，液态土结构强度增长过程中会出现表面开裂现象，可用水泥浆进行灌缝处理。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的优势之处在于：
[0034]1、台背回填施工无需碾压
[0035]新型回填材料组成材料具有良好的自动填充性。液态土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，施工采用浇筑施工即可，无需采用夯实等其他工法便可以达到很好的密实性能。
[0036]2、有效缩短工期
[0037]传统的施工方法，需要每层30cm分层来回碾压数遍，当土层达到规范规定的压实度后才能进行新分层的施工，如此反复循环，施工周期较长。采用液态土材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用新型回填材料的台背回填结构，其特征在于，所述新型回填材料为液态土；所述台背回填结构包括桥台、碎石垫层、液态土和排水管；在所述桥背一侧的填土开挖出基坑，所述基坑远离桥背的一面为斜面，将所述斜面修整为台阶状，形成路堤台阶；所述基坑的底部通过碎石铺设有碎石垫层，所述排水管预埋于所述碎石垫层内；所述液态土按照所述路堤台阶的阶梯，采用分层浇筑的方式逐阶填充所述基坑，直至填满所述基坑。2.根据权利要求1所述的使用新型回填材料的台背回填结构，其特征在于，所述基坑的斜面为远离桥台的一侧按1:1放坡形成倾斜的开挖面。3.根据权利要求1所述的使用新型回填材料的台背回填结构，其特征在于，所述基坑的底部开挖宽度为50～100cm。4.根据权利要求1所述的使用新型回填材料的台背回填结构，其特征在于，所述路堤台阶中，每层台阶的宽度大于等于1m，每层台阶的高度为30～50cm；原地面的台阶距离结构物的距离大于等于3m。5.根据权利要求1所述的使用新型回填材料的台背回填结构，其特征在于，所述基底的压实度大于等于90％。6.根据权利要求1所述的使用新型回填材料的台背回填结构，其特征在于，所述碎石垫层铺设完成后，铺设高度高于原地面3～5cm。7.根据权利要求1所述的使用新型回填材料的台背回填结构，其特征在于，所述液态土的包括水、水泥、粉煤灰、外加剂、土和砂；所述水泥的用量占所述液态土总体积的10％～50％；粉煤灰的用量占所述液态土的10％～80％，外加剂的含量为胶凝材料总质量的0％～10％，土和砂的含量为胶凝材料总质量的200％～400％，其中土砂...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄崇伟，杨勇，徐琛，陈冠良，沈东晖，郭丹丹，吴晓亮，任天晔，李力波，
申请(专利权)人：上海公路桥梁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：