公路施工：无桥头锥坡预制挡墙泡沫混凝土轻质路堤施工工法

无桥头锥坡预制挡墙泡沫混凝土轻质路堤施工工法无桥头锥坡预制挡墙泡沫混凝土轻质路堤施工工法 GGG（浙）A2-2017 项小伟、王新泉、黄天元、廖建军、邵文勇 浙江交工宏途交通建设有限公司、浙江大学城市学院、浙江省交通规划设计研究院 1. 前言前言 施工中一般在主桥与引桥软连接，或桥头等过渡段，因地基的承载力不够，填料荷载过 大、雨水渗入等原因，产生不均匀沉降，容易造成桥头跳车现象，桥梁 70％的维修费用是 花费在桥头跳车的修补上。 传统的处理方法是提高地基的承载力， 不但很难从根本上解决问 题，还存在工期过长、造价过高等问题。 桥头台背路基回填处理关键是解决桥头跳车问题。 通过加强对台背地基处理、 路基回填 的控制， 能最大限度减小竣工后的台背路基沉降量。 故为解决桥头跳车以及桥头台背施工造 价等问题， 采用泡沫混凝土填充主桥与引桥软连接或桥头等过渡段或桥头台背， 可解决土压 力和台前锥坡放坡问题，将桥台优化形成无锥坡桥台，减少因锥坡放坡而增加的桥跨，大幅 度降低工程造价。使用泡沫混凝土填筑后，桥台背处于超固结状态，由此减少沉降和不均匀 沉降、彻底消除台背路堤填料本身的工后沉降、避免桥头跳车病害。 本工法结合泡沫混凝土自身的优势，避免常规填料充填不饱满的缺陷。以工程为对象、 工艺为核心， 结合具体无锥坡桥头台背施工工程， 研发出了无桥头锥坡预制挡墙泡沫混凝土 轻质路堤施工工法。该工法保证了施工的经济性、安全性、减少沉降和不均匀沉降、彻底消 除台背路堤填料本身的工后沉降、 有效减少桥头跳车现象以及后期的维护费用。 本工法申报 单位联合设计单位和科研机构共同开发将相关技术应用于实际工程， 取得了较高的经济技术 效益，并将施工技术和经验进行总结，集成了“无桥头锥坡预制挡墙泡沫混凝土轻质路堤施 工工法” ，此后在工程实践中不断克服施工难点，完善施工方法，最后集成本次申报文本。 经教育部科技查新工作站查新咨询中心查新， 此工法部分核心技术内容， 填补了国内相关空 白。在中国公路建设行业协会专家鉴定中认为该项目研究成果总体上达到国内先进水平。 2. 工法特点工法特点 2.1 本工法台背无放坡，并采用泡沫混凝土阶梯型填充桥头台背，泡沫混凝土侧边施工 第 1 页 共 15 页 预制挡板，泡沫混凝土填筑区上部与下部设置加筋网，两层钢筋网采用竖向架立筋连接，可 解决土压力和台前锥坡放坡问题大幅度降低工程造价。 2.2 本工法路堤两侧采用带孔预制挡板施工，带孔预制挡板外侧设置立柱，加快了施工 进度。 2.3 施工时在土层中设置地基加固体，填筑锥坡底部设置加筋垫层，保证路堤的强度及 稳定性。 2.4 施工时泡沫混凝土中设置双层加筋网并用竖向架立筋连接，提高了泡沫混凝土的整 体性。 2.5 带孔预制挡板上设有导向杆，立柱上设有立柱撑杆，施工时将两者连接，中间设置 V 型拉接件使连接更牢固。 3. 适用范围适用范围 本工法适用于桥头台背回填，尤其适用于无锥坡桥头台背泡沫混凝土填筑的工程。 4. 工艺原理工艺原理 根据泡沫混凝土容重较小，填充后对地基荷载小，大幅降低地基处理强度，浇注完成后 无需强夯、无需碾压，可直接铺设路面结构层等优点，本工法采用泡沫混凝土填阶梯型充桥 头台背，泡沫混凝土上部与下部设置加筋网，两层钢筋网采用竖向架立筋连接，可解决土压 力和台前锥坡放坡问题，施工时在土层中设置地基加固体，填筑锥坡底部施工加筋垫层，路 基两侧的立柱上均匀设有预埋螺帽， 预埋螺帽上连接立柱撑杆， 立柱与带孔预制挡板通过立 柱撑杆与导向杆完成连接， 带孔预制挡板下部均匀设有贯穿连接孔， 挡板与基础通过贯贯穿 连接杆穿过贯穿连接孔连接， 并配合直螺纹套筒固定。 靠近泡沫混凝土侧预埋板横向孔与预 埋连接环穿插设置。 施工时在一侧桥头浇注完成等待初凝期间， 立即进行另一侧桥头的浇注 作业，缩短工期。待全部浇筑完成后及时洒水养护，最终完成施工。 第 2 页 共 15 页 CB A CBA 盖梁 立柱 钢筋笼 预埋螺帽 立柱撑杆 导向杆 带孔预制挡板 预埋板横向孔 横向拉结筋 预埋连接环 V型拉接件 处理段气泡砼 过渡段气泡砼 衔接段气泡砼 上层加筋网 下层加筋网 竖向架立筋 透水性材料 路面 横向架立筋 路堤 侧锥坡转角板 地基加固体 加筋垫层 锚索预埋固定端 横向拉结筋端板 挡板基础 连接杆预埋端 后浇自密实混凝土 挡板连接槽 贯穿连接杆 竖向连接筋 图 4.1 无桥头锥坡预制挡墙泡沫混凝土轻质路堤结构示意图 5. 施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点 5.1 本工法的工艺流程图如下 第 3 页 共 15 页 路堤压实 开挖气泡混凝土阶梯槽 设置预埋螺帽 制作带孔预制挡板 垫层施工 测量放线 路堤填筑绑扎钢筋笼 支模板 浇筑混凝土 立 柱 施 工 吊装带孔预制挡板 带孔预制挡板与挡板基础连接 带孔预制挡板与立柱连接 带孔预制挡板与竖向连接筋连接 挡板基础施工 布置下层加筋网 布置竖向拉接筋 布置横向拉接筋 布置上层加筋网 浇筑气泡砼 施工路面结构 图 5.1 本工法工艺流程图 5.2 操作要点 5.2.1 材料准备 施工用材料包括填筑泡沫混凝土所用泡沫剂、外加剂等，在施工前全部进场，储备量满 足填筑使用。施工用水采用地下井水，储水设施保证蓄水量。同时工厂制作带孔预制挡板。 5.2.2 台背地基处理 （1）清除基坑内浮土、积水等，并将基底夯实整平，对基坑侧壁上的松软部分进行处 第 4 页 共 15 页 理；测量员放样，控制回填宽度和深度。对于地基较好的情况，采用重型碾压措施；对于地 基一般的情况，可采用强夯或重锤击实的措施；对于压缩性较高的土基或软弱地基，一定要 采取换填措施，以降低它的可压缩性以提高地基的弹性模量。 （2）开挖阶梯槽 按照设计图纸分别开挖处理段泡沫混凝土槽、 过渡段泡沫混凝土槽、 衔接段泡沫混凝土 槽。 （3）施工挡板基础 开挖填土形成土模，根据设计要求浇筑挡板基础，浇筑前设置连接杆预埋端，浇筑时留 挡板连接槽，挡板连接槽底部设锚索预埋固定端。 5.2.3 泡沫混凝土制备 （1）在施工时，应在施工现场所用材料试验的基础上，同时考虑设计强度、湿容重、 流动性等要求进行设计泡沫混凝土的施工配合比。 （2）混凝土搅拌站将水泥、砂与水等搅拌成砂浆，并用搅拌机车运至工地。在施工现 场再将单独制成的泡沫加入砂浆， 将泡沫及砂浆拌匀， 然后将准备好的泡沫混凝土注入泵车 输送或现场直接施工。 5.2.4 施工立柱 （1）绑扎钢筋笼 在一块坚实平整的场地上，按每间隔 2.0m 铺上枕木枋形成钢筋笼的制作平台，在平台 上铺设主筋时应考虑到主筋的焊接在同一截面不超过 50，焊接的接头应错开布置，且错 开的焊接接头长度区段不少于 35d，然后按设计图纸在主筋上每隔 2m 设立一道加劲筋，在 加劲筋定位焊接时必须注意保证其平面与主筋垂直， 按设计图纸的主筋间距、 根数在加劲筋 上划上记号， 将排列好后的主筋按规定的间距焊牢在加劲筋上，再依据设计规定的间距绑 扎箍筋。 （2）设置预埋螺帽 根据图纸在需设置预埋螺帽的位置布置好预埋螺帽，预埋螺帽与主筋连接牢固。 （3）支模板 立柱钢筋笼就位后支设立柱模板，根据弹好的柱边线用