EPS轻质材料在路桥过渡段软基处理中的应用

1 工程概况
　　某大桥工程，河道宽 80m，桥梁宽 40m。道路沿线及桥址区为典型的软土地基。由于桥基采用桩基，其软土地基在各种荷载长期作用下，主固结、次固结沉降量相对大的多，两者之间变形明显不协调，在通车后将产生不同程度的桥头跳车现象，严重影响到行车速度及安全，导致不得不频繁地进行修补，造成局部通行中断，同时也大幅度地增加了工后维护费用。为了减小甬新河桥台后差异沉降，防治桥头跳车病害，在两岸桥台台背采用 EPS 轻质路堤。
　　2 EPS 轻质路堤的施工
　　2.1基础处理
　　EPS 轻质路堤基底施工应符合如下要求：
　　⑴按设计预定标高和尺寸进行开挖、清理和整平。
　　⑵对地基土按公路压实标准压实。
　　⑶视路基的实际情况，设置排水沟或其他排水措施，排除基底积水及地表水，始终保持基底干燥。
　　⑷EPS 轻质路堤基底应铺设垫层，垫层宜用中粗砂或碎石（粒径＜50mm，含泥量＜5%），厚度 100～150mm，厚度均匀，表面平整，3m 直尺容许误差 10mm。垫层宽度宜超出路基边缘 0.5～1.0m，两侧应采用砌石防护。
　　2.2施工方法
　　⑴按施工放样的标志沿中线向两边采用人工或轻型机具把 EPS 块体准确就位，不允许使用重型机械在 EPS 块体上行驶。
　　⑵铺设 EPS 块体应从基底开始，逐步向上铺设，施工基面应始终保持干燥。平整度要求满足 3m 直尺相对误差 10mm，间隙＜5mm，如果出现高低差时，应采用砂或水泥砂浆整平。
　　⑶EPS 块体之间应采用联结件联结密合。
　　⑷钢筋混凝土板和防水层施工。在 EPS 块体的顶部先铺设防渗土工膜，然后按设计要求现浇钢筋混凝土板，在钢筋混凝土板之上再铺设一层土工织物排水层；在多层 EPS 块体之间铺设的钢筋混凝土板同样采用现浇施工，必须整平并满足设计标高的要求；混凝土板、土工膜和土工织物应覆盖全部 EPS 块体，并向填土延伸 0.5～1.0m 。
　　⑸EPS 路堤两侧的填土护坡宜分层碾压夯实，防渗土工膜宜分层回包。
　　3 EPS 轻质路堤施工质量标准及注意事项
　　3.1 施工基面及排水处理
　　路堤修筑前，将路堤范围内原地基的淤泥、腐殖土、杂草、根植土等进行清理和平整。施工基面上应铺设由中粗砂组成的垫层，起整平和排水作用。根据基底土质条件和排水需要，可在垫层上、下界面铺设土工织物。垫层宽度应宽出路基两侧坡脚线各 0.5～1.0m，两侧以片石护砌或采用其它方式防护，以防粒料流失，但同时不得堵塞垫层的排水通道。为了变形过渡，EPS 轻质路堤施工基面设计成台阶状。在基底面以及台阶与 EPS 块体接触部位，应设碎石、粗砂或砂砾石垫层，并进行充分碾压，必要时应在台阶面上设置土工布，并在底层设横向渗水盲沟。
　　3.2 EPS 块材质量控制方法及标准
　　在 EPS 进场前，应对 EPS 块材进行抽检，包括抗压强度、密度、燃烧自灭性等方面，全部满足要求方可使用。
　　抗压强度、密度分别采用 50mm×50mm×50mm、100mm×100mm×50mm 容许误差±1mm 的试件，用电热丝进行切割。抗压强度试验采用无侧向约束的压缩仪测定，试验速度 10mm/min，当压缩变形 5%时，平均最小抗压强度达 100kPa 以上，单个试件不小于 80kPa。密度不低于 20kg/m3。
　　燃烧自灭性试验采用10mm×25mm×200mm试件，要求离开火源后3s内自行熄灭 。
　　EPS进场后进行几何尺寸检验，用精度 1mm 卷尺进行，误差控制在 5mm 之内。
　　合格块材在平整好的料场堆放，要求料场做好防火、防晒、防尘、防风、防雨及防油污等工作。
　　3.3 EPS 块体联结
　　EPS 块体联结采用 3 种方式：一是联结 EPS 顶面、侧面，采用单面爪型联结件联结；二是EPS 层间采用双面爪型联结件联结；三是底层 EPS 用 L 型销钉打入水泥稳定土中，每一标准块间销钉 6 根。
　　3.4 EPS 铺筑质量控制
　　EPS 块体铺设在施工基面上，施工基面应始终保持干燥状态。EPS 块体的铺设采用人工铺设，施工质量控制主要是平整度和联结牢固两个方面。平整度的控制是 EPS 块体铺设的关键，EPS 块体之间的缝隙和高低错台尽可能小，块体间缝隙控制在 20mm 以内，高低错台控制在 10mm 以内，在最下层设 10～30cm 砂砾层调平，中间层采用无收缩水泥砂浆调平。曲线部分缝隙有可能超过标准容许误差，但最大缝隙应小于 50mm，并采用砂或无收缩水泥砂浆充分填塞。与填土接触部分的 EPS 块体呈台阶铺设，坡度不宜大于 1︰2。顶层 EPS 块体与路堤土接触部分，要求 EPS 块体顶上的现浇混凝土板向填土部分延伸 0.5～1m，其下用厚 40cm，长为 1～2m 的水泥稳定碎石填筑。EPS 块体各层之间采用具有一定强度的防锈双面爪型联结件，在顶面及侧面设置具有一定强度的防锈单面爪型联结件。在最下层 EPS块体与施工基面和土基之间采用 L 型金属销钉联结，销钉插入施工基面以下非排水垫层不小于 20cm。
　　3.5钢筋混凝土板
　　在 EPS 块体层的顶面，每隔 2～3m 或铺设 4～6 层 EPS 块体后，应现浇一层厚度10～30cm 的 C25 钢筋混凝土板，其目的在于调整 EPS 块体铺设时可能形成的错台和不平整，使 EPS 块体形成一个良好的整体，防止有害物质侵入 EPS 块体，并作为 EPS 块体以上路基、路面施工的施工基面，均匀扩散行车荷载和路面结构荷载。EPS 块体与填土邻接时，混凝土板应伸出 EPS 块体外沿 0.5～1m。当混凝土板位于中间时，板厚取 10～20cm，钢筋网设置于板厚中间，直径φ8～10mm，网格尺寸为 150mm×150mm，钢筋网的搭接长度不小于 20cm。当混凝土板位于顶面时，厚度一般取 20～30cm 厚为宜，布置双层钢筋网。混凝土设置施工缝时采用沥青浸透的杉木板填缝，钢筋网片连续不断开。混凝土设置横缝时采用锯缝的假缝形式，并用沥青聚胺脂灌缝。为了缩短工期，只有当钢筋混凝土板强度达到设计强度的 70%时，方能在其上进行路面结构层的施工。
　　3.6 坡面防护
　　EPS 路堤边坡的稳定性取决于包边土体的稳定性。包边土厚度为 0.5～1m，按 1︰1.5边坡控制，必须保证包边土的压实度达到要求，机器无法施工时应采用人工夯实。土质护坡摊铺宽度应保证削坡后的净宽满足最小厚度为 0.5m 要求。除覆土以外，也可采取如聚乙烯薄膜或浆砌片石、砂浆等被覆，作为 EPS 轻质路堤的防护措施。当采用草皮作坡面防护时，草皮尺寸应不小于 20×20cm2。满铺草皮时，应从坡脚向上逐排错缝铺设，用木桩或竹钉固定于边坡上，也可视具体情况采用迭铺或方格间铺等形式。选用的草籽、草皮应适应当地的土壤和气候条件，宜选用易生长、长速快、根蔓面大的草类植物和草籽。
　　4 结束语
　　综上所述，在软土地基的路桥过渡段采用 EPS 轻质路堤可以减少路基沉降量，进而减小桥台与台背路堤的差异沉降，实现路桥过渡段沉降的平稳过渡，对于防治桥头跳车病害是十分有效的。

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