黄土地区钢波纹管涵涵背回填质量控制

G341线环县（二十里沟口）至车路崾岘（甘宁界）公路是《国家公路网规划（2013年—2030年）》东西横线中胶南至海晏公路的组成部分，是拟建的打扮梁至庆城、甜水堡至罗儿沟圈、银川至固原高速公路的连接线，是庆阳市煤炭石油运输及省际出境通道，甘肃省普通国道341线升级改造的重点项目，也是《甘肃省高速公路网规划》中的重要公路之一。

涵背回填材料的选择要充分考虑构造物所处位置地质、地形等，选择强度和水稳定性好、不透水材料填筑，特别是基底为黄土时，不能直接采用天然砂砾等透水性材料。本项目涵背回填均采用5%灰土。素土采用挖方路堑余土，宜优先选用塑性指数7～15的黏土、粉质黏土或粉土，土内不应含有机质、冻土或膨胀土等不良土质。土料应过筛，其颗粒不大于15mm，土料中不夹杂砖、瓦或石块等。石灰应选择Ⅲ级钙质消石灰或Ⅱ级镁质新鲜消石灰，含氧化钙、氧化镁越高越好（有效Cao Mgo含量不低于55%），石灰储存不得超过3个月。使用前1～2d充分消解并过筛，其颗粒不大于5mm，且不应夹杂有未熟化的生石灰、石灰块粒及其杂质等，也不得含有过多的水分。消石灰含水率偏大将导致有效钙镁含量降低。进场石灰应按照施工需求，随用随进。现场储存必须采取防雨防潮措施，储存时间不得超过3d，避免因发生化学反应影响石灰质量。由于市场上假石灰较多，存在一种电石粉钙镁含量都能满足要求，但后期不板结，无法起到改良土的作用，进而导致涵背刚度不能满足设计和规范要求，需加大对消石灰原材料的抽检。

作者简介：张维东（1980—），男，甘肃陇西人，高级工程师，从事公路工程施工与管理工作。;

基坑开挖时应充分考虑回填工作场地的可操作性，避免大型压实设备无法进场的情况，并按规范要求设置涵背与路基过渡带，长度不应小于3倍路基填土高度。过渡带与路基应有效搭接且同步施工，横向接缝应预留台阶，台阶宽度不小于2m，高度不大于2m，内倾2%～4%，过渡带压实度与涵背回填压实度一致。选用不低于22T的凸块式振动压路机。

钢波纹管涵是一种柔性结构，具有管节薄、重量轻、便于运输存放、施工工艺简单、现场安装方便快捷、工期短等特点，工程造价低于同类型的桥梁、涵洞，建成后营运养护成本低。公路工程中涵侧填土由于区域小、死角多、大吨位碾压设备难以完成，如果基础与涵管侧面、顶部的回填施工质量不合格，容易引起涵管应力集中、涵管变形和路基不均匀沉降，引起跳车现象，影响行车舒适性[1,2,3,4,5,6,7,8]。本文采用QC方法，运用PDCA循环，从工程概况、选题理由、设定目标、原因分析、制定对策、对策实施、效果检查，有效提高钢波纹管涵涵背回填施工的质量控制。

(1）施工时不仅对涵洞基底进行了处理，而且还要对涵背回填范围基底进行处理，避免涵洞施工完成后涵背回填范围出现沉降。

表2 对策措施 下载原图

摘 要：针对黄土地区钢波纹管涵涵背回填压实度不足引起的跳车问题，采用QC方法以提高管涵涵背回填压实度为目标，按照PDCA循环的步骤，找出影响黄土地区管涵涵背回填压实度的末端因素。在此基础上制定了相应的对策、实施并通过效果检查，活动后压实度符合设计及规范要求，有效提高钢波纹管回填施工质量控制，达到了预期目标。

由小组成员负责监督作业人员的理论学习、操作技术指导，使每个作业人员熟练掌握操作要点；加强无经验人员的帮带工作，提高作业水平。QC小组参加作业人员的40人培训并进行技能考核，其中38人能够熟练掌握作业工艺流程，合格率95%，目标达成。

[6] 徐平，罗小祺，郭玉娟，等.高填方区域的钢波纹管涵洞施工技术研究[J].建筑技术，2020,51(10):1176-1178.

回填时要保证端墙、一字墙和八字墙等混凝土构造物达到设计强度85%以上后方可进行回填，涵背回填前应复测基底压实度及承载力，合格后再进行回填施工，并在四周设置完善的防、排水系统，防止雨水渗入产生破坏。对直径大于2m的波纹管涵，宜在管内设置竖向和横向十字临时支撑，防止在回填过程中产生变形。管内临时支撑应在填土不再下沉后方可拆除。从回填开始到涵顶填土结束，波纹管涵变形量控制在管涵直径的±1%。如截面变形量超过变形范围，应立即终止施工，查明原因后采取相应措施，将变形量控制在标准要求范围内。

图1 管涵回填压实度低因果分析 下载原图

[8] 甘肃路桥建设集团有限公司.黄土地区高速公路路基施工技术规范：DS 62/T 2992—2019[S].兰州：甘肃省市场监督管理局，2019.

依照QC活动方案进行施工后检测压实度，经检测压实度均大于96%，符合设计及规范要求。根据对策实施，大幅提高了钢波纹管回填质量，达到了预期目标。

(4）经过开展QC活动，回填质量有了明显的改善和提高，成功解决了波纹管涵两侧回填质量问题，有效保证了建设工程质量。同时，小组成员熟悉了相应的回填施工规范，掌握了回填施工控制要点，积累了施工经验，增强了质量意识，提高了施工队伍的操作技术水平，确保质量体系的有效运行。

(2）在管底楔形块部位采用液态粉煤灰浇筑法，将该区域用液态粉煤灰浇筑成型后再进行回填，彻底解决了该区域的压实问题，有效提高结构物边角等“死角”处的质量控制重点。

注：2表示关系密切，1表示次要关系，0表示无关系。

同一涵背回填需采用相同的回填材料，管涵两侧填土应对称、均衡的分层填筑、分层压实，压实度要求达到规范要求后方可进行下一层填筑。填筑时两侧的回填土高差不得大于15cm。凸块式振动压路机低频高幅碾压，轮机重叠9/10（即钢轮一个凸块的宽度），碾压速度控制在2～3km/h；光轮压路机轮机重叠1/3，碾压速度控制在3～5km/h。松铺系数控制在1.15，虚铺厚度按17cm控制，每层压实厚度为15cm。如层厚过厚导致边角薄弱环节小型打夯机无法压实，压实度难以达到要求。如层厚过薄（小于10cm）导致上下两层之间容易形成两层皮，不利于碾压，整体性差。涵洞顶面填土1m范围内应采用薄层静压的方式，以免对涵洞造成破坏。不得使用高速液压夯实设备进行分层补强夯实，避免对下层已经板结的稳定土结构造成破坏。

[2] 李妍.钢波纹管涵在高填方路基中的应用[J].交通世界，2021(15):21-22.

关键词：钢波纹管涵;压实度;质量控制;

[3] 解青松，武传龙.钢波纹管涵洞在公路施工中的应用[J].交通世界，2021(14):143-144.

公路工程中涵侧填土由于区域小、死角多、大吨位碾压设备难以完成，因此工后容易产生沉降或沉陷，引起跳车。而工后沉降量与台背回填方量、高度均有关。该工程波纹管涵数目多，回填方量较大。其质量标准高，压实度从基坑底到路槽台顶面均为96%，加之工期紧，高峰期一个月回填15 000m3石灰土，要求必须在保证高质量的前提下加快施工进度，缩短施工周期。因此，项目部成立了台背回填施工QC小组进行专题讨论。

[7] 韩丽琴.钢波纹管涵洞施工控制与质量检验[J].山西建筑，2012,38(2):222-223.

(3）通过在回填中使用链条式打夯机，有效解决了回填边角位置小型夯实机具由于功率不足导致的无法有效夯实的问题，同时避免了大型压实机具作业过程中过于靠近构造物造成的构造物磕碰损坏。

严格执行报验程序，在台背填筑前可采用层厚贴的方式确保每层厚度。做好按线施工的技术交底；严格执行首件责任制，做到层层报检，每3层第三方试验室抽检。做好质量责任登记，留取影像资料及实验数据，建立“一背一档案”质量管理档案工作。

由于钢波纹管涵为圆形，安装完成后管身与地面形成三角形死角，压实机具无法进入。对此问题采用液态粉煤灰浇筑法，先将该区域用液态粉煤灰浇筑成型，待设计强度达到85%以上后再进行回填，彻底解决了该区域的压实问题。

声明：我们尊重原创，也注重分享。有部分内容来自互联网，版权归原作者所有，仅供学习参考之用，禁止用于商业用途，如无意中侵犯了哪个媒体、公司、企业或个人等的知识产权，请联系删除（邮箱：glyhzx@126.com），另本头条号推送内容仅代表作者观点，与头条号运营方无关，内容真伪请读者自行鉴别，本头条号不承担任何责任。

针对以上三个主要原因，逐项制定了对策措施，见表2。

通过对钢波纹管涵回填压实度的分析表明，影响因素包括：人员因素、材料因素、机械因素、环境因素，因果分析见图1。通过对末端因素的重要程度进行评价，见表1。得出影响钢波纹管涵回填压实度低的主要因素有：操作不熟练；灰土质量不符合设计要求；回填过程质量控制不到位；边角薄弱部位夯实不充足。

为解决灰土拌和不均匀等问题，本项目采用移动式电子计量灰土拌和机进行灰土拌和。其优点为移动方便，可在施工区域旁就近设置拌和点，由电脑通过流速控制黄土与消石灰的掺配比例及含水量，并可过滤超粒径填料。由于移动式电子计量灰土拌和机补水有限，本项目素土偏干含水率偏低，灰土最佳含水率要求为13.5%～14.2%，拌和后灰土含水率为8%，需要对拌和后的灰土进行准确焖料，焖料时间不少于12h。最终使用的灰土含水率为最佳含水率的±2%。使用时按灰土需求量随时进行拌和，避免灰土长时间堆放导致灰土失效或含水量损失的问题。

钢波纹管涵涵背回填施工的质量控制重点是保证回填的压实度。根据设计文件和规范要求，钢波纹管涵涵背回填的压实度大于96%。

为不使压路机碰撞钢波纹管涵及端墙，压路机应在管身最大直径两侧一定范围外碾压，对压路机未碾压部分，为保护构造物在台背回填过程中不受损坏，在距离构造物50cm范围内采用小型夯实机具进行夯实，通常采用手扶式冲击夯或平板夯进行施工。由于其功率较小，夯实效果不佳，压实度很难达到设计要求。本项目采用链条式打夯机进行边角夯实，该设备可自动行走，夯锤重量可手动调节，夯锤底面尺寸为70cm×20cm，有效提升高度为1m，夯击频率为20次/min，每分钟可夯实2.8m2。设备整体重量约500kg，便于工作面转移，可有效解决台背回填边角夯实问题。有效解决了回填边角位置小型夯实机具由于功率不足导致的无法有效夯实的问题。同时避免了大型压实机具作业过程中过于靠近构造物造成的构造物磕碰损坏。

项目位于庆阳市环县虎洞境内，项目主线采用双向四车道一级公路标准建设，设计速度为80km/h，整体式路基宽度25.5m，钢波纹管1 350.92m/47道，其中1×4波纹管291.14/8道，1×3波纹管299.07/9道，1×2波纹管721.1/27道，1×1波纹管26/2道，1×0.6波纹管13/1道。

表1 末端因素主要程度评价 下载原图

[1] 汪潇潇，李建伟，陈福东，等.黄土地区深埋大直径钢波纹管涵施工关键技术[J].山西建筑，2021,47(17):84-86.

[5] 代忠.钢波纹管涵在国省干线公路建设中的应用[J].交通世界，2020(33):8-9.

[4] 李敬中.高速公路建设中大跨径钢波纹管涵的具体应用[J].工程建设与设计，2021(8):91-93.