吳月滿

1 工程概況

本工程為南京市棲霞經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)七鄉(xiāng)河大道工程下穿京滬線下K277+071(該里程為舊里程,目前的新里程為京滬線下K1174+929)新建2-9 m×5 m箱形立交橋。立交橋軸向長(zhǎng)度19.8 m,與京滬線法線夾角14.09°;道路等級(jí)為城市次干路,規(guī)劃路幅寬度為18 m,設(shè)計(jì)行車時(shí)速40 km/h;列車荷載為JQS標(biāo)準(zhǔn)活載;框架橋內(nèi)凈空為混合車道7.5 m(寬)×5.0 m(高),人行道1.5 m(寬)×3.5 m(高)。場(chǎng)地內(nèi)地形局部起伏較大,自南向北跨越長(zhǎng)江一級(jí)階地、丘崗兩類地貌單元,微地貌單元較發(fā)育,土層變化較大,其場(chǎng)地土層自上而下分布為:①-1填筑土;①-2亞黏土夾亞砂土;①-3強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖。新建的箱身基底標(biāo)高為4.05 m,落于②層亞黏土夾亞砂土層上。橋位處既有的京滬鐵路上下行正線為直線地段,P75鋼軌,無(wú)縫線路,線間距4.2 m。

2 施工概況

根據(jù)設(shè)計(jì)單位的指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)及施工單位報(bào)經(jīng)路局審批通過(guò)的施工組織設(shè)計(jì),箱身頂進(jìn)時(shí)采用D16便梁加固線路,頂進(jìn)時(shí)加固線路用D16便梁的支座采用挖孔樁深支座,頂進(jìn)時(shí)該D16便梁兩端再各拖架一孔D16便梁。挖孔樁深支座沿線路橫向設(shè)置三排,每排三根(中間一根共用),共9根挖孔樁,每排樁相鄰的兩根樁頂采用鋼筋混凝土連梁連接,連梁截面為100 cm×80 cm。為減少慢行時(shí)間并滿足業(yè)主工期要求,施工時(shí)京滬上下行線同時(shí)分別連續(xù)架設(shè)了三孔D16施工便梁(其支座采用枕木臨時(shí)支座,兩線間相鄰兩孔便梁考慮到荷載較大而采用了1.5 m×2.5 m×0.5 m的混凝土臨時(shí)支墩)、三排挖孔樁同時(shí)施工。

3 便梁支座下沉情況

2006年7月26日,該立交橋工程項(xiàng)目部施工人員在挖孔樁施工中發(fā)現(xiàn):南京方向相鄰兩孔便梁兩線間支座出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,下沉量為3 cm,第二天該支座又繼續(xù)下沉了2 cm。7月28日晚上海方向南側(cè)一孔挖孔樁挖孔時(shí)遇到流砂層(層厚約2 m)。此后,便梁支座連續(xù)下沉,南京方向相鄰兩孔便梁兩線間支座下沉累計(jì)最大達(dá)60 cm。后經(jīng)果斷采取措施緊急處理,便梁支座的沉降才得以穩(wěn)定。

4 原因分析

1)該工程施工方案中為加快工程施工進(jìn)度,特別是考慮到盡量減少施工對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊?采用了每條線同時(shí)連續(xù)架設(shè)三孔D16施工便梁、三排(每排3根)挖孔樁同時(shí)開(kāi)挖的施工方案。根據(jù)該方案,南京方向相鄰的兩排挖孔樁拉槽后基坑邊緣間距約為7 m,造成該部分土體較為孤立,加之路基土質(zhì)較差,相鄰兩孔便梁兩線間支座在列車荷載集中作用下產(chǎn)生沉降。2)施工單位根據(jù)箱身預(yù)制工作坑的開(kāi)挖情況判斷,施工區(qū)域內(nèi)未見(jiàn)流砂層。故挖孔樁施工前,路基兩側(cè)未采取井點(diǎn)降水措施降低地下水位,導(dǎo)致挖孔樁挖孔遇到流砂層時(shí)由于水流的作用將流砂帶至挖孔樁內(nèi),相鄰兩排挖孔樁間路基土體內(nèi)產(chǎn)生“管涌”后出現(xiàn)空隙,在荷載作用下產(chǎn)生沉降。3)施工單位在最初發(fā)現(xiàn)支座出現(xiàn)下沉現(xiàn)象后,思想上沒(méi)有引起足夠重視,未及時(shí)分析原因,且未按要求做好降低地下水位、回填等工作,導(dǎo)致支座的下沉沒(méi)有及時(shí)得到有效控制。4)施工單位對(duì)營(yíng)業(yè)線特別是京滬線施工安全的重視程度不夠,營(yíng)業(yè)線施工安全意識(shí)淡薄。5)施工單位缺乏營(yíng)業(yè)線施工經(jīng)驗(yàn)和對(duì)此類土質(zhì)情況的認(rèn)識(shí),項(xiàng)目部管理較為混亂,施工方案、安全措施無(wú)上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)組織落實(shí)到位。6)監(jiān)理單位的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督不嚴(yán)、不細(xì),在最初發(fā)現(xiàn)支座出現(xiàn)下沉現(xiàn)象后未及時(shí)組織有關(guān)人員進(jìn)行分析、處理、研究對(duì)策,對(duì)施工單位的相關(guān)施工工序沒(méi)有及時(shí)掌握、問(wèn)題沒(méi)有及時(shí)指出、行為沒(méi)有及時(shí)制止、情況沒(méi)有及時(shí)匯報(bào)。7)設(shè)備管理單位安全監(jiān)督員的職責(zé)未有效地履行,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控不到位,在便梁支座出現(xiàn)連續(xù)下沉現(xiàn)象后未及時(shí)制止施工單位進(jìn)行后續(xù)施工、未按規(guī)定給施工單位下發(fā)營(yíng)業(yè)線施工安全整改通知書。

5 出現(xiàn)沉降后采取的處理措施

1)7月31日,建設(shè)單位得到駐地監(jiān)理關(guān)于便梁支座連續(xù)下沉的報(bào)告后即組織相關(guān)人員趕到工地,在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查了解后會(huì)同設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位有關(guān)人員共同商定采取了以下措施:a.挖孔樁拉槽兩側(cè)邊坡增加縱橫向支撐,確保路基的穩(wěn)定;b.立即在所有挖孔樁孔內(nèi)排水并回填黏土,其回填深度以超過(guò)流砂層1.5 m～2 m為宜;c.將路基兩側(cè)地表水抽干,并設(shè)置井點(diǎn)降水降低地下水位;d.在所有挖孔樁孔內(nèi)采用鉆孔壓密注漿(適量摻入水玻璃以加快水泥漿凝結(jié)速度)固結(jié)硬化流砂層及路基土體;e.待壓密注漿的水泥漿凝固后重新開(kāi)挖挖孔樁及挖孔樁的后續(xù)施工;f.加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)支座的沉降觀測(cè),組織線路工班上道增加養(yǎng)護(hù)維修的頻率;g.盡快備齊應(yīng)急材料、機(jī)具、設(shè)備并細(xì)化應(yīng)急預(yù)案。2)8月1日施工單位即按上述方案組織實(shí)施,但在施工中發(fā)現(xiàn)因現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地及樁架高度所限,壓密注漿無(wú)法進(jìn)行。故8月3日建設(shè)單位又組織相關(guān)人員在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)施工方案再次進(jìn)行了變更,并于8月4日上午召開(kāi)了由設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位有關(guān)人員共同參加的該工程施工方案研討會(huì),確定了以下變更施工方案:a.原長(zhǎng)樁基承載方案變更為短樁基加條形擴(kuò)大基礎(chǔ)共同承載方案;b.加強(qiáng)人工挖孔樁開(kāi)槽邊坡的支護(hù),確保便梁支座下土體的穩(wěn)定;c.目前開(kāi)挖的9根挖孔樁清孔后以鋼筋混凝土作填料進(jìn)行回填,形成短挖孔樁;d.挖孔樁鋼筋混凝土澆筑前在孔內(nèi)預(yù)埋4根注漿管,管長(zhǎng)以穿過(guò)流砂層為宜,在挖孔樁完成后對(duì)樁底流砂層予以加固;e.增加鋼筋混凝土條形擴(kuò)大基礎(chǔ):利用既有的拉槽寬度和高度,將原樁間100 cm×80 cm的連梁變更為上寬150 cm、下寬250 cm、高200 cm的承臺(tái),并在承臺(tái)頂面預(yù)埋鋼板用于便梁縱橫向的限位;f.線路路基邊坡兩側(cè)增加井點(diǎn)降水管數(shù)量和深井,繼續(xù)做好基坑的降、排水工作,將地下水位降至流砂層以下;g.箱身頂進(jìn)施工前在箱身兩側(cè)邊墻上設(shè)置好鋼刃腳,并嚴(yán)格按帶土頂進(jìn)的方案進(jìn)行箱身的頂進(jìn)施工,頂進(jìn)前在路基兩側(cè)挖深井以探明水位是否降到預(yù)期的效果。3)督促施工單位立即增加施工人員、材料、設(shè)備、機(jī)具,延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間,加快施工進(jìn)度,盡快控制住便梁支座的連續(xù)沉降,確保既有線施工安全。

6 結(jié)語(yǔ)

上述便梁支座沉降現(xiàn)象的發(fā)生,雖經(jīng)所有參與施工人員的共同努力,有效的控制了事態(tài)的發(fā)展,但若采取的措施不當(dāng)、處理不及時(shí)、果斷,其所產(chǎn)生的后果將不堪設(shè)想。為此,對(duì)于類似的營(yíng)業(yè)線工程,參建單位應(yīng)重點(diǎn)做好以下幾方面工作,確保營(yíng)業(yè)線工程施工的絕對(duì)安全:1)參與營(yíng)業(yè)線工程管理、施工的相關(guān)單位、人員應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到營(yíng)業(yè)線施工安全無(wú)小事,要加強(qiáng)對(duì)鐵道部、鐵路局有關(guān)營(yíng)業(yè)線工程施工安全規(guī)章、制度、文件等的學(xué)習(xí)和宣傳工作,不斷增強(qiáng)營(yíng)業(yè)線施工安全意識(shí)。2)按照營(yíng)業(yè)線施工有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格審查工程施工方案,落實(shí)營(yíng)業(yè)線施工安全措施和應(yīng)急預(yù)案,施工中不得隨意變更、取消或替換。3)工程開(kāi)工前按照營(yíng)業(yè)線施工有關(guān)規(guī)定并結(jié)合每一工程的自身特點(diǎn)制定具有針對(duì)性和可操作性的安全、質(zhì)量、進(jìn)度等方面的監(jiān)督、把關(guān)和檢查措施。4)加大對(duì)工程監(jiān)理、設(shè)備管理單位安全監(jiān)督員的檢查、督促力度,充分發(fā)揮他們?cè)诠こ淌┕ぶ械淖饔?共同把好營(yíng)業(yè)線施工安全關(guān)。5)加強(qiáng)信息的溝通工作,確保信息渠道的暢通,防止因信息通報(bào)的不及時(shí)而延誤戰(zhàn)機(jī)。

[1]呂劍盛.云西站跨進(jìn)礦公路立交橋拆建技術(shù)[J].山西建筑,2008,34(3):335-336.