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        滑坡體上支架設計與施工

        2012-10-16 03:14:02吳科峰
        黑龍江交通科技 2012年1期
        關鍵詞:支墩滑坡體擋墻

        吳科峰

        (中鐵十三局集團第四工程有限公司)

        1 概述

        (1)貴陽市北二環(huán)道路工程偏坡大橋位于云巖區(qū)偏坡村,跨越川黔鐵路、鹽沙公路,是北二環(huán)道路工程的一個重要節(jié)點。大橋分左右幅,全橋位于直線段,其中左幅橋梁19跨,全長1 044 m,右幅橋梁18跨,全長1 009 m。

        (2)大橋15#~17#為35.53+34.47 m現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)箱梁。箱梁為單箱雙室和三室兩種,端支點設端橫梁,中支點設中橫梁,箱梁頂寬14~17 m,箱梁底寬8~11 m,梁高1.8 m,頂板厚 22 cm,底板厚20 cm,腹板寬45 cm。梁體采用C50鋼筋混凝土,一聯(lián)混凝土量860.6 m3。

        (3)橋址處位于山坡處,地勢陡峭,坡面從右幅16#墩向左幅15#墩傾斜,右幅15#~16#墩高差15 m,右幅16#墩~左幅15#墩高差22 m。

        (4)2011年6月17日夜間,貴陽市持續(xù)降特大暴雨,偏坡大橋右幅15#~16#墩間山體發(fā)生滑坡,造成右幅15#~16#墩現(xiàn)澆梁支架基礎、擋墻多處發(fā)生開裂,14#~15#墩間鋼管樁(抗滑樁)被滑坡體向坡下推移近2 m,樁頂貫梁發(fā)生扭曲和斷裂。

        2 滑坡分析

        (1)該處表層為5 m左右灰黃色、褐黃色等雜色粘土夾少量碎石土層,呈松散-中密狀態(tài)。由于左右15#墩基礎開挖,深度切割坡腳,形成臨空面,導致地質環(huán)境或地質體發(fā)生變化。

        (2)該處現(xiàn)澆梁采用滿堂式支架方案,需要將高處坡面開挖整平,同時對低處坡面進行回填,做成直立臺階狀,在15#墩周圍填高5 m,形成三級臺階,臺階高度3.6 m,臺階間砌筑M7.5漿砌片石擋墻,擋墻背后均進行了回填處理。然后,在臺階上搭設碗扣式鋼管腳手架,經(jīng)過此工程處理,實際上對坡面進行了加載,為滑坡產(chǎn)生埋下隱患。

        (3)持續(xù)的降雨,雨水沿坡面下滲,最后從左幅15#墩附近流出,坡面形成一個軟弱滑動面,導致滑坡的形成。

        3 滑坡治理措施

        (1)清方減載。

        (2)拆除箱梁模板及滿堂支架,從橋左側修筑一條施工便道,連接主便道,挖除已滑動的填土、擋墻,對滑坡體進行卸載。

        (3)修筑截水溝。

        (4)在橋梁支架外側上坡修筑截水溝,攔截雨水,確保無大量雨水流入橋下。

        (5)抗滑樁加固。

        (6)對尚未開裂地段,增設抗滑樁加固。在16#左側擋墻下開挖3根直徑2 m抗滑樁,樁頂澆筑混凝土擋板用于支擋原漿砌片石擋墻,保證16#~17#支架基礎穩(wěn)定。

        (7)變更支架方案。

        (8)此次滑坡,造成支架基礎不穩(wěn)定,無法再按滿堂支架方案實施,為此,將原滿堂支架施工方案進行變更,變更為螺旋鋼管+貝雷桁架+滿堂支架的組合支架體系,用樁基將支架托起,避免給滑坡體加載。

        (9)支架設計方案。

        (10)按鋼管的高度不同,有兩個支架方案,方案一是高支架方案,即鋼管支墩代替滿堂支架,鋼管頂距梁底4 m,其上安裝工字鋼橫梁、貝雷桁架縱梁及高度在2 m的滿堂支架。方案二是低支架方案,充分現(xiàn)有地形地物條件,鋼管頂高度與16#墩承臺高度一致,其上安裝工字鋼橫梁、貝雷桁架縱梁及滿堂支架。結合現(xiàn)場周轉材料進場情況,經(jīng)經(jīng)濟技術比較后,從加快施工進度,節(jié)約成本角度考慮,最終選擇方案二。

        圖1 低支架布置圖

        (11)支架結構設計。

        根據(jù)現(xiàn)澆箱梁結構尺寸和梁部荷載,支架設計分三跨,跨度組合為12 m+9 m+9 m。每跨支墩設3根φ630×7.5 mm螺旋鋼管,隨橋面寬度變化,D1#墩鋼管間距為3.65+3.65 m;D2#墩鋼管間距為3.65+4.10 m;D3#墩鋼管間距為3.65+5.75 m。D1#支墩基礎設置在15#墩承臺上,因承臺上已覆蓋填土5 m,采用直徑1.2 m的挖孔樁基礎,樁尖置于承臺上。D2、D3支墩采用直徑2.0 m的挖孔樁基礎,樁尖穿過滑坡體,嵌入基巖不小于2 m,防止樁基整體滑移或傾覆。D4#支墩利用16#墩承臺及承臺兩側的擋墻,不設支墩。樁頂預埋地腳螺栓與螺旋鋼管法蘭連接。

        鋼管支墩頂為2I45b工字鋼橫梁,由于橫梁跨度較大,且邊跨為懸臂,橫梁的撓度大,因此,各支墩間及支墩兩側懸臂部分,增設2I25a工字鋼斜撐,支墩與型鋼組成鋼桁架梁,作為貝雷桁架支撐橫梁。橫梁上設貝雷桁架,根據(jù)箱梁寬度及梁下荷載分布規(guī)律,第一跨設19片貝雷縱梁,第二、三跨設17片貝雷縱梁,貝雷縱梁上按間距60 cm設I12.6分布小橫梁,作為碗扣鋼管腳手架墊梁,腳手架底部采用可調(diào)頂托倒扣在小橫梁的方法,防止支架滑落。上部搭設碗扣式鋼管腳手架搭。

        圖2 鋼管支架橫向布置圖

        4 施工要點

        (1)原施工方案對山坡進行了大范圍的挖填,忽視了工程施工對山體穩(wěn)定的影響,從而引發(fā)滑坡,類似的施工中應加以重視。

        (2)發(fā)生滑坡,采取清方減載、截水的方案是正確的,避免再次發(fā)生滑坡。

        (3)采用組合支架方案,利用樁基的特性,合理地將上部荷載傳遞到基巖上,避免給滑坡體加載,方案科學合理。

        (4)現(xiàn)澆箱梁已施工完畢,支架結構設計合理,安全可靠。

        5 結束語

        偏坡大橋右幅15#~16#現(xiàn)澆箱梁的施工經(jīng)驗告訴我們,在山嶺重丘地區(qū)進行施工時,應高度重視不良地質災害的影響,減少不必要的損失。地質災害發(fā)生后,要采取合理的工程措施,本文組合支架設計與施工,安全、經(jīng)濟合理地解決了滑坡體上現(xiàn)澆梁支架設計及施工問題,對類似橋梁施工具有一定的指導意義。

        [1]周水興,何兆益等.路橋施工計算手冊[M].北京:人民交通出版社,2001.

        [2] 鋼結構設計規(guī)范(GB50017-2003)[S].中國計劃出版社,2003.

        [3]黃紹金,劉陌生.裝配式公路鋼橋多用途使用手冊[M].人民交通出版社,2001.

        [4] 建筑結構荷載規(guī)范(GB50009-2001)[S].中國建筑工業(yè)出版社,2006.

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