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        滑坡體上支架設(shè)計(jì)與施工

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

        吳科峰

        (中鐵十三局集團(tuán)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(gè)重要節(jié)點(diǎn)。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(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。箱梁為單箱雙室和三室兩種,端支點(diǎn)設(shè)端橫梁,中支點(diǎn)設(shè)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(shì)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(chǔ)、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(chǔ)開挖,深度切割坡腳,形成臨空面,導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境或地質(zhì)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(shí)對(duì)低處坡面進(jìn)行回填,做成直立臺(tái)階狀,在15#墩周圍填高5 m,形成三級(jí)臺(tái)階,臺(tái)階高度3.6 m,臺(tái)階間砌筑M7.5漿砌片石擋墻,擋墻背后均進(jìn)行了回填處理。然后,在臺(tái)階上搭設(shè)碗扣式鋼管腳手架,經(jīng)過此工程處理,實(shí)際上對(duì)坡面進(jìn)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(gè)軟弱滑動(dòng)面,導(dǎo)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(cè)修筑一條施工便道,連接主便道,挖除已滑動(dòng)的填土、擋墻,對(duì)滑坡體進(jìn)行卸載。

        (3)修筑截水溝。

        (4)在橋梁支架外側(cè)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(duì)尚未開裂地段,增設(shè)抗滑樁加固。在16#左側(cè)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(chǔ)穩(wěn)定。

        (7)變更支架方案。

        (8)此次滑坡,造成支架基礎(chǔ)不穩(wěn)定,無法再按滿堂支架方案實(shí)施,為此,將原滿堂支架施工方案進(jìn)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(shè)計(jì)方案。

        (10)按鋼管的高度不同,有兩個(gè)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(tái)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(jié)合現(xiàn)場(chǎng)周轉(zhuǎn)材料進(jìn)場(chǎng)情況,經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后,從加快施工進(jìn)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

        根據(jù)現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)尺寸和梁部荷載,支架設(shè)計(jì)分三跨,跨度組合為12 m+9 m+9 m。每跨支墩設(shè)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(chǔ)設(shè)置在15#墩承臺(tái)上,因承臺(tái)上已覆蓋填土5 m,采用直徑1.2 m的挖孔樁基礎(chǔ),樁尖置于承臺(tái)上。D2、D3支墩采用直徑2.0 m的挖孔樁基礎(chǔ),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(tái)及承臺(tái)兩側(cè)的擋墻,不設(shè)支墩。樁頂預(yù)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(cè)懸臂部分,增設(shè)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(shè)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(shè)19片貝雷縱梁,第二、三跨設(shè)17片貝雷縱梁,貝雷縱梁上按間距60 cm設(shè)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(shè)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(diǎn)

        (1)原施工方案對(duì)山坡進(jìn)行了大范圍的挖填,忽視了工程施工對(duì)山體穩(wěn)定的影響,從而引發(fā)滑坡,類似的施工中應(yīng)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(xué)合理。

        (4)現(xiàn)澆箱梁已施工完畢,支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,安全可靠。

        5 結(jié)束語

        偏坡大橋右幅15#~16#現(xiàn)澆箱梁的施工經(jīng)驗(yàn)告訴我們,在山嶺重丘地區(qū)進(jìn)行施工時(shí),應(yīng)高度重視不良地質(zhì)災(zāi)害的影響,減少不必要的損失。地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后,要采取合理的工程措施,本文組合支架設(shè)計(jì)與施工,安全、經(jīng)濟(jì)合理地解決了滑坡體上現(xiàn)澆梁支架設(shè)計(jì)及施工問題,對(duì)類似橋梁施工具有一定的指導(dǎo)意義。

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

        [2] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50017-2003)[S].中國計(jì)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(cè)[M].人民交通出版社,2001.

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

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