劉 斌

（中交第二公路工程局有限公司 陜西 西安 710065）

淺析滑動帶上橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工

劉 斌

（中交第二公路工程局有限公司 陜西 西安 710065）

基于滑動帶上橋涵結(jié)構(gòu)的建設(shè)問題，文章對滑動帶上橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工問題內(nèi)容進(jìn)行了闡述，并分析了對其的控制措施。針對理論內(nèi)容的抽象性，文章還根據(jù)實(shí)際的工程案例，對設(shè)計(jì)施工中的問題原因進(jìn)行了分析，并提出了采用單跨箱型拱橋的橋梁結(jié)構(gòu)來節(jié)約防護(hù)工程的工作量。

橋涵工程 滑動帶 地質(zhì)選線 工程勘探

我國高等級公路的建設(shè)需求越來越大，山嶺重丘區(qū)逐步成為廣大公路建設(shè)者攻堅(jiān)克難的前沿陣地,這意味著不得不在滑動帶上進(jìn)行橋涵建設(shè)的情況越來越多?；瑒訋系臉蛄航ㄔO(shè)存在一系列地質(zhì)條件變化所帶來的不穩(wěn)定影響，文章針對這一建設(shè)特點(diǎn)提出了注重地質(zhì)選線、工程勘察以及選用合理的橋梁建設(shè)結(jié)構(gòu)形式來對其進(jìn)行控制。這也在很大程度上避免了因工程項(xiàng)目的不穩(wěn)定因素而造成的經(jīng)濟(jì)損失。

一、滑動帶上橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工注意事項(xiàng)

1.設(shè)計(jì)

在對滑動帶上的橋涵結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要想保證其橋梁結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)合理性,需要將滑動帶活動的穩(wěn)定性、地形地貌以及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)條件等諸多因素考慮進(jìn)去。由于橋涵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)大多

在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，對于滑動帶分布的200m范圍內(nèi)的橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以采用單跨橋梁穿越的形式如箱型拱橋等。單跨橋梁穿越的結(jié)構(gòu)形式可以實(shí)現(xiàn)將橋梁的主體結(jié)構(gòu)放置在穩(wěn)定的土層上，對于防護(hù)工程就可以不設(shè)或者是少設(shè)，這就在一定程度上節(jié)約了公路橋梁建設(shè)的經(jīng)濟(jì)成本。而且，橋梁的主體結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)在滑動面以下5m以上處。除此之外，設(shè)計(jì)時(shí)還要根據(jù)建設(shè)地區(qū)的實(shí)際情況，精心做好滑動帶的防護(hù)工程設(shè)計(jì)，像是對滑動帶路段的加固等。這些都是確保橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)際使用的耐久性以及安全性的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容[1]。

2.施工

在滑動帶上進(jìn)行橋涵結(jié)構(gòu)施工時(shí)會受到諸多內(nèi)部因素和外部因素的影響，這種情況就會在一定程度上阻礙滑動帶的活動。所以，在橋涵結(jié)構(gòu)的施工過程中，要對滑動帶在橋位上的活動情況進(jìn)行有效控制。例如，在滑動帶的活動范圍內(nèi)設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)范圍進(jìn)行監(jiān)測點(diǎn)等。此外，還要對橋涵結(jié)構(gòu)建設(shè)用地的地質(zhì)變化情況進(jìn)行勘察審核，以保證實(shí)際的施工與設(shè)計(jì)階段的狀態(tài)保持一致。若經(jīng)勘察后發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件發(fā)生了變化，就要對原有的設(shè)計(jì)建設(shè)方案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。從當(dāng)前滑動帶的橋涵結(jié)構(gòu)建設(shè)情況來看，許多高等級的公路建設(shè)僅把其設(shè)計(jì)與施工看成是結(jié)構(gòu)工程上問題。因而，對其的建設(shè)僅停留在地質(zhì)工程的特殊設(shè)計(jì)上，這就導(dǎo)致了滑動帶上的橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段、施工階段以及地質(zhì)研究階段各自成體。這種建設(shè)狀態(tài)使得很多工程問題得不到系統(tǒng)上的解決，從而給建設(shè)企業(yè)、單位造成了不同程度的經(jīng)濟(jì)損失。下面就增加解決這些問題的關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行了分析[2]。

二、預(yù)防滑動帶橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量問題的相關(guān)措施

1.地質(zhì)選線方案

滑動帶上的橋涵結(jié)構(gòu)建設(shè)是在合理的地質(zhì)選線以及細(xì)致的工程勘察工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其中的地質(zhì)選線更是決定公路橋梁建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。所以，在地質(zhì)選線的過程中，要對當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件、水文地質(zhì)條件進(jìn)行深入探測。對于地質(zhì)條件中的滑坡路段，要根據(jù)其產(chǎn)生影響的程度采取繞越、選擇合理的施工位置進(jìn)行縮小穿越范圍等處理措施。這樣就可以在一定程度上降低設(shè)計(jì)施工的難度，以保證工程投入使用后的運(yùn)營安全性和耐久性[3]。

2.地質(zhì)勘察的具體內(nèi)容

在對橋位處的滑動帶進(jìn)行地質(zhì)勘察的過程中,要對影響工程建設(shè)的影響因素進(jìn)行細(xì)致的計(jì)算分析。具體內(nèi)容有：滑動帶的影響范圍，尤其是順著橋梁工程建設(shè)方向的影響范圍。對其進(jìn)行認(rèn)真的分析和評價(jià),并把對滑動帶的勘察結(jié)果按影響程度分為：穩(wěn)定的、一般穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的警戒區(qū)。這樣一來，橋梁工程的設(shè)計(jì)人員就根據(jù)根據(jù)此數(shù)據(jù)信息進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)，并采取合理的橋涵結(jié)構(gòu)形式對其進(jìn)行有效防護(hù)。

3.施工中的具體措施

在對滑動帶上的橋涵結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體施工的過程中，其主要存在的施工問題有：橋梁上部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案不合理、樁長的設(shè)計(jì)不夠。對于前者可根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況與滑動帶沿橋軸線的分布情況來找出問題原因，并采用單跨橋梁結(jié)構(gòu)來節(jié)約對滑動帶周圍大量的防護(hù)工程。對于樁長的施工問題，在設(shè)計(jì)的過程中，僅考慮樁長的受力問題是不能保證橋涵結(jié)構(gòu)的施工穩(wěn)定性的，還要考慮到結(jié)構(gòu)的樁底是否在滑動面的下面。因而，在設(shè)計(jì)的過程中，就要提出要求保證15m長的樁底是處于滑動帶的滑動面以上的。

三、實(shí)例

以某山區(qū)高速公路的橋梁滑動帶設(shè)計(jì)施工過程為例，通過其過程中產(chǎn)生的具體問題來說明地質(zhì)選線與地質(zhì)勘察的重要性。

1.橋涵工程問題

這一公路所要穿越的是200m左右的滑動帶，設(shè)計(jì)人員所采用的橋梁結(jié)構(gòu)形式是空心板簡支橋梁。其橋梁全長為203m，分上下行線。由于此工程的建設(shè)地點(diǎn)是在河流的左側(cè)斜坡處，其施工的地質(zhì)條件構(gòu)造是剝蝕中山地貌。而且，橋址是在陡緩地形的過濾帶，這就意味著其工程建設(shè)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是在地表水與地下水匯集的地帶。在具體的施工過程中，發(fā)現(xiàn)了橋下墩體結(jié)構(gòu)都出現(xiàn)了不同程度的偏斜。此橋墩所采用的設(shè)計(jì)施工方法是通過人工挖孔后，進(jìn)行灌注樁的形式。針對這一情況，建設(shè)人員應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況對其病害的影響范圍進(jìn)行細(xì)致分析，并通過預(yù)應(yīng)力錨索的技術(shù)對其進(jìn)行處理。這一過程需要對原有發(fā)生偏斜的橋墩進(jìn)行爆破，而后重新修筑。此外，為加強(qiáng)其固定性還要在橋的上行線上安設(shè)盲溝、排水溝等，以減緩或者消除水分對橋梁結(jié)構(gòu)的腐蝕現(xiàn)象。如圖1所示，為預(yù)應(yīng)力錨索裝置圖[4]。

圖1 預(yù)應(yīng)力錨索裝置

3.分析及解決

山嶺高速公路橋梁工程出現(xiàn)上述問題的原因是該橋在設(shè)計(jì)和施工的過程中,對橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案不合理。這一問題完全可以通過對施工現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行勘探后進(jìn)行避免，爆破、重新修建以及增設(shè)一系列的防護(hù)措施都會造成很大程度上的經(jīng)濟(jì)損失。針對山嶺高速公路建設(shè)地質(zhì)條件極部穩(wěn)定的工程，采用單跨式的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)才是合理的。這樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以省去大量防護(hù)工程的同時(shí),還能節(jié)省一部分的工程建設(shè)成本。此外，這一工程的樁長設(shè)計(jì)也不合理。由于工程的橋長203m所穿過的滑動帶200m，這就意味著整個(gè)工程的建設(shè)是在不穩(wěn)定的施工條件下進(jìn)行的。在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分的考慮到樁體的受力問題使其能夠滿足實(shí)際的使用要求。而且，工程在進(jìn)行樁基施工時(shí)采用的是人工挖樁,這樣就意味著其在成孔的過程中會不斷地向外排出孔內(nèi)的地下水方。由此而引起滑動帶范圍工程地質(zhì)條件發(fā)生改變，這是引發(fā)橋墩發(fā)生偏斜的主因。

具體變化過程是：地質(zhì)條件發(fā)生改變后，施工單位沒有對其進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決。這就在很大程度上放任滑動帶的下滑問題發(fā)展，最終使橋墩偏離了設(shè)計(jì)的中心線。在進(jìn)行地質(zhì)選線時(shí)，應(yīng)該在不穩(wěn)定的路段設(shè)置地質(zhì)觀測點(diǎn),這是及時(shí)了解施工地質(zhì)狀態(tài)的有效措施。從工程的經(jīng)濟(jì)效益上看，進(jìn)行過爆破重新修建的工程比原橋梁工程的造價(jià)要多出兩倍以上。事實(shí)證明,在工程的設(shè)計(jì)階段，對地質(zhì)情況進(jìn)行較為粗略的對比分析就可以有效的避免如此巨大的經(jīng)濟(jì)損失。此工程中采用合理橋梁結(jié)構(gòu)形式如單跨箱型拱橋,不但可以使工期提前,還可以節(jié)省對滑動帶采取防護(hù)措施的工程投資。

結(jié)束語

綜上所述，橋涵工程結(jié)構(gòu)在穿越地質(zhì)滑動帶的過程中，其合理的設(shè)計(jì)和施工要在了解地質(zhì)條件以及對地質(zhì)變化進(jìn)行監(jiān)測的基礎(chǔ)上才能達(dá)到的。對于建設(shè)企業(yè)來說更是保證經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵內(nèi)容。文章以實(shí)際的工程案例中出現(xiàn)的問題以及問題產(chǎn)生的影響，旨在為行業(yè)內(nèi)部的相關(guān)建設(shè)者提供一些建議。

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1007-6344（2015）12-0146-01