李 濤 (南涪鐵路有限責(zé)任公司,重慶 重慶 400023)
孝子河大橋位于重慶市南川區(qū),中心里程為DK40+668,全長 416.63m,施工里程范圍為DK40+394.30~DK40+810.93。本橋全橋均為樁基承臺(tái)基礎(chǔ)和圓端型橋墩,最高墩高80m,最低墩高13m。上部結(jié)構(gòu)為5×32m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁+(40+64×2+40)m連續(xù)梁+32m后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁。連續(xù)梁墩頂0#塊長度為12m,圬工量為110.1m3,0#塊重量約為291.6t。懸澆箱梁節(jié)段長度為1號(hào)段3.0m、2號(hào)段3.0m、3號(hào)段3.5m、4號(hào)段3.5m、5號(hào)段以后4.0m,合攏段長度為2.0m,邊跨直線段長5.6m,支點(diǎn)處梁高2.8m,混凝土數(shù)量36.4m3,鋼筋8.92t,總重量約 105.42t。
孝子河大橋4#~6#墩位為半山腰上,左側(cè)靠山體,右側(cè)臨近孝子河,承臺(tái)頂面距離河面高度為61~78m,6#墩下方有一處高壽橋煤礦瓦斯房。7#墩位于孝子河畔,左側(cè)部分承臺(tái)位于孝子河道內(nèi),承臺(tái)側(cè)邊為山體,橫坡較陡峭。
8#墩位于高壽橋煤礦宿舍內(nèi),兩側(cè)橫坡以及一側(cè)縱坡坡度較大,該承臺(tái)位置在原高壽橋煤礦擋墻及宿舍內(nèi)。要開挖承臺(tái),必須對(duì)房屋、擋墻進(jìn)行拆除,擋墻為煤礦80年代砌筑的干砌片石,擋墻寬度2m,高度12m,擋墻內(nèi)為人工回填土,穩(wěn)定性極差。承臺(tái)橫向兩側(cè)的紅線用地到承臺(tái)邊緣水平距離均為2.85m,但左側(cè)煤礦水池頂面與承臺(tái)底部的高差達(dá)到20m,右側(cè)配電房房頂與承臺(tái)底部的高差達(dá)到24m。
9#墩位于半山腰上,10墩位于高壽橋隧道洞口,與山下高差為76m,現(xiàn)場條件極為負(fù)責(zé),安全風(fēng)險(xiǎn)極大。
施工前,施工方與既有礦區(qū)管理方就安全、道路損補(bǔ)償?shù)群炇饏f(xié)議,辦理施工許可后方能施工。
通過現(xiàn)場考察,結(jié)合工程實(shí)際情況,針對(duì)涉及上跨礦區(qū)的施工進(jìn)行周密部署,合理安排施工工序,合理配置工、料、機(jī),從安全、環(huán)保和技術(shù)三個(gè)方面制定切實(shí)可行的施工方案和各項(xiàng)保證措施,在確保安全、質(zhì)量以及整個(gè)工期的基礎(chǔ)上,盡量減少對(duì)既有礦區(qū)正常運(yùn)營通行的影響,保證新建鐵路的正常施工,避免產(chǎn)生安全事故并減少環(huán)境污染。
2.1.1 施工場地
孝子河 4~6左側(cè)山頂最大標(biāo)高為 587.96,4#~6#墩承臺(tái)底面標(biāo)高分別為:547.46,537.45,530.63,與山頂?shù)母卟罘謩e為:40.5m,50.51m,57.33m。
因相對(duì)高差較大,且靠山右側(cè)不具備修建便道的條件,因此決定將山頂采取機(jī)械開挖降低20m后安裝2臺(tái)塔吊,以供樁基、承臺(tái)開挖出渣,墩身模板的吊裝與拆除,混凝土施工時(shí)使用。
7#墩利用孝子河河道與山體之間的場地進(jìn)行施工,施工時(shí)必須經(jīng)過高壽橋煤礦礦區(qū),再跨越孝子河,采取在孝子河上修建臨時(shí)便橋,以便材料等能到達(dá)施工現(xiàn)場。
8#墩利用原高壽橋煤礦的道路,再拆除煤礦的宿舍樓、擋墻以提供施工場地,同時(shí)在8#墩安裝塔吊,以吊裝9#墩開挖的土石方(因9#墩在半山腰上,無法修建便道),10#墩利用高壽橋隧道貫通后形成的通道進(jìn)行施工。
2.1.2 施工便道
4#~6#墩順山體采取人工開挖的方式修建便道,因地形條件限制,便道只能供作業(yè)人員行走。便道采取臺(tái)階的形式,臺(tái)階長度為30~50cm,寬度為25cm,臺(tái)階頂面采用混凝土抹面處理。便道外側(cè)采用φ50鋼管施做欄桿進(jìn)行防護(hù),欄桿高度為1.2m,欄桿頂面采取φ50鋼管焊接扶手,中間加設(shè)2道橫向擋護(hù),保證間距不大于35cm。
7#墩修建施工便橋做為施工便道。8#墩利用原高壽橋煤礦既有道路,9#墩不具備修建便道的條件,10#墩利用高壽橋隧道做為施工便道。
2.1.3 施工機(jī)械設(shè)備
為滿足施工需要,在4#~6#墩山頂平臺(tái)安裝2個(gè)塔吊,為塔吊型號(hào)分別為QTZ63(塔吊臂長50m)、QTZ160(塔吊臂長 70m)。
為滿足9#墩施工,在8#墩安裝QTZ63(臂長50m)塔吊1臺(tái),以供9#墩樁基及承臺(tái)開挖的石方出渣。
7#、8#墩在便橋施工完成后可以通行吊車,施工前期,必要時(shí)可以配合。
4#~10#墩開挖施工時(shí),主要存在安全風(fēng)險(xiǎn)較高,特別是6#墩下方的瓦斯房,8#墩左側(cè)的水池、右側(cè)的配電房,存在極大的安全隱患,所以開挖承臺(tái)及樁基時(shí)的防護(hù)特別重要。主要采取以下措施進(jìn)行防護(hù)施工。
2.2.1 安裝主、被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)
在4#~6#墩右側(cè)下方安裝,以防止落石砸壞下方的瓦斯房及施工安全,采取安裝3道被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行防護(hù),防護(hù)網(wǎng)均為5m高,具體安裝位置如下:
第1道被動(dòng)防護(hù)網(wǎng):DK40+525~DK40+668(縱向加橫向)長200m;
第2道DK40+594~DK40+634 長40m;
第3道橫向DK40+658長70m。
在7#墩橫向位置掛設(shè)主動(dòng)防護(hù)網(wǎng),防止山體落石掉落,發(fā)生安全事故。7#墩掛設(shè)主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)700m2。
2.2.2 安裝引導(dǎo)槽
5#墩承臺(tái)位置及其上方巖石節(jié)理發(fā)育,橫坡陡峻,為防止5#墩開挖時(shí)對(duì)下方高壽橋煤礦瓦斯房造成影響,在5#墩右側(cè),從承臺(tái)頂面開始安裝長度為50cm的引導(dǎo)槽。
引導(dǎo)槽立柱采取I20工字鋼,間距為1m,每個(gè)立柱工字鋼長度為8m,埋入深度為1m;I20工字鋼之間采取每1m布置1道∠10×10角鋼進(jìn)行橫向連接,以保證整體穩(wěn)定性;再采取15×15cm的φ16鋼筋網(wǎng)片安裝在工字鋼內(nèi)側(cè)進(jìn)行防護(hù)。
2.2.3 加設(shè)擋土墻
6#墩開挖對(duì)下方高壽橋煤礦瓦斯房的安全影響極大,為保證6#墩的施工安全,經(jīng)過現(xiàn)場具體情況,決定在6#墩右側(cè)施做擋土墻,擋土墻高于承臺(tái)1m,以保證施工時(shí)落石不危及瓦斯房安全。
擋土墻擋土墻縱向長度20m,橫向長度為2×14 m,擋土墻將承臺(tái)包裹起來形成]字形狀,縱向位置設(shè)置在承臺(tái)右側(cè)5m位置。
擋土墻采取I20工字鋼、10×10角鋼、φ16鋼筋網(wǎng)片、混凝土施工完成。
①4#~6#、9#~10#墩承臺(tái)及樁基均采取人工開挖,靜態(tài)爆破,開挖承臺(tái)前,先將落石進(jìn)行清理,體積較小的采取平臺(tái)頂?shù)乃踹M(jìn)行吊裝,體積較大的巖石采取膨脹劑進(jìn)行解小處理后再用塔吊吊裝出場。7#~8#墩承臺(tái)開挖采取破碎錘進(jìn)行開挖。
②4#~6#墩承臺(tái)及樁基開挖的渣體均通過4#~6#墩山頂平臺(tái)設(shè)置的2處塔吊進(jìn)行吊裝出場。
③9#墩承臺(tái)及樁基開挖的渣體通過安裝在8#墩處的塔吊進(jìn)行吊裝出場。
④所有開挖承臺(tái)前,先將落石進(jìn)行清理,體積較小的采取平臺(tái)頂?shù)乃踹M(jìn)行吊裝,體積較大的巖石采取膨脹劑進(jìn)行解小處理后再用塔吊吊裝出場。清理完成后再進(jìn)行樁基及承臺(tái)基坑的開挖。
⑤本大橋7#墩、8#墩承臺(tái)及墩身實(shí)體段屬大體積混凝土。澆筑時(shí)需按大體積混凝土施工方案進(jìn)行施工。本大橋 7#、8#、9#墩墩高分別為 80m,76m,44m,墩身施工時(shí)需搭設(shè)碗扣式腳手架,并搭設(shè)專用人行通道。腳手架外側(cè)掛安全網(wǎng),腳手架與墩柱間搭設(shè)工作平臺(tái)。
⑥連續(xù)箱梁施工采用輕型掛籃分段懸臂灌筑施工,先施工3個(gè)0#梁段,然后對(duì)稱向兩側(cè)施工形成3個(gè)T構(gòu),后合攏主跨,最后施工邊跨段。
⑦由于上跨礦區(qū)作業(yè),施工前先設(shè)置下部安全通道,過程中注意下部設(shè)置安全通道的排查及夜間照明;連續(xù)梁施工時(shí)橋梁兩側(cè)及端頭均設(shè)置安全網(wǎng)和防護(hù)網(wǎng)各一層,以防止橋面施工過程中雜物墜落,影響下方礦區(qū)安全生產(chǎn);同時(shí)在孝子河大橋7#墩和8#墩掛籃底部分別增設(shè)一套由型鋼、鋼板和木膠板組合而成的兜底防護(hù)措施,兜底范圍超出施工掛籃邊緣1.0m,以防止梁體施工過程中高空墜物影響礦區(qū)及行人安全。施工過程中必須設(shè)置專職安全員1名,每天負(fù)責(zé)檢查日常安全防護(hù)措施是否被破壞,做到及時(shí)修復(fù)防護(hù)措施,確保施工及礦區(qū)安全。
新建鐵路跨既有建筑物施工,關(guān)鍵在于既要保證既有建筑物的安全和正常使用,又要保證新建鐵路的正常施工,對(duì)施工中可能涉及到的問題要進(jìn)行全面分析,并采取一系列切實(shí)可行的安全、技術(shù)措施,同時(shí)應(yīng)積極和既有建筑的主管部門進(jìn)行有效配合、協(xié)調(diào),從而解決施工過程中可能會(huì)遇到的這些問題。