芻議西部公路橋梁狀況與施工技術(shù)的融合

彭開俊

(云南省公路開發(fā)投資有限責(zé)任公司普洱管理處,云南 普洱 665000）

1 西部山區(qū)高速公路及其橋梁的特點(diǎn)

西部山區(qū)高速公路的主要特點(diǎn)是地形、地質(zhì)和水文情況復(fù)雜。地形復(fù)雜，表現(xiàn)為地面高度差大，坡陡且險(xiǎn)要：地質(zhì)復(fù)雜表現(xiàn)為巖溶、滑坡、不穩(wěn)定斜坡、崩塌、陡崖、煤氣地層等不良地質(zhì)。

受到這些原因的影響，路線布設(shè)時(shí)平縱橫三個(gè)方面都受到不同程度約束，一般就是平曲線多，平面半徑小，縱坡大，橋梁比例高，橫坡陡，高擋墻多。山區(qū)高速公路橋梁也相應(yīng)具有上述特點(diǎn)，彎坡橋多，高墩大跨多，墩臺(tái)形式多，設(shè)計(jì)中必須協(xié)調(diào)解決好橋梁各細(xì)部構(gòu)造與地形地質(zhì)之間的關(guān)系。水文復(fù)雜，表現(xiàn)為水系眾多，水文地質(zhì)、暴雨、洪水、泥沙沿路線不盡相同。山區(qū)高速公路往往是沿溪展線，受地形、地質(zhì)、水文的影響，路線布設(shè)時(shí)平縱橫三個(gè)方面普遍都受到約束，造成平曲線多，平面半徑較小，縱坡較大。路線反復(fù)沿河岸交替設(shè)線，斜、彎及縱向橋多；橫坡陡，半幅橋和半幅路基多；路線跨越眾多溝壑，高墩大跨多，墩臺(tái)形式多，因此橋梁設(shè)計(jì)中必須協(xié)調(diào)解決好橋梁各細(xì)部構(gòu)造與地形、地質(zhì)、水文之間的關(guān)系，處理好與擋墻、隧道、交通設(shè)施、排水設(shè)施等其他構(gòu)造物銜接，從而體現(xiàn)細(xì)部處理見設(shè)計(jì)水平的觀念。

基于山區(qū)復(fù)雜的地形地貌，致使山區(qū)高速公路橋梁在路線中所占比例大，往往選擇曲線、大縱坡、高墩、長(zhǎng)橋等設(shè)計(jì)方案。另外，山區(qū)高速公路橋梁多為彎、坡橋，曲線梁橋在彎扭耦合作用下，具有沿某一不動(dòng)點(diǎn)變形的趨勢(shì)，單向行駛的大縱坡長(zhǎng)橋在長(zhǎng)期反復(fù)的汽車制動(dòng)力作用下，梁體具有沿汽車行駛方向滑移的趨勢(shì)，如果采用全連續(xù)結(jié)構(gòu)，即上下構(gòu)之間為橡膠支座連接時(shí)，這種滑移趨勢(shì)往往造成梁體受力不平衡，支座脫空甚至破壞，從而導(dǎo)致粱體開裂。因此山區(qū)高速公路橋梁宜采用先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)或墩梁固結(jié)的連續(xù)一剛構(gòu)混合體系，既適應(yīng)平面線形，又適應(yīng)橋梁受力特點(diǎn)。

2 西部山區(qū)高速公路橋梁施工及其特點(diǎn)

2.1 西部山區(qū)高速橋梁施工特點(diǎn)

2.1.1 施工周期長(zhǎng)。對(duì)于高空作業(yè)，模板的受力自成體系，從模板的受力性能考慮，高墩柱混凝土的一次澆筑高度一般為4～6m。對(duì)于20m以上高墩的施工次數(shù)至少在4次以上，最多的達(dá)到10多次，這樣每一根墩柱的施工周期相當(dāng)長(zhǎng)，受機(jī)械設(shè)備等因素影響，有的墩柱施工工期達(dá)到5、6個(gè)月之長(zhǎng)。

2.1.2 模板和機(jī)械設(shè)備的投入大。由于單根高墩柱的施工周期長(zhǎng)，且受總工期的限制，各大橋的高墩柱只能采取平行作業(yè)的施工組織方法，每根墩柱至少配備6m高度的模板，使其自成施工體系，這樣模板的投入相當(dāng)大。受起吊能力的限制，高墩柱施工須配備大噸位的吊車，且全標(biāo)段高墩柱數(shù)量多，分散于不同的山溝內(nèi)，致使吊車等設(shè)備很難相互調(diào)配使用，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的投入也大。

2.1.3 計(jì)量支付周期長(zhǎng)，資金周轉(zhuǎn)壓力大。一根Y形墩為一個(gè)分項(xiàng)工程，按業(yè)主的計(jì)量規(guī)定，必須整根墩柱完成且該墩柱最后一次混凝土的齡期達(dá)到28d才有計(jì)量資格。由于高墩柱的施工次數(shù)多、周期長(zhǎng)，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，雖然墩柱完成的延米數(shù)大，但其不符和計(jì)量原則的規(guī)定，大量的未完工高墩柱不能計(jì)量，施工單位墊付的資金不能回籠，而在墩柱施工的中后期，又開始了橋梁上構(gòu)大梁預(yù)制場(chǎng)的建設(shè)，更是需要大量的資金投入。在這兩方面的資金周轉(zhuǎn)壓力之下，一旦承包商的資金供應(yīng)失控，至此勢(shì)必使工程施工陷入步步危機(jī)之中。

2.1.4 高墩施工定位控制難度大。對(duì)于高橋墩來(lái)說，截面相對(duì)面積小、墩身高、重心高、墩身柔度大、施工精度要求高，是其顯著的特點(diǎn)，施工時(shí)軸線很難準(zhǔn)確控制。

2.1.5 高空作業(yè)，施工安全系數(shù)低。

2.2 施工要求

2.2.1 橋梁設(shè)計(jì)上要處理好跨徑與墩高的關(guān)系。跨徑與墩高的關(guān)系按橋梁美學(xué)原則，一般應(yīng)選擇比值為0.6l8～l之間，通過經(jīng)濟(jì)比較，往往又是經(jīng)濟(jì)的，也就是說20m跨徑T梁適應(yīng)的墩高一般為l2～20m，30m跨徑適應(yīng)的墩高一般為l8～30m，40m跨徑適應(yīng)的墩高一般為24m～40m。山區(qū)高速公路地形起伏變化頻繁，通常應(yīng)根據(jù)地形選擇一種跨徑，不宜根據(jù)墩高頻繁變化跨徑，墩柱高度變化很大時(shí)，可以采用20m與30m或者30m與40m的組合跨徑。當(dāng)一座橋梁，有幾種跨徑方案可選擇時(shí)，應(yīng)結(jié)合上下構(gòu)做造價(jià)分析比較再做選擇。

2.2.2 綜合實(shí)施支擋、抗滑、減重、反壓、截排水等工藝

2.2.2.1 滑坡治理以預(yù)防為主，治理為輔，一次根治，不留后患，宜早不宜遲，宜小不宜大的原則，把滑坡阻止在蠕滑擠壓階段?；轮卫響?yīng)優(yōu)先選擇地面排水、地下排水、減重、反壓等容易實(shí)施和見效快的工程措施。滑坡治理應(yīng)盡量安排在旱季，并盡可能少擾動(dòng)滑體的穩(wěn)定，如先做地面引水工程，支擋工程施工應(yīng)分段跳槽開挖、加強(qiáng)支撐等。滑坡不能避讓時(shí)，首先應(yīng)查清其性質(zhì)和穩(wěn)定狀態(tài)，分析其對(duì)橋梁工程的影響，并使橋梁工程建設(shè)盡量不破壞和影響滑坡的穩(wěn)定性，施工順序上必須先處理滑坡，后施工橋梁。

2.2.2.2 減載和反壓都是土石方工程，實(shí)施容易，可用于救急或永久工程，但應(yīng)注意：減重的位置在牽引段和主滑段；反壓工程應(yīng)填在抗滑段以下并保證自身穩(wěn)定和滑坡不越頂滑出。

2.2.2.3 抗滑樁由于其抗滑力大，對(duì)滑動(dòng)穩(wěn)定擾動(dòng)小，施工方便，目前在大中型滑坡上廣泛應(yīng)用，幾乎代替了抗滑擋墻。當(dāng)滑坡推力過大，作為懸臂受力構(gòu)件的抗滑樁不經(jīng)濟(jì)時(shí)，即可根據(jù)條件采用錨索抗滑樁，錨索長(zhǎng)度一般30～50m(受力50～l50t)，還有的達(dá)70～120m (最大受力達(dá)300t)。抗滑樁除了單樁外，還可兩根或三根組合形成排架樁、剛架樁(如利用樁柱式橋墩抗滑即屬這種情況)，還有在樁聞加擋板形成樁板墻。隨著巖土施工機(jī)械和錨索防護(hù)技術(shù)的解決，框架或支墩錨索在滑坡治理中得到廣泛應(yīng)用。

2.2.2.4 鑒于橋梁結(jié)構(gòu)物特別是高等級(jí)公路的重要性，目前對(duì)于滑坡橋位設(shè)計(jì)，基本上采取是先治理滑坡再建橋，避免橋梁滑動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。在一些低等級(jí)和小規(guī)?；轮蟹娇衫脴蛄憾张_(tái)抗滑。橋位滑坡處治安全系數(shù)應(yīng)視橋梁規(guī)?；蛑匾苑謩e對(duì)待，一般情況。建議：特大橋、大橋、中橋、小橋分別采用1.25、1.20、1.15、1.10，特殊情況可適當(dāng)提高或降低，但最低不應(yīng)小于1.05。

2.3 高墩施工方案。可采取履帶吊吊裝模板、鋼筋、混凝土法。該方案為無(wú)支架施工方法。為了方便施工人員操作及安全需要，在每一節(jié)模板的四周設(shè)一操作平臺(tái)，操作平臺(tái)由三大部分組成，用?28鋼筋制作三角支撐，用以焊接在模板的豎肋上。三腳架上放置木板，四周護(hù)欄用?28鋼筋與三腳架焊接構(gòu)成施工操作平臺(tái)。模板、鋼筋及混凝土吊裝用50t履帶吊吊裝，該法操作簡(jiǎn)單、工效快。也可以實(shí)施搭設(shè)支架法。該法是在墩柱兩側(cè)搭設(shè)鋼管或碗扣支架，在支架頂部搭設(shè)橫梁、起重裝置等。每一節(jié)模板用小噸位卷?yè)P(yáng)機(jī)或手拉倒鏈提升，然后平移就位。該法操作簡(jiǎn)單，無(wú)需吊車配合，可連續(xù)施工，致使工程效率偏低，這是基于適合地形條件差、墩高矮、機(jī)械設(shè)備無(wú)法就位的墩柱施工的考慮。混凝土可用高壓輸送泵輸送。

[1]馬惠民.山區(qū)高速公路高邊坡病害防治實(shí)例[M].

[2]霍明.山區(qū)高速公路勘察設(shè)計(jì)指南[M].