滑坡體上支架設(shè)計(jì)與施工

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，同時對低處坡面進(jìn)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(jìn)行了回填處理。然后，在臺階上搭設(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，坡面形成一個軟弱滑動面，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，挖除已滑動的填土、擋墻，對滑坡體進(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(jié)合現(xiàn)場周轉(zhuǎn)材料進(jìn)場情況，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(chǔ)，樁尖置于承臺上。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#墩承臺及承臺兩側(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)原施工方案對山坡進(jìn)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(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，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[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[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.