孝子河大橋上跨礦區(qū)施工技術(shù)研究

李 濤 （南涪鐵路有限責任公司，重慶 重慶 400023）

1 工程簡況

1.1 工程范圍

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后張法預應力混凝土簡支T梁+（40+64×2+40）m連續(xù)梁+32m后張法預應力混凝土簡支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號段3.0m、2號段3.0m、3號段3.5m、4號段3.5m、5號段以后4.0m，合攏段長度為2.0m，邊跨直線段長5.6m，支點處梁高2.8m，混凝土數(shù)量36.4m3，鋼筋8.92t，總重量約 105.42t。

1.2 地形地貌條件

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)部分承臺位于孝子河道內(nèi)，承臺側(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，該承臺位置在原高壽橋煤礦擋墻及宿舍內(nèi)。要開挖承臺，必須對房屋、擋墻進行拆除，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。承臺橫向兩側(cè)的紅線用地到承臺邊緣水平距離均為2.85m，但左側(cè)煤礦水池頂面與承臺底部的高差達到20m，右側(cè)配電房房頂與承臺底部的高差達到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)場條件極為負責，安全風險極大。

2 施工方案及方法

施工前，施工方與既有礦區(qū)管理方就安全、道路損補償?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)合工程實際情況，針對涉及上跨礦區(qū)的施工進行周密部署，合理安排施工工序，合理配置工、料、機，從安全、環(huán)保和技術(shù)三個方面制定切實可行的施工方案和各項保證措施，在確保安全、質(zhì)量以及整個工期的基礎(chǔ)上，盡量減少對既有礦區(qū)正常運營通行的影響，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 施工臨時設(shè)施布置

2.1.1 施工場地

孝子河 4～6左側(cè)山頂最大標高為 587.96，4#～6#墩承臺底面標高分別為：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械開挖降低20m后安裝2臺塔吊，以供樁基、承臺開挖出渣，墩身模板的吊裝與拆除，混凝土施工時使用。

7#墩利用孝子河河道與山體之間的場地進行施工，施工時必須經(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便橋，以便材料等能到達施工現(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。便道采取臺階的形式，臺階長度為30～50cm，寬度為25cm，臺階頂面采用混凝土抹面處理。便道外側(cè)采用φ50鋼管施做欄桿進行防護，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，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 施工機械設(shè)備

為滿足施工需要，在4#～6#墩山頂平臺安裝2個塔吊，為塔吊型號分別為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，以供9#墩樁基及承臺開挖的石方出渣。

7#、8#墩在便橋施工完成后可以通行吊車，施工前期，必要時可以配合。

2.2 下部結(jié)構(gòu)施工安全防護方案

4#～10#墩開挖施工時，主要存在安全風險較高，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，所以開挖承臺及樁基時的防護特別重要。主要采取以下措施進行防護施工。

2.2.1 安裝主、被動防護網(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道被動防護網(wǎng)進行防護，防護網(wǎng)均為5m高，具體安裝位置如下：

第1道被動防護網(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)主動防護網(wǎng)，防止山體落石掉落，發(fā)生安全事故。7#墩掛設(shè)主動防護網(wǎng)700m2。

2.2.2 安裝引導槽

5#墩承臺位置及其上方巖石節(jié)理發(fā)育，橫坡陡峻，為防止5#墩開挖時對下方高壽橋煤礦瓦斯房造成影響，在5#墩右側(cè)，從承臺頂面開始安裝長度為50cm的引導槽。

引導槽立柱采取I20工字鋼，間距為1m，每個立柱工字鋼長度為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)進行防護。

2.2.3 加設(shè)擋土墻

6#墩開挖對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1m,以保證施工時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,擋土墻將承臺包裹起來形成］字形狀，縱向位置設(shè)置在承臺右側(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。

2.3 施工方案簡述

①4#～6#、9#～10#墩承臺及樁基均采取人工開挖，靜態(tài)爆破，開挖承臺前，先將落石進行清理，體積較小的采取平臺頂?shù)乃踹M行吊裝，體積較大的巖石采取膨脹劑進行解小處理后再用塔吊吊裝出場。7#～8#墩承臺開挖采取破碎錘進行開挖。

②4#～6#墩承臺及樁基開挖的渣體均通過4#～6#墩山頂平臺設(shè)置的2處塔吊進行吊裝出場。

③9#墩承臺及樁基開挖的渣體通過安裝在8#墩處的塔吊進行吊裝出場。

④所有開挖承臺前，先將落石進行清理，體積較小的采取平臺頂?shù)乃踹M行吊裝，體積較大的巖石采取膨脹劑進行解小處理后再用塔吊吊裝出場。清理完成后再進行樁基及承臺基坑的開挖。

⑤本大橋7#墩、8#墩承臺及墩身實體段屬大體積混凝土。澆筑時需按大體積混凝土施工方案進行施工。本大橋 7#、8#、9#墩墩高分別為 80m，76m，44m，墩身施工時需搭設(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。

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0#梁段，然后對稱向兩側(cè)施工形成3個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)梁施工時橋梁兩側(cè)及端頭均設(shè)置安全網(wǎng)和防護網(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，每天負責檢查日常安全防護措施是否被破壞，做到及時修復防護措施，確保施工及礦區(qū)安全。

3 結(jié)語

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，對施工中可能涉及到的問題要進行全面分析，并采取一系列切實可行的安全、技術(shù)措施，同時應積極和既有建筑的主管部門進行有效配合、協(xié)調(diào)，從而解決施工過程中可能會遇到的這些問題。