滑坡體上支架設計與施工

吳科峰

(中鐵十三局集團第四工程有限公司)

1 概述

(1)貴陽市北二環道路工程偏坡大橋位于云巖區偏坡村，跨越川黔鐵路、鹽沙公路，是北二環道路工程的一個重要節點。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現澆預應力混凝土連續箱梁。箱梁為單箱雙室和三室兩種，端支點設端橫梁，中支點設中橫梁，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，貴陽市持續降特大暴雨，偏坡大橋右幅15#～16#墩間山體發生滑坡，造成右幅15#～16#墩現澆梁支架基礎、擋墻多處發生開裂，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。由于左右15#墩基礎開挖，深度切割坡腳，形成臨空面，導致地質環境或地質體發生變化。

(2)該處現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，擋墻背后均進行了回填處理。然后，在臺階上搭設碗扣式鋼管腳手架，經過此工程處理，實際上對坡面進行了加載，為滑坡產生埋下隱患。

(3)持續的降雨，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，對滑坡體進行卸載。

(3)修筑截水溝。

(4)在橋梁支架外側上坡修筑截水溝，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，增設抗滑樁加固。在16#左側擋墻下開挖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#支架基礎穩定。

(7)變更支架方案。

(8)此次滑坡，造成支架基礎不穩定，無法再按滿堂支架方案實施，為此，將原滿堂支架施工方案進行變更，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)支架設計方案。

(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。結合現場周轉材料進場情況，經經濟技術比較后，從加快施工進度，節約成本角度考慮，最終選擇方案二。

圖1 低支架布置圖

(11)支架結構設計。

根據現澆箱梁結構尺寸和梁部荷載，支架設計分三跨，跨度組合為12 m+9 m+9 m。每跨支墩設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#支墩基礎設置在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，樁尖置于承臺上。D2、D3支墩采用直徑2.0 m的挖孔樁基礎，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#墩承臺及承臺兩側的擋墻，不設支墩。樁頂預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懸臂部分，增設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。橫梁上設貝雷桁架，根據箱梁寬度及梁下荷載分布規律，第一跨設19片貝雷縱梁，第二、三跨設17片貝雷縱梁，貝雷縱梁上按間距60 cm設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頂托倒扣在小橫梁的方法，防止支架滑落。上部搭設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

(1)原施工方案對山坡進行了大范圍的挖填，忽視了工程施工對山體穩定的影響，從而引發滑坡，類似的施工中應加以重視。

(2)發生滑坡，采取清方減載、截水的方案是正確的，避免再次發生滑坡。

(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，方案科學合理。

(4)現澆箱梁已施工完畢，支架結構設計合理，安全可靠。

5 結束語

偏坡大橋右幅15#～16#現澆箱梁的施工經驗告訴我們，在山嶺重丘地區進行施工時，應高度重視不良地質災害的影響，減少不必要的損失。地質災害發生后，要采取合理的工程措施，本文組合支架設計與施工，安全、經濟合理地解決了滑坡體上現澆梁支架設計及施工問題，對類似橋梁施工具有一定的指導意義。

[1]周水興，何兆益等.路橋施工計算手冊[M］.北京:人民交通出版社，2001.

[2］ 鋼結構設計規范(GB50017-2003)[S］.中國計劃出版社，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］ 建筑結構荷載規范(GB50009-2001)[S］.中國建筑工業出版社，2006.