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大桥桥台施工方案研究

【摘要】平桥沟大桥0#桥台接隧道出口,设计标高与老路高差约20m且紧邻老路,该段原始边坡地形陡峻,施工场地狭窄,平桥沟大桥0#桥台施工难度大。文章以施工过程中桥台施工方案的选择为出发点,探讨在地形陡峻、施工场地狭窄、工期紧张的条件下如何经济、高效、安全的完成施工。

【关键词】灾后重建;小间距桥梁;施工方案;施工便道

1工程概况

2008年5月12日14时28分04秒,四川省汶川县发生8.0级地震,震中位于四川省汶川县映秀镇与漩口镇交界处,北纬31.01度,东经103.42度。5•12汶川大地震发生后,国道213线川主寺至汶川公路也受到了强烈影响。为保证灾区灾后重建的各类物资及人员的运输调运,对本公路的灾后重建也迫在眉睫。但由于项目地处高寒地带,不仅抗震烈度高、工期紧,且不断有余震发生,因此对本项目的施工方案及处置措施的优选也非常重要。平桥沟大桥位于本项目LJ6合同段,中心桩号K95+213,为5跨25m预应力混凝土简支T梁桥,处于青龙寺隧道与海子山隧道之间,距青龙寺隧道仅3m。桥梁跨越地势低洼地段,桥位处有冲沟,沟中有常流水,宽16m,测时水流较小。路线左侧为民房和现213国道,右侧50m为岷江。K95+213平桥沟大桥0#桥台接青龙寺隧道出口,设计标高与老路高差约20m且紧邻老路,该段原始边坡地形陡峻,施工场地狭窄,平桥沟大桥0#桥台及青龙寺隧道出口洞门施工难度大。

20#桥台施工方案分析比较

平桥沟大桥0#桥台为桩柱式桥台,端承桩基础。桩长27m,桩径1.6m,其中有18m处于较为破碎的含碎石土中,其下为变质砂岩,桩基置于基岩中9m。台位处桩基外侧保护层厚度较薄,在桩标高距桥台盖梁底为7m处,桩基外侧覆盖层厚度才可达到3.5m,设计计算此位置为桩基的安全位置,若桩位上部破碎的块碎石土发生滑动,且滑动面最低点超过7m,则桩基会因顺桥向水平力过大而偏于不安全。该桥0#台紧邻青龙寺隧道,桥台的尽快实施是保证隧道出口端洞门修筑的重要因素,也是保证全线按时按期按质完工的重要条件。同时,该桩位处地面线陡峻,坡比约为1∶0.35,各类施工机具及人员均无法到达桩位,其施工便道的修筑也很必要。另外,该桥第一跨桥下即0#台旁边就是本次改建的老国道213线,该路在整个施工期间均不可断道,因此,尚应考虑老路的保通问题。综合考虑以上控制及影响0#桥台施工的各种因素,结合实际情况提出了以下几种施工方案:2.1削坡方案在不影响桥下老路通行的情况下,考虑用人工削坡的方法对0#台台位处边坡进行开挖,形成约6.3m宽的施工作业平台,人工挖孔成桩。开挖面形成后,为保证坡面的稳定,需对坡面进行处置。处置方法为:开挖面打入25自进式锚杆,并挂网、喷浆做临时支护,确保边坡的稳定和安全;锚杆按梅花状布置;桩基施工完成后,用M7.5浆砌片石对开挖的部分进行回填,待回填完成后方可施做盖梁、耳墙及上部结构。图1为削坡方案示意,该方案所需费用约为36.3万元。削坡方案优缺点分析:(1)优点。为桥台施工提供了作业平台,该桥台桩基人工挖孔成孔可行;有效的保护了老国道213线,保证了老国道213线抗震救灾通道的通畅;造价增加相对较少。(2)缺点。需人工开挖出平台并成孔,所需时间较长,影响施工工期;对0#台的有效保护层不足的问题未能解决,仍潜在危险。综上,考虑到该方案未能解决本桥0#桥台施工的所有控制条件,故未采用。2.2便道方案A考虑到桥台施工采用人工挖孔桩较耽误工期,且无法有效的保证0#桥台的安全。故针对0#桥台施工的切实需要,提出增设施工便道的方案(图2)。其具体方案为:本桥第一跨跨越原213国道,考虑在第二跨下将老路改移,设置保通便道长141.02m;并在第二跨下设施工便道与0#台相接,施工便道长126.60m;第一跨0#台下用抛填大孤石或隧道洞渣填筑起施工平台,以达到保护0#台桩基及保证施工作业面的作用。保通便道最大纵坡为8%,施工便道最大纵坡为12%。该方案所需费用约为72.4万元。图2便道方案A便道方案A的优缺点分析:(1)优点。为桥台施工提供了作业平台,人工机具均可到桩位处,可采用机械钻孔成孔;对老国道213线进行了改移,保证了老国道213线抗震救灾通道的通畅;所修筑的施工便道能有效的保护0#台,解决了0#台的有效保护层不足的问题。(2)缺点。整个便道工程量较大,工期也较长;施工便道最大纵坡为12%,部分机具仍无法就位,故便道纵坡存在提升的空间,亦即便道长度可适当缩短;所需费用较大。综上,考虑到该方案虽能解决本桥0#桥台施工的所有控制因素,但工期较长,且费用较高,故未采用。2.3便道方案B针对便道方案A已能解决本桥0#桥台施工的所有控制因素,但施工便道的纵坡存在提升的空间,便道长度可适当缩短,这样可大大减少工期。故提出便道方案B(图3),其具体实施方案为:取消原施工便道的回头弯设置,增加施工便道的纵坡,将施工便道起点设在第一跨下,施工便道长约105.0m,最大纵坡25%;并将老路仍改移至第二跨下,设置保通便道长122.94m。设置施工便道的作用有两个,既能作为施工便道,又能作为反压护道,加强边坡的整体稳定。该方案所需费用约为63.6万元。图3便道方案B便道方案B的优缺点分析:(1)优点。本方案除可满足便道方案A所具有的所有优点外,同时还减少了施工便道的工程量,实施可行性增加;施工便道还可作为反压护道,加强了边坡的稳定;采用隧道洞渣填筑便道可有效减少运距及造价。(2)缺点。施工便道施工完成后,将作为保护桥台的永久性设施,其实施过程中的压实度需特别重视,同时后期的养护也需加强。

综上,考虑到该方案能解决本桥0#桥台施工的所有控制因素,且工期相对较短,为此种地形控制下的最优方案,故推荐采用。3结束语针对该桥施工工期短,且桥位处的边坡也较为破碎的问题,同时考虑老路保通的各种因素,综合考虑后提出了三个解决方案。经各方面分析比较,最终选定便道方案B作为推荐方案。该方案不仅能解决困扰此桥施工的各种因素及困难,还可有效的节约工期。但同时需注意:便道施工应分层填筑并压实,其压实度要求应满足规范要求;便道作为永久性设施,应加强养护及管理;由于施工便道和保通便道的实施需增加部分占地,应及时落实等事项。

参考文献

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[4]中华人民共和国交通运输部.JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[5]中华人民共和国交通运输部.JTGD20-2006公路路线设计规范[S].

[6]中华人民共和国交通运输部.JTGD30-2004公路路基设计规范[S].

[7]中华人民共和国交通运输部.JTG/TF50-2011公路桥涵施工技术规范[S].

作者:林莉 单位:四川省交通运输厅交通勘察设计研究院

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