滑坡体上支架设计与施工

吴科峰

(中铁十三局集团第四工程有限公司)

1 概述

(1)贵阳市北二环道路工程偏坡大桥位于云岩区偏坡村，跨越川黔铁路、盐沙公路，是北二环道路工程的一个重要节点。大桥分左右幅，全桥位于直线段，其中左幅桥梁19跨，全长1 044 m，右幅桥梁18跨，全长1 009 m。

(2)大桥15#～17#为35.53+34.47 m现浇预应力混凝土连续箱梁。箱梁为单箱双室和三室两种，端支点设端横梁，中支点设中横梁，箱梁顶宽14～17 m，箱梁底宽8～11 m，梁高1.8 m，顶板厚 22 cm，底板厚20 cm，腹板宽45 cm。梁体采用C50钢筋混凝土，一联混凝土量860.6 m3。

(3)桥址处位于山坡处，地势陡峭，坡面从右幅16#墩向左幅15#墩倾斜，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日夜间，贵阳市持续降特大暴雨，偏坡大桥右幅15#～16#墩间山体发生滑坡，造成右幅15#～16#墩现浇梁支架基础、挡墙多处发生开裂，14#～15#墩间钢管桩(抗滑桩)被滑坡体向坡下推移近2 m，桩顶贯梁发生扭曲和断裂。

2 滑坡分析

(1)该处表层为5 m左右灰黄色、褐黄色等杂色粘土夹少量碎石土层，呈松散-中密状态。由于左右15#墩基础开挖，深度切割坡脚，形成临空面，导致地质环境或地质体发生变化。

(2)该处现浇梁采用满堂式支架方案，需要将高处坡面开挖整平，同时对低处坡面进行回填，做成直立台阶状，在15#墩周围填高5 m，形成三级台阶，台阶高度3.6 m，台阶间砌筑M7.5浆砌片石挡墙，挡墙背后均进行了回填处理。然后，在台阶上搭设碗扣式钢管脚手架，经过此工程处理，实际上对坡面进行了加载，为滑坡产生埋下隐患。

(3)持续的降雨，雨水沿坡面下渗，最后从左幅15#墩附近流出，坡面形成一个软弱滑动面，导致滑坡的形成。

3 滑坡治理措施

(1)清方减载。

(2)拆除箱梁模板及满堂支架，从桥左侧修筑一条施工便道，连接主便道，挖除已滑动的填土、挡墙，对滑坡体进行卸载。

(3)修筑截水沟。

(4)在桥梁支架外侧上坡修筑截水沟，拦截雨水，确保无大量雨水流入桥下。

(5)抗滑桩加固。

(6)对尚未开裂地段，增设抗滑桩加固。在16#左侧挡墙下开挖3根直径2 m抗滑桩，桩顶浇筑混凝土挡板用于支挡原浆砌片石挡墙，保证16#～17#支架基础稳定。

(7)变更支架方案。

(8)此次滑坡，造成支架基础不稳定，无法再按满堂支架方案实施，为此，将原满堂支架施工方案进行变更，变更为螺旋钢管+贝雷桁架+满堂支架的组合支架体系，用桩基将支架托起，避免给滑坡体加载。

(9)支架设计方案。

(10)按钢管的高度不同，有两个支架方案，方案一是高支架方案，即钢管支墩代替满堂支架，钢管顶距梁底4 m，其上安装工字钢横梁、贝雷桁架纵梁及高度在2 m的满堂支架。方案二是低支架方案，充分现有地形地物条件，钢管顶高度与16#墩承台高度一致，其上安装工字钢横梁、贝雷桁架纵梁及满堂支架。结合现场周转材料进场情况，经经济技术比较后，从加快施工进度，节约成本角度考虑，最终选择方案二。

图1 低支架布置图

(11)支架结构设计。

根据现浇箱梁结构尺寸和梁部荷载，支架设计分三跨，跨度组合为12 m+9 m+9 m。每跨支墩设3根φ630×7.5 mm螺旋钢管，随桥面宽度变化，D1#墩钢管间距为3.65+3.65 m;D2#墩钢管间距为3.65+4.10 m;D3#墩钢管间距为3.65+5.75 m。D1#支墩基础设置在15#墩承台上，因承台上已覆盖填土5 m，采用直径1.2 m的挖孔桩基础，桩尖置于承台上。D2、D3支墩采用直径2.0 m的挖孔桩基础，桩尖穿过滑坡体，嵌入基岩不小于2 m，防止桩基整体滑移或倾覆。D4#支墩利用16#墩承台及承台两侧的挡墙，不设支墩。桩顶预埋地脚螺栓与螺旋钢管法兰连接。

钢管支墩顶为2I45b工字钢横梁，由于横梁跨度较大，且边跨为悬臂，横梁的挠度大，因此，各支墩间及支墩两侧悬臂部分，增设2I25a工字钢斜撑，支墩与型钢组成钢桁架梁，作为贝雷桁架支撑横梁。横梁上设贝雷桁架，根据箱梁宽度及梁下荷载分布规律，第一跨设19片贝雷纵梁，第二、三跨设17片贝雷纵梁，贝雷纵梁上按间距60 cm设I12.6分布小横梁，作为碗扣钢管脚手架垫梁，脚手架底部采用可调顶托倒扣在小横梁的方法，防止支架滑落。上部搭设碗扣式钢管脚手架搭。

图2 钢管支架横向布置图

4 施工要点

(1)原施工方案对山坡进行了大范围的挖填，忽视了工程施工对山体稳定的影响，从而引发滑坡，类似的施工中应加以重视。

(2)发生滑坡，采取清方减载、截水的方案是正确的，避免再次发生滑坡。

(3)采用组合支架方案，利用桩基的特性，合理地将上部荷载传递到基岩上，避免给滑坡体加载，方案科学合理。

(4)现浇箱梁已施工完毕，支架结构设计合理，安全可靠。

5 结束语

偏坡大桥右幅15#～16#现浇箱梁的施工经验告诉我们，在山岭重丘地区进行施工时，应高度重视不良地质灾害的影响，减少不必要的损失。地质灾害发生后，要采取合理的工程措施，本文组合支架设计与施工，安全、经济合理地解决了滑坡体上现浇梁支架设计及施工问题，对类似桥梁施工具有一定的指导意义。

[1]周水兴，何兆益等.路桥施工计算手册[M］.北京:人民交通出版社，2001.

[2］ 钢结构设计规范(GB50017-2003)[S］.中国计划出版社，2003.

[3]黄绍金，刘陌生.装配式公路钢桥多用途使用手册[M］.人民交通出版社，2001.

[4］ 建筑结构荷载规范(GB50009-2001)[S］.中国建筑工业出版社，2006.