魏远 ,甘旭东
(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230088)
某新建城市道路于2015年初开工建设,-K0+295~-K0+130.7段左侧,-K0+295~-K0+143.3段右侧,主道与匝道分离段设置挡墙,挡墙形式为俯斜式挡墙,墙高从2m渐变至7m。左右侧挡墙主体于2015年10月浇筑完成后,靠近南屏路桥台位置,左右侧各自预留一段挡墙,左侧9.2m,右侧6.6m后期浇筑。后期浇筑挡墙于11月底浇筑完成,挡墙与桥梁侧墙相接。
2016年1月29日,现场人员发现左右侧后期浇筑挡墙出现横向裂缝,裂缝从桥梁承台处向小桩号方向发展,且裂缝张口有不断扩大倾向。
原地基局部为淤泥质土,施工挡墙时,未做特殊处理,地基承载力要求不能满足要求,同时也导致挡墙下地基沉降过大[1]。
该段挡墙施工时与桥台搭接0.5m,同时未设置沉降缝,由于桥台为桩基础,基本无沉降,而挡墙其它处地基为土基,有工后沉降;因此该处裂缝为不均匀沉降导致墙身横向施工缝处被拉裂。
桥头挡墙-K0+140~-K0+130.7段左侧,-K0+150~-K0+143.3段右侧,处理方案及施工工序:沿挡墙墙踵外0.5m打设桩径8.9cm,壁厚5mm钢管桩,桩长16m,梅花形布置,前期作为临时支护,后期作为注浆管。小孔直径Ф10mm,呈60°放射状分布,竖间距10cm。钢花管桩在成孔过程中,应采用潜孔钻跟管钻进的形式,以确保成孔质量及防止塌孔,钢管顶应低于现有路面15cm以便于后期路面养护。
通过计算分析,墙后土压力Ea=114.203kN Ex=97.336kN Ey=59.732kN;因挡墙无外倾现象,通过假设挡墙裂缝沿路线方向为水平,计算得到安全系数为1.5,满足规范要求。为防止因挡墙出现外倾裂缝,不利于挡墙稳定,在挡墙内钻孔,设置微型桩,提高挡墙抗滑移能力[2]。
微型桩计算以工字钢,抵抗墙后土压力水平分量所产生剪力,作为控制因素。
挡墙墙顶(沿挡墙边缘)竖向钻孔,间距1m,孔径30cm,设置工字钢(型号22b,h=220mm,b=112mm,tw=9.5mm),将上下部挡墙链接,阻止上部挡墙滑移。钻孔及工字钢深度为12m。钻孔过程中应加强对该段挡墙的监测与支护,确保施工安全[3]。
沿桥梁桥台承台处将挡墙竖向断开,采用岩石取芯机,使土基段挡墙自由沉降[4]。
待挡墙竖向断开后,向挡墙竖向钻孔(内置工字钢)内注射膨胀性混凝土。
挡墙后台背回填路基整体注水泥浆,挡墙外侧3m范围内地基加固注水泥浆,深度10m[5]。
通过以上工程措施,有效控制了裂缝发展,挡墙沉降缝施工完毕后,裂缝张口尺寸明显减小。处理后一年之后,通过现场观察挡墙基本稳定,裂缝完全没有发展,裂缝长度及开口尺寸均无变化。
桥梁接挡墙路段,挡墙与桥梁基础之间应设置沉降缝,避免不均匀沉降,导致挡墙、桥梁出现病害。
挡墙出现刚性地基与软弱地基沉降不均时,可通过及时施工沉降缝,不均匀沉降。
挡墙基底加固,可通过钢管注浆加固土体,同时钢花管及周围水泥浆液形成微型桩,提高地基承载力,减少地基沉降。