1項(xiàng)目概況

清連高速特大橋位于原清連一級路右幅路基上方,左幅仍為填土路基,橋梁終點(diǎn)段向外側(cè)偏離。上部采用5×30+3×(5×25)+4×25+3×(4×30)+3×35m預(yù)應(yīng)力T梁,共九聯(lián),結(jié)構(gòu)先簡支后連續(xù),橋梁全長為1094.5m,橋?qū)挘保埃梗担。該橋位于LS=150m的右偏緩和曲線、直線段及半徑R=2500m的右偏圓曲線內(nèi)。第39孔跨越省道S114及省道旁埋設(shè)的通信光纜。橋址區(qū)大的地貌為碳酸鹽巖溶蝕丘陵地貌,微地貌為丘陵斜坡地貌和松散巖類溝谷地貌,特殊性巖土為紅黏土,石炭系的灰?guī)r中巖溶現(xiàn)象發(fā)育,老清連一級公路邊坡局部存在坡面溜砂及危巖體。特大橋39號橋臺(tái)基礎(chǔ)原設(shè)計(jì)采用擴(kuò)大基礎(chǔ),尺寸為5.75m(寬)×13.75m(長),位于原清連公路右側(cè)邊坡上,橋臺(tái)外側(cè)毗鄰既有清連公路,北側(cè)毗鄰S114線。

2存在問題

1)邊坡開挖至橋臺(tái)基礎(chǔ)底面高程后,橋臺(tái)基礎(chǔ)邊緣距離邊坡坡頂最近處不足2m,兩側(cè)臨空。根據(jù)現(xiàn)場踏勘及地質(zhì)鉆探資料,39號橋臺(tái)基礎(chǔ)底面以下7~9m為強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r,節(jié)理、裂隙較發(fā)育。已開挖到位的基礎(chǔ)底面局部巖層夾雜粘土,巖面不均勻,強(qiáng)度差異較大。若在這樣的巖層上直接施工橋臺(tái)擴(kuò)大基礎(chǔ),橋梁荷載會(huì)直接作用于39號橋臺(tái)所處的邊坡上,對邊坡的穩(wěn)定不利,會(huì)留下安全隱患。

2)39號橋臺(tái)所處邊坡在原清連一級公路和S114施工時(shí)已進(jìn)行刷坡施工,對山坡進(jìn)行了擾動(dòng),巖層已受人為因素影響,邊坡坡率陡于1∶0.5,坡面較破碎,局部坡面風(fēng)化較嚴(yán)重,個(gè)別孤石存在松動(dòng)現(xiàn)象。隨著沙沖高架橋39號橋臺(tái)及橋臺(tái)處路塹邊坡的大量爆破施工,對邊坡造成反復(fù)擾動(dòng),致使坡體產(chǎn)生松動(dòng)隱患,不利于邊坡及橋臺(tái)穩(wěn)定。

3)39號橋臺(tái)所處邊坡下面有兩條道路及一座中橋,且在清連高速公路施工期間,其中一條道路S114仍舊在運(yùn)營,因?yàn)榻煌ㄊ杞獾脑,S114上運(yùn)行的車輛越來越多,所以39號橋臺(tái)處的邊坡安全非常重要。開挖后的橋臺(tái)基礎(chǔ)底面巖層具體情況如圖3所示。

3處理方案

針對開挖后巖層的不利情況,需考慮對橋臺(tái)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì),使橋臺(tái)處山體巖層盡量地少承受橋梁傳遞的荷載,以利于橋臺(tái)處山體巖層穩(wěn)定,同時(shí)須考慮對橋臺(tái)處的邊坡進(jìn)行邊坡防護(hù),以保證此處結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定。具體方案如下:

1)沙沖高架橋39號橋臺(tái)基礎(chǔ)處理鑒于上述情況,為確保橋梁結(jié)構(gòu)安全,在充分考慮各種不利因素情況下,決定在原設(shè)計(jì)擴(kuò)大基礎(chǔ)底面增加3根樁基礎(chǔ),樁底高程至S114線路面高程以下5.0m,樁徑為1.5m,將橋梁恒載及行車荷載通過樁基礎(chǔ)傳遞至深層巖體,避免原設(shè)計(jì)擴(kuò)大基礎(chǔ)底面不均勻巖層直接受力可能出現(xiàn)的安全、質(zhì)量隱患。擴(kuò)大基礎(chǔ)參照橋梁承臺(tái)設(shè)計(jì)增設(shè)鋼筋,并與樁基礎(chǔ)鋼筋相連,樁基頂設(shè)置鋼筋網(wǎng),整體受力。由于橋臺(tái)基礎(chǔ)邊緣距離邊坡開挖線很近,樁基施工時(shí)需采取相應(yīng)措施減少對現(xiàn)有坡面的震動(dòng),避免坡體的再次擾動(dòng)。

2)邊坡處理方案39號橋臺(tái)北側(cè)下邊坡(S114線路塹邊坡)及外側(cè)下邊坡(原清連公路路塹邊坡)采用錨桿框架進(jìn)行防護(hù)處理;兩側(cè)邊坡交匯處弧形坡面極不平整,大量孤、危石外露,施做錨桿框架防護(hù)前,需清理孤、危石,將巖石突起部分削除,澆筑錨桿框架時(shí)連同低洼處一并用混凝土澆筑,使框架緊貼巖面。39號橋臺(tái)基礎(chǔ)左側(cè)設(shè)計(jì)高程以下的邊坡坡面及正下方北側(cè)邊坡坡面采用系統(tǒng)錨索墩及隨機(jī)錨桿進(jìn)行防護(hù)。錨索間距按4×4.0m,隨機(jī)錨桿可結(jié)合坡面實(shí)際情況進(jìn)行布設(shè)。

4結(jié)論

a.粵北地區(qū)多為碳酸鹽巖溶蝕丘陵地貌,微地貌為丘陵斜坡地貌和松散巖類溝谷地貌,特殊性巖土為紅黏土,石炭系的灰?guī)r中巖溶現(xiàn)象發(fā)育。在此種地質(zhì)條件下設(shè)計(jì)橋臺(tái)需考慮巖層的變化及溶洞的發(fā)育,確保結(jié)構(gòu)安全。在碳酸鹽巖溶蝕山體(特別是風(fēng)化嚴(yán)重,兩側(cè)臨空的山體)上建橋臺(tái)要根據(jù)巖層的實(shí)際情況,采取措施,保證橋梁荷載安全有效地傳遞,同時(shí)需做好橋臺(tái)處山體、邊坡的防護(hù),以利于結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定及長久使用。b.該文中的特大橋已于2010年底建成通車,通車運(yùn)營近一年半年時(shí)間,39號橋臺(tái)整體情況良好,未發(fā)現(xiàn)橋臺(tái)有裂縫及其他病害,橋臺(tái)邊坡穩(wěn)定,說明文中對39號橋臺(tái)進(jìn)行的特殊設(shè)計(jì)是合理的,可行的。