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山区高速公路桥梁整体布设及施工对策

2019-04-10李海峰

山西交通科技 2019年1期
关键词:挖方架桥机桥台

李海峰

(山西省公路局 吕梁分局,山西 吕梁 033000)

1 项目背景

山区地形条件十分复杂,地面高差变化较大,坡势陡峭,受不稳定斜坡、特殊性岩土等地质情况影响。路线经过的地形类别有河谷、山间平原和山岭区。沿线地形地貌多呈微丘和山岭重丘交替出现的形态,构造也有剥蚀中山地貌区,构造侵蚀中山地貌、河谷漫滩地貌、冲洪积堆积平原地貌等。路线布设中弯桥和高墩大跨径桥梁较多。因此,设计中需要综合考虑桥梁布设墩台形式,施工对策等。

2 桥梁平面布置及结构型式

山区桥型方案的拟定及细部构造的处理,应结合抗震,选择抗震性能好的桥型结构。30 m、40 m T梁设置抗震挡块,根据主梁与墩柱刚度关系选择墩梁固结的结构形式,梁与挡块之间以及梁与桥台胸墙之间增加橡胶垫以缓和冲击作用和限制梁的位移。选用的技术指标均应符合《公路工程技术标准》(JTG B01—2014)[1]、《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》和《公路路线设计规范》中的有关规定要求,并严格执行《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分)的要求。

桥梁布设时联长一般控制在120 m 左右,不大于150 m。桥下跨路时,根据所跨公路的等级及与桥墩间距离情况采用不同的桥墩防撞措施。

2.1 桥梁上部结构

桥梁上部构造主要采用30 m、40 m 预应力混凝土连续T梁,力求装配化、标准化,以方便施工、缩短工期、降低工程造价。

位于平曲线段上的桥梁,沿测设中心线采用标准跨径,径向布置。采用调整现浇连续段长度或预制梁长的方式,来解决内、外弧差的问题。T梁梁长变化段应设置在中横隔梁间,预制梁内预应力钢束变化段应设置在跨中直线段内。墩顶现浇连续段钢筋根据实际尺寸调整钢筋长度。边梁外悬臂长据路线平面数据放样,按每5 m 一个控制点反映圆弧线变化。

a)桥面铺装 上层为10 cm 厚的沥青混凝土,下层为10 cm 现浇混凝土桥面板。

b)护栏 大中桥梁内外侧拟均采用钢筋混凝土墙式护栏和混凝土消能减速护栏(长大下坡路段桥梁)见图1 和图2。

图1 预应力混凝土T梁跨中横断面图

图2 预应力混凝土T梁跨中横断面图(长大下坡路段桥梁)

c)排水 对于跨越河流及等级公路桥梁,采用集中排水方式。

2.2 桥梁下部结构

a)桥墩形式根据墩柱高度分段采用不同的形式,原则上墩高小于等于40 m 采用圆形柱式墩;墩高大于40 m 采用变截面空心薄壁墩。桥梁基础采用钻孔灌注桩基础或扩大基础。

b)柱式墩高大于10 m 设置柱间系梁,以增加整体刚度。

c)一座桥梁墩柱高度相差较大时,可采用不同形式,但当某种形式数量较少时,可按照少数服从多数原则归并、统一,尽可能减少桩柱类型,方便施工。

d)对于横断面较陡的桥梁,桩系梁设置在高桩顶面,尽量保证零开挖,便于施工,有利于水土保持。

e)经过城镇密集区或跨国、省道时,重视桥墩景观设计。

f)桥台结合地质条件和填土高度,可选择柱式台、承台分离式台、肋板台及U 台等形式,桥台高度控制在12 m 以内。设置原则如下:桩柱式桥台一般应用于全挖方处,尤其是地势陡峭的全挖方处;肋板台一般应用于地势较平坦,填土高度大于5 m 处;U台一般应用于地质情况较好及台后接挡墙处。

3 新技术、新工艺

a)由于位于山区的桥梁桥墩墩身较高,连续墩处T梁上部负弯矩钢束张拉方案采用吊篮施工。

b)路线纵坡会影响桥台处伸缩缝的设计宽度,因此桥梁设计时,背墙坡度应和路线纵坡保持一致。

c)挖方段落的桥梁,应在挖方部分设置挖方挡墙,确保桥后路基边坡与挖方边坡顺接。

4 施工注意事项

桥梁施工时应注意以下几点:

a)加强施工地质工作,贯彻动态设计原则。做到既安全合理,又经济适用,施工时应考虑先后顺序,并考虑与环境相协调,达到满意的施工效果。

b)对于地面自然横坡陡峭的路段,沿线出露地层古老,岩石强烈风化破碎,裂隙发育。施工便道、基础开挖应注意支护,为防止垮塌危及墩台基础的安全,均进行必要的防护,施工开挖时应避免大规模爆坡、尽量减少对坡体的扰动。

c)位于平曲线段上的桥梁采用调整预制梁长的方式解决内、外弧差的问题;对于位于超高渐变段上的桥梁,预制T梁翼缘的横坡取相邻墩台横坡的平均值[2]。

d)桥梁架设根据实际情况采用落地龙门架吊装或采用架桥机吊装。使用架桥机时,架桥机在桥上行驶时必须使架桥机重量落在梁肋上,必须经过施工荷载验算后方可使用。架梁顺序应按先中梁、后边梁。

e)预制梁架设后,桥墩处设支座的应加强横向临时支撑;桥墩与梁固结的,应及时焊接盖梁顶钢板和梁底钢板。现浇连续段的钢筋以及翼缘板、横隔板接缝处的钢筋都应及时连接,增强梁体的整体性和稳定性。

f)桥面板及墩顶现浇连续段在浇注时必须将接触面的浮浆、油污等清洗干净,再凿毛后方可浇筑,从而保证新旧混凝土结合牢固。

g)对于高墩的施工,为保证其稳定性,尽量保证墩顶对称荷载加载。架桥机施工时应“慢加速、匀移动”前移,减少架桥机对墩顶的水平冲击力。

h)当桥台与路基挡墙相接时,施工时应严格按规定放样,核对好挡墙与桥台的相对位置,曲线上桥台侧墙应顺应线形设置。台后填土应采取透水性材料分层填筑、夯实,密实度应达96%。锥坡填土应按设计宽度一次填足。待填土压实后再进行桥台桩基、承台及肋板施工,保证台后填土的稳定性和密实性[3]。

i)施工扩大基础时应根据实际地质情况调整基底标高,确保基底岩层满足设计基底承载力,基底埋置到强风化岩层以下不小于0.5 m,且覆盖层最小厚度不应小于1 m。当基底岩层裂隙发育或较破碎,施工时应对基底岩层进行可靠处理,加强岩层的整体性[3]。

j)桥墩桩基、系梁施工中,应注意临时开挖或填筑平台的稳定,必要时设置支挡防护,以保障施工安全;施工中破坏的桥下植被应及时补回,不应使山体过长时间裸露,以免造成施工期间雨水反复冲刷裸露山体。

k)对于部分桥涵构造物位于路边陡坡上或与居民居住区域较近时,施工必须注意防落物支挡的设置,自然陡坡的防护及必要的隔离等措施。以不影响现状道路的运营和不影响施工场地附近居民生活出行为前提,对现状道路设置必要的临时防护及必要的隔离等措施,并做好施工应急预案,以确保施工安全。

l)桥梁高墩施工时,应注意高空落物的防护,在大雨大雾或大风等恶劣天气环境中,应停止高空作业。并且应做好施工方案组织及紧急情况应急预案等工作,以确保施工安全。

5 结语

桥梁方案设计原则上不降低原有河道、沟渠功能,尽量不破坏原有水系和排灌网络,满足水利配套和农灌的需要。依据桥位处的自然环境和地形条件,强调桥孔和结构形式与地形、环境的协调统一,体现“尊重自然,保护环境”的设计理念。陡坡桩基施工避免对山体的大开挖,以防造成山体失稳。应注意结构的整体施工观念,有关预埋件不得遗漏。

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