1、桥台设计与施工方案的选定 摘 : 在既有线附近修建新桥 ,涉及的问题较多 , 特别是不能影响既有线的行车安全 , 又要按施工程序进行施工 。既 要 要考虑现场实际情况 、 地质环境 、 安全 、 进度等等 ,又要确保施工有序进行 。概括介绍了在既有线桥梁附近 ,修建另一座 新桥的设计方案与施工方案的确定工作 ,从而为下一步同等条件下既有线桥涵的施工 ,积累一些技术资料及经验 。 关键词 : 注浆 ; 锚喷 ; 挖孔桩 ; 钢轨桩 ; 竖井 1 工程概况 我单位在京通线上负责施工一条铁路专用线 ,既有线上有一 座 2 孔 24m 的铁路桥 ,在既有线附近与既有线平行再修建一座 2 孔 24m 的2、铁路桥 , 线间距为 10m 。既有线于 1973 年建成 , 资料不 全 ,新线工期要求较紧 ,由于特殊原因 ,设计比照既有线的资料设 计了新线 , 新桥比旧桥高 1. 1m , 新桥的墩高 12m , 采用圆形实体 墩 ,桥台为 T 型桥台 ,台高不等 ,0 # 桥台 12m 高 ,2 # 桥台高 14m ,墩 台基础均采用单层基础 。 此种设计方案的优点 : (1) 能够在确保既有线行车安全的情况下进行施工 ; (2) 地质情况与沉井施工方案相吻合 ; (3) 保证了施工工作人员的安全 。 此种方案的缺点 : (1) 场地比较狭小 ; (2) 施工作业较困难 ,且工期较长 ; (4) 投3、资增加 。 (3) 施工过程中的沉井纠偏较困难 ,投入的设备较多 ; 第二种 : 竖井方案 。 此种方案是在桥台位置修建一施工平台 ,在桥台位置外围做 一个 4cm 厚的竖井 , 每次下挖 70cm 作一支撑梁 , 用喷锚机锚喷 40cm 厚的砼护壁 。当混凝土的强度达到要求后 , 再进行下一个 70cm 的施工 ,依次进行 , 最后在桥台周围形成一个 40cm 的砼竖 井 ,然后在井内进行桥台施工 。 图1 建筑物结构示意图 此方案解决了前一种方案存在的问题 : 既能保证既有线的行 车安全 ,又能够达到施工便捷 ,确保了施工作业人员的安全 ,又能 够确保施工工期 。 4 施工方案的选定 2 4、初步设计方案的确定 由于新桥与旧桥较近 ,0 # 桥台的桥无锥体护坡 ( 浆砌片石 ) , 只采用砾石填料堆积形成自然边坡 ,1 # 桥台锥体下有 20cm 厚碎 石渗水料 ; 其下为粘土填料 。根据现场实际情况 ,初步设计定为 : 在既有线桥台与新桥桥台之间 ,每侧布置三根 1. 5m 的挖孔桩对 既有线桥台后的土方进行防护 ,新桥台采用明挖基础施工 。 此方案存在几个问题 : (1) 此方案设计的挖孔桩施工方案 ,现已在北京市禁止施工 ; (2) 三根挖孔桩防护数量较少 , 很难起到对既有桥台后土方 最后经多方考虑最终采用竖井的设计方案 。 在按设计方案施工的过程中又遇到了很多具体问题 :5、 (1) 施工工作平台的施工中 , 遇到了实际问题 , 由于既有线桥 台处的填料为碎石填料 , 原开挖山体后的堆砌体 , 没有经过机械 碾压 、 夯实 ,因而石质较松散 ,在开挖平台过程中 ,其自稳性较差 。 随挖随坍 ,做成施工平台后 ,边坡坍塌已危及既有线的行车安全 。 因而决定对既有线进行边坡防护 , 具体的施工方法是 : 在平台 竖井外侧打 50 钢管 , 钢管长度 1. 5 3. 0m , 间距 20cm , 按 1. 5m 与3. 0m间隔布置 。 钢管外侧堆码草袋 ,草袋的码放每层互相压 贴紧密 ,形成一个整体 ,堆码高度 4. 0m 。 钢管外侧采用 50kg 钢 轨靠贴 ,钢6、轨底部填入深度 60cm ,支撑在竖井外侧的钢筋混凝土 的防护作用 ; (3) 若增加挖孔桩数量 ,将会影响整座桥的工期 ; (4) 由于桥台的填料较高 , 桥台基础较深 , 因而挖孔桩较深 , 土质的自稳性较差 ,将危及施工人员的安全 。 经与设计院探讨后 ,否决此方案 。 3 最后设计方案的确定 井壁上 ,间距 1. 0m ,顶部与地锚用钢丝拉结 ,使整个防护形成一个 整体 ,确保了既有线的行车安全 。 (2) 竖井的施工 。在竖井施工过程中 , 由于砾石的稳定性较 方支立模板 ,灌筑第一道钢筋混凝土支撑梁 。第一道支撑梁完成 否决初步设计方案后 ,曾提出两种与现场条件相符合的设计 方案 7、。 第一种 : 沉井设计方案 。 差 ,在工作平台处施工支撑梁时就造成坍塌 。最后采用在平台上 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 中图分类号 :U443121 文献标识码 :B 总第 86 期 2003 年第 7 期 西部探矿工程 series No. 86 WEST - CHINA EXPLORATION ENGINEERING Jul. 2003 文章编号 :1004 5716 ( 2003) 07 163 02 中图分类号 : TU528 文献标识码 :B 试论水泥稳定基层中干缩8、裂缝的控制措施 谢光健 ( 中南市政工程建设总公司 ,湖南 衡阳 421001) 摘 : 分析了路面水泥稳定基层干缩裂缝产生的机理 ,干缩裂缝对路面的危害和相应的预防措施 。 要 关键词 : 干缩裂缝 ; 预防措施 1 概述 除了干缩裂缝外 , 基层表面还可能因气温变化降低时 , 由于 物体的热胀冷缩特性而产生的收缩裂缝 ,一般称为冷缝 。 裂缝的变形量与时间的关系上 ,可基本描绘成如图 1 所示的 关系曲线 。 当前我国高速公路或一级公路大多采用沥青混凝土柔性路 面 ,其下承层一般设计为水泥稳定基层 , 即采用水泥作为结合料 且级配良好的中粗粒土或细粒土层 ,基层为公路的主要受力承重 层 。9、干缩裂缝指水泥稳定基层混合料经过水泥固化及水份散发 后使基层表面产生的细微开裂现象 。干缩裂缝首先出现在基层 表面 ,然后向深部扩展 ,它们基本上可贯通整个基层 ,裂缝的宽度 大多为 13mm , 严重者可达 5mm 。基层干缩裂缝的产生在一定 程度上破坏了基层的板块整体受力状态 ,而且裂缝的进一步发展 会反射到上部路面面层中 ,使上部面层也相应产生裂缝或断板现 象 。同时 ,若对基层干缩裂缝处理不当 , 路面雨水通过中央分隔 带或路面面层孔隙渗透到路基中 , 会使路基在裂缝处产生积水 , 在上部反复行车荷载作用下 , 极易出现唧浆现象 , 最终导致路面 基层与面层发生沉陷 , 使路面出现早期10、破坏 , 大大地影响公路的 行车质量与使用寿命 。 2 干缩裂缝产生机理 图1 裂缝的变形量与时间关系曲线 由于基层的组成材料为粗集料 ( 1 3cm 碎石 ) 、 细集料 ( 0 5cm 石屑) 、 水泥 ,三种材料加水拌和后经过摊铺碾压成型后 ,水泥 开始吸收混合料中的水份而凝结 ,使原本较潮湿的达到密实状态 的基层集料结构逐渐通过水泥的固化作用趋于干燥 ,基层的体积 在一定程度上趋于减小而收缩 , 若收缩量偏大 , 则会使基层表面 出现拉裂现象 ,产生裂缝 ,这种裂缝一般每 2030m 一道 ,严重者 35m 一道 ,大多数的裂缝会贯通基层的全断面 。因此基层中的 裂缝的发生发展时期主要11、分布于基层成型后的 035 天以内 , 这是水泥凝结与基层强度增加的主要阶段 ,后期虽有所发展 ,但增 幅很小 ,影响不大 ,这也说明裂缝的产生主要与水泥用量有关系 。 3 导致裂缝产生的因素及相应的预防措施 3. 1 基层的设计强度与水泥用量 公路基层的设计强度一般为 3 5MPa , 相应地 , 水泥剂量为 4 %6 % ,设计强度值越高 ,则水泥用量越高 ; 水泥用量越大 ,裂缝 ( 下转第 165 页) 水泥用量越高 ,越容易产生裂缝 ,含水量越高越容易产生裂缝 。 后 ,在向下开挖竖井内土石方时 。由于砾石的自稳性较差 , 下挖 70cm 后 ,竖井第一道支撑梁外侧被淘空 。又给既有12、线的行车及 原设计采用的锚喷混凝土井壁改为混凝土灌注井壁 ,这样 既减少了费用又加快了施工进度 ,还确保了工程质量 。 5 效果 施工人员的安全构成威胁 。原定的设计方案 ,锚喷混凝土竖井无 法施工 。经与设计 、 监理 、 甲方人员现场勘察协商探讨 ,最终采用 我方提出的施工方案 。 在竖井外侧间隔 30cm 打注浆管 ,注浆管的深度 5. 0m 。靠 既有线桥台侧打三排 ,另外两个方向打两排注浆管 ,呈梅花形布 置 ,首先注浆对松散的砾石进行凝结固定 ,以便在开挖竖井过程 中防止砾石继续坍塌 。 通过设计方案的筛选与施工方案的确定 ,以及在施工过程中 的验证 。最后结果达到了预测的效果 ,既节约了投资 , 又保证了 既有线的行车安全 ,既保证了工程质量又提高了效益 , 既保证了 施工人员的安全又确保了工期 。因而认为只有共同协作 ,以现场 的实际情况为出发点 ,才能达到理想的效果 。 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.1