山體滑坡應(yīng)急處治橋改路施工方法

鐘國(guó)平

(1.廣西路建工程集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530001；2.南寧市筑路技術(shù)與筑路材料工程技術(shù)研究中心，廣西 南寧 530001)

0 引言

百色至隆林高速公路某段受山體滑坡影響，使該路段一座中橋出現(xiàn)了橋臺(tái)及橋墩開裂、蓋梁擋塊破壞等變形現(xiàn)象，其中墩柱裂縫最大寬度達(dá)0.7 mm以上，已嚴(yán)重超出規(guī)范容許值，橋梁運(yùn)營(yíng)安全隱患嚴(yán)重，亟須進(jìn)行處治。

筆者所在公司總結(jié)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，引申出高速公路山體滑坡應(yīng)急處治橋改路施工方法。

1 山體滑坡應(yīng)急處治橋改路施工方法特點(diǎn)及適用范圍

運(yùn)用拆除橋梁上構(gòu)，坡底填方加載，四周防排水結(jié)合的方式治理滑坡，對(duì)橋梁墩柱臨時(shí)加固，充分利用現(xiàn)有橋墩抗滑作用，保留橋梁墩柱蓋梁，在路基填方當(dāng)中形成天然抗滑結(jié)構(gòu)，底部采用透水性材料填筑，坡腳處設(shè)置擋土墻作為防護(hù)支擋，填方土體加入土工材料增強(qiáng)整體穩(wěn)定性，將危險(xiǎn)病害橋梁改為填方路基，達(dá)到消除橋梁安全隱患的目的。

通過(guò)綜合防排水等處治措施消除和減輕地表水和地下水的危害，達(dá)到消除橋梁安全隱患、力保高速公路正常營(yíng)運(yùn)的目的。

本方法不中斷高速公路通行，邊通車邊施工，不影響高速公路正常運(yùn)營(yíng)。采用坡底填方加載、坡底擋土墻支護(hù)、利用舊有橋墩抗滑支護(hù)、綜合排水等常規(guī)施工工藝，成熟可靠。采用加筋土填筑方案，在原橋臺(tái)及蓋梁附近加鋪雙向土工格柵進(jìn)行處理，有效減輕后期填方整體差異沉降問(wèn)題。 施工快速，其中幾個(gè)工序可以同時(shí)平行施工，有效縮短工期。

本施工方法適用于已建成通車道路出現(xiàn)類似橋梁病害問(wèn)題的治理。

2 施工工藝流程(圖1)

圖1 施工工藝流程圖

3 操作要點(diǎn)

3.1 擋墻施工

擋土墻基礎(chǔ)施工前必須檢測(cè)基底承載力，如承載力滿足各段基底承載力圖紙?jiān)O(shè)計(jì)強(qiáng)度，可進(jìn)行后續(xù)施工；如基底不滿足該段基底承載力設(shè)計(jì)要求，需進(jìn)行碎石或片石換填處理，直至達(dá)到基底承載力設(shè)計(jì)要求，方可進(jìn)行下一步施工。

澆筑混凝土前進(jìn)行標(biāo)高復(fù)測(cè)工作，并對(duì)模板設(shè)計(jì)標(biāo)高線進(jìn)行劃線標(biāo)記，澆筑混凝土?xí)r以劃線進(jìn)行參考，控制標(biāo)高。泄水孔為φ100 mmPVC泄水管，梅花形布置，間距一般為1.5 m，遇滲水區(qū)可適當(dāng)加密。泄水孔進(jìn)水口周圍應(yīng)用反濾土工布包裹以免泄水孔淤塞，土工布尺寸為40 cm×40 cm，最低排泄水孔出口距基礎(chǔ)頂面30 cm。

3.2 橋墩加固

在墩柱變形開裂段外包50 cm厚的鋼筋混凝土，在后期路基填筑完成后，保留橋梁的橋墩、系梁、蓋梁，利用原有墩柱的抗剪能力，在土體內(nèi)形成新的抗滑體結(jié)構(gòu)，增加填方路基的穩(wěn)定性。

3.3 土方填筑

在橋墩柱附近采用輕質(zhì)混凝土填充，為減輕后期差異沉降問(wèn)題，在原橋臺(tái)及蓋梁附近加鋪雙向土工格柵進(jìn)行處理。

路堤應(yīng)分層填筑、分層壓實(shí)，分層最大松鋪厚度應(yīng)≤30 cm。

采用加筋土填筑方案，滿鋪土工格柵，以φ10 mmU型鋼筋錨釘固定，錨釘長(zhǎng)度為30 cm，按3 m×3 m設(shè)置，土工格柵均反包2 m。禁止各種機(jī)械在沒(méi)有填筑的土工格柵上通行作業(yè)。

為方便填筑并減小對(duì)病害橋梁的影響，橋墩附近凈空使用經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)后濕容重<8 kN/m、對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度為1.0 MPa的氣泡混合輕質(zhì)土進(jìn)行現(xiàn)澆填筑以滿足結(jié)構(gòu)要求。澆筑前要求地基表面嚴(yán)格整平。

氣泡混合輕質(zhì)土澆筑進(jìn)度應(yīng)與周圍常規(guī)填土進(jìn)度基本一致。采用先填后挖的原則，瀝青麻絮平面尺寸與地系梁和橫系梁項(xiàng)面幾何尺寸一致(見(jiàn)圖2)。

圖2 氣泡混合輕質(zhì)土填筑區(qū)示意圖

氣泡群應(yīng)采用發(fā)泡設(shè)備預(yù)先制作，不宜采用攪拌方式制作氣泡群。氣泡群應(yīng)及時(shí)與水泥基漿料混合均勻，新拌氣泡混合輕質(zhì)土在泵送設(shè)備及泵送管道中停置時(shí)間宜≤1 h。

3.4 橋梁拆除

為充分利用現(xiàn)有橋墩的抗滑作用，橋梁僅拆除上部空心板部分，余下橋臺(tái)、蓋梁及橋墩均保留。當(dāng)路基填筑至橋梁底以下約3 m時(shí)進(jìn)行交通管制，封閉半幅路實(shí)施橋梁拆除。拆除順序?yàn)椋翰鸪雷矇Α鸪龁纹喉敯濉鸪龁纹焊拱濉鸪龁纹旱装濉乱黄翰鸪?/p>

拆除前在另外半幅橋梁中間防撞墻頂處安裝防護(hù)網(wǎng)，防護(hù)網(wǎng)距離墻頂高度為2 m，防止橋梁拆除過(guò)程中混凝土飛濺到另外通車的半幅橋面，影響行車安全。橋梁拆除期間，組織專門人員對(duì)正在拆除的橋梁進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)非正常情況時(shí)，及時(shí)預(yù)警，通知相關(guān)人員，著手解決問(wèn)題。

3.5 涵洞施工

為保證排水通暢，橋梁拆除后需新建涵洞。經(jīng)水文計(jì)算，并考慮到沉降適應(yīng)性問(wèn)題，設(shè)計(jì)新建φ2 m的鋼波紋管涵一道。該類型涵洞可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，能有效節(jié)約工期。為盡量避免后期山體變形對(duì)涵洞的影響，涵洞布置于現(xiàn)有滑坡邊界線以外。鋼波紋管采用圓形整體管，快裝式波紋涵管一般每節(jié)管的長(zhǎng)度為2.8～3.4 m，兩端焊接法蘭盤，施工現(xiàn)場(chǎng)采用螺栓連接。

涵洞兩側(cè)回填應(yīng)對(duì)稱施工，分層回填，每層厚度為20 cm。涵洞兩側(cè)回填應(yīng)采用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，壓實(shí)度≥96%。靠近涵洞30～50 cm處用人工小型機(jī)械夯實(shí)。涵管上方當(dāng)回填厚度<50 cm時(shí)采用手扶振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，壓實(shí)度≥96%。當(dāng)涵管頂填土>50 cm后，方可采用壓路機(jī)施工，每層厚度為20 cm，壓實(shí)度≥96%。

3.6 路面施工

瀝青路面結(jié)構(gòu)層由上到下分別為40 mm上面層SMA-13→60 mm中面層AC-20→80 mm下面層AC-25→200 mm基層C40混凝土→200 mm基層C20混凝土→200 mm級(jí)配碎石底基層。

混凝土基層應(yīng)設(shè)置縱縫、橫縫，同時(shí)在新建路基段兩端各設(shè)一道脹縫。縱縫深≥1/4板厚，縫寬3～5 mm，脹縫寬1～2 cm，使用SBS改性熱瀝青灌縫。縱、橫向縮縫中可不設(shè)拉桿和傳力桿。由于混凝土基層會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫導(dǎo)致瀝青混凝土面層出現(xiàn)反射裂縫，應(yīng)對(duì)混凝土基層和底基層設(shè)置縮縫，橫向縮縫間距宜為6～8 m，一次攤鋪寬度>7.5 m時(shí)應(yīng)設(shè)置縱向縮縫，上基層和下基層接縫應(yīng)相對(duì)應(yīng)。縱橫向縮縫采用硬切縫，縱橫向縮縫切割順直度應(yīng)<10 mm，硬切縫以不啃邊為最佳時(shí)機(jī)，縱縫可略晚于橫縫，所有縱、橫縮縫最晚切割時(shí)間均不得超過(guò)24 h。切縫深度宜為板厚的1/4～1/3，最小深度≥60 mm。

瀝青路面施工的最低氣溫應(yīng)≥10 ℃，每天施工開始階段宜采用較高溫度的混合料。瀝青混合料的松鋪系數(shù)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)路段的試鋪、試壓確定，通常在1.17～1.25左右。初壓溫度一般宜≥155 ℃，復(fù)壓溫度宜≥140 ℃，終壓的結(jié)束溫度宜≥100 ℃。初壓應(yīng)緊跟攤鋪機(jī)后進(jìn)行，并保持較短的初壓區(qū)長(zhǎng)度，以盡快使表面壓實(shí)，減少熱量散失。

3.7 綜合排水綠化交安

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣排水溝的位置與高程，挖出排水溝基礎(chǔ)，人工平整后澆筑混凝土基礎(chǔ)，刮平表面，施工時(shí)控制好排水高程。按照設(shè)計(jì)尺寸安裝模板，模板安裝應(yīng)牢固可靠，控制好線形，驗(yàn)收合格后澆筑墻身混凝土，及時(shí)養(yǎng)生。

水溝蓋板采用預(yù)制，按照設(shè)計(jì)尺寸安裝模板及鋼筋加工，澆筑時(shí)應(yīng)及時(shí)振搗，保證密實(shí)度，預(yù)留排水孔。水溝蓋板強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后搬運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝，安裝前清除水溝內(nèi)雜物，相鄰蓋板高差符合規(guī)范要求。

先整平邊坡，在坡頂及坡腳處分別開挖寬20 cm、深30 cm的溝槽，將土工網(wǎng)鋪設(shè)于溝內(nèi)，用方木樁固定并填土夯實(shí)，再?gòu)钠马斪陨隙落佋O(shè)土工網(wǎng)，其縱橫向搭接長(zhǎng)度為20 cm，沿縱向每間隔100 cm用U型鋼釘固定(搭接部位必須固定)，其斜向間距為100 cm。待土工網(wǎng)鋪設(shè)固定完畢后，采用干土施工法進(jìn)行回填土(把黏性土、復(fù)合肥或漚制肥攪拌均勻，并分2～3次人工拋灑在邊坡坡面上，完畢后再噴播草籽。平臺(tái)及護(hù)坡道也噴播草籽)。

采用打入法施工中央分隔帶A級(jí)三波梁護(hù)欄裝置。護(hù)欄采用φ140×4.5 mm鋼管立柱，三波形梁板厚度為3 mm，其搭接方向應(yīng)與行車方向一致。護(hù)欄螺栓設(shè)置防盜墊圈。所有鋼構(gòu)件均應(yīng)進(jìn)行熱浸鍍鋅防腐處理。所有鋼護(hù)欄立柱基礎(chǔ)1.5 m范圍內(nèi)的填土必須達(dá)到《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[1]所規(guī)定的路基壓實(shí)度要求。

劃線前，清掃設(shè)置標(biāo)線的路面，使之表面清潔干燥，無(wú)松散顆粒灰塵、瀝青、油污或其他有害物質(zhì)。涂料在容器內(nèi)加熱時(shí)，溫度不得超過(guò)最高限制溫度；保持在熔融狀態(tài)的時(shí)間不得超過(guò)該種材料的規(guī)定時(shí)間；涂料噴涂于路面時(shí)的溫度應(yīng)滿足該種材料的使用要求。

4 結(jié)語(yǔ)

在百色至隆林高速公路某段地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處治項(xiàng)目中，筆者所在的公司通過(guò)試驗(yàn)總結(jié)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，成功地處治好了這次地質(zhì)災(zāi)害。在運(yùn)營(yíng)中的高速公路上利用填方路基替代原有橋梁結(jié)構(gòu)，安全地解除了橋梁危險(xiǎn)狀態(tài)，成功解決了運(yùn)營(yíng)中高速公路的安全風(fēng)險(xiǎn)，將安全隱患遏制在萌芽狀態(tài)，有力保障社會(huì)車輛通行安全，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效應(yīng)，可供同行參考。