山體滑坡應急處治橋改路施工方法

鐘國平

(1.廣西路建工程集團有限公司，廣西 南寧 530001；2.南寧市筑路技術與筑路材料工程技術研究中心，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了橋臺及橋墩開裂、蓋梁擋塊破壞等變形現象，其中墩柱裂縫最大寬度達0.7 mm以上，已嚴重超出規范容許值，橋梁運營安全隱患嚴重，亟須進行處治。

筆者所在公司總結以往的施工經驗，引申出高速公路山體滑坡應急處治橋改路施工方法。

1 山體滑坡應急處治橋改路施工方法特點及適用范圍

運用拆除橋梁上構，坡底填方加載，四周防排水結合的方式治理滑坡，對橋梁墩柱臨時加固，充分利用現有橋墩抗滑作用，保留橋梁墩柱蓋梁，在路基填方當中形成天然抗滑結構，底部采用透水性材料填筑，坡腳處設置擋土墻作為防護支擋，填方土體加入土工材料增強整體穩定性，將危險病害橋梁改為填方路基，達到消除橋梁安全隱患的目的。

通過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，達到消除橋梁安全隱患、力保高速公路正常營運的目的。

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營。采用坡底填方加載、坡底擋土墻支護、利用舊有橋墩抗滑支護、綜合排水等常規施工工藝，成熟可靠。采用加筋土填筑方案，在原橋臺及蓋梁附近加鋪雙向土工格柵進行處理，有效減輕后期填方整體差異沉降問題。 施工快速，其中幾個工序可以同時平行施工，有效縮短工期。

本施工方法適用于已建成通車道路出現類似橋梁病害問題的治理。

2 施工工藝流程(圖1)

圖1 施工工藝流程圖

3 操作要點

3.1 擋墻施工

擋土墻基礎施工前必須檢測基底承載力，如承載力滿足各段基底承載力圖紙設計強度，可進行后續施工；如基底不滿足該段基底承載力設計要求，需進行碎石或片石換填處理，直至達到基底承載力設計要求，方可進行下一步施工。

澆筑混凝土前進行標高復測工作，并對模板設計標高線進行劃線標記，澆筑混凝土時以劃線進行參考，控制標高。泄水孔為φ100 mmPVC泄水管，梅花形布置，間距一般為1.5 m，遇滲水區可適當加密。泄水孔進水口周圍應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，在土體內形成新的抗滑體結構，增加填方路基的穩定性。

3.3 土方填筑

在橋墩柱附近采用輕質混凝土填充，為減輕后期差異沉降問題，在原橋臺及蓋梁附近加鋪雙向土工格柵進行處理。

路堤應分層填筑、分層壓實，分層最大松鋪厚度應≤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，錨釘長度為30 cm，按3 m×3 m設置，土工格柵均反包2 m。禁止各種機械在沒有填筑的土工格柵上通行作業。

為方便填筑并減小對病害橋梁的影響，橋墩附近凈空使用經過養護后濕容重<8 kN/m、對應設計強度為1.0 MPa的氣泡混合輕質土進行現澆填筑以滿足結構要求。澆筑前要求地基表面嚴格整平。

氣泡混合輕質土澆筑進度應與周圍常規填土進度基本一致。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面幾何尺寸一致(見圖2)。

圖2 氣泡混合輕質土填筑區示意圖

氣泡群應采用發泡設備預先制作，不宜采用攪拌方式制作氣泡群。氣泡群應及時與水泥基漿料混合均勻，新拌氣泡混合輕質土在泵送設備及泵送管道中停置時間宜≤1 h。

3.4 橋梁拆除

為充分利用現有橋墩的抗滑作用，橋梁僅拆除上部空心板部分，余下橋臺、蓋梁及橋墩均保留。當路基填筑至橋梁底以下約3 m時進行交通管制，封閉半幅路實施橋梁拆除。拆除順序為：拆除防撞墻→拆除單片梁頂板→拆除單片梁腹板→拆除單片梁底板→下一片梁拆除。

拆除前在另外半幅橋梁中間防撞墻頂處安裝防護網，防護網距離墻頂高度為2 m，防止橋梁拆除過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，組織專門人員對正在拆除的橋梁進行動態監控，當出現非正常情況時，及時預警，通知相關人員，著手解決問題。

3.5 涵洞施工

為保證排水通暢，橋梁拆除后需新建涵洞。經水文計算，并考慮到沉降適應性問題，設計新建φ2 m的鋼波紋管涵一道。該類型涵洞可進行現場安裝，能有效節約工期。為盡量避免后期山體變形對涵洞的影響，涵洞布置于現有滑坡邊界線以外。鋼波紋管采用圓形整體管，快裝式波紋涵管一般每節管的長度為2.8～3.4 m，兩端焊接法蘭盤，施工現場采用螺栓連接。

涵洞兩側回填應對稱施工，分層回填，每層厚度為20 cm。涵洞兩側回填應采用振動壓路機壓實，壓實度≥96%。靠近涵洞30～50 cm處用人工小型機械夯實。涵管上方當回填厚度<50 cm時采用手扶振動壓路機壓實，壓實度≥96%。當涵管頂填土>50 cm后，方可采用壓路機施工，每層厚度為20 cm，壓實度≥96%。

3.6 路面施工

瀝青路面結構層由上到下分別為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級配碎石底基層。

混凝土基層應設置縱縫、橫縫，同時在新建路基段兩端各設一道脹縫。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、橫向縮縫中可不設拉桿和傳力桿。由于混凝土基層會產生收縮裂縫導致瀝青混凝土面層出現反射裂縫，應對混凝土基層和底基層設置縮縫，橫向縮縫間距宜為6～8 m，一次攤鋪寬度>7.5 m時應設置縱向縮縫，上基層和下基層接縫應相對應。縱橫向縮縫采用硬切縫，縱橫向縮縫切割順直度應<10 mm，硬切縫以不啃邊為最佳時機，縱縫可略晚于橫縫，所有縱、橫縮縫最晚切割時間均不得超過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≥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應通過試驗路段的試鋪、試壓確定，通常在1.17～1.25左右。初壓溫度一般宜≥155 ℃，復壓溫度宜≥140 ℃，終壓的結束溫度宜≥100 ℃。初壓應緊跟攤鋪機后進行，并保持較短的初壓區長度，以盡快使表面壓實，減少熱量散失。

3.7 綜合排水綠化交安

現場測量放樣排水溝的位置與高程，挖出排水溝基礎，人工平整后澆筑混凝土基礎，刮平表面，施工時控制好排水高程。按照設計尺寸安裝模板，模板安裝應牢固可靠，控制好線形，驗收合格后澆筑墻身混凝土，及時養生。

水溝蓋板采用預制，按照設計尺寸安裝模板及鋼筋加工，澆筑時應及時振搗，保證密實度，預留排水孔。水溝蓋板強度達到設計要求后搬運至現場安裝，安裝前清除水溝內雜物，相鄰蓋板高差符合規范要求。

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，將土工網鋪設于溝內，用方木樁固定并填土夯實，再從坡頂自上而下鋪設土工網，其縱橫向搭接長度為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。待土工網鋪設固定完畢后，采用干土施工法進行回填土(把黏性土、復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。平臺及護坡道也噴播草籽)。

采用打入法施工中央分隔帶A級三波梁護欄裝置。護欄采用φ140×4.5 mm鋼管立柱，三波形梁板厚度為3 mm，其搭接方向應與行車方向一致。護欄螺栓設置防盜墊圈。所有鋼構件均應進行熱浸鍍鋅防腐處理。所有鋼護欄立柱基礎1.5 m范圍內的填土必須達到《公路工程技術標準》[1]所規定的路基壓實度要求。

劃線前，清掃設置標線的路面，使之表面清潔干燥，無松散顆粒灰塵、瀝青、油污或其他有害物質。涂料在容器內加熱時，溫度不得超過最高限制溫度；保持在熔融狀態的時間不得超過該種材料的規定時間；涂料噴涂于路面時的溫度應滿足該種材料的使用要求。

4 結語

在百色至隆林高速公路某段地質災害應急處治項目中，筆者所在的公司通過試驗總結各項數據，成功地處治好了這次地質災害。在運營中的高速公路上利用填方路基替代原有橋梁結構，安全地解除了橋梁危險狀態，成功解決了運營中高速公路的安全風險，將安全隱患遏制在萌芽狀態，有力保障社會車輛通行安全，產生了良好的社會效應，可供同行參考。