南京新通道工程團(tuán)結(jié)圩大堤地基移位處理施工技術(shù)

董國(guó)銀，張海霞

（中交二公局第二工程有限公司，陜西 西安 710119）

1 工程簡(jiǎn)介

寧高新通道跨石臼湖特大橋，全橋長(zhǎng)12610m，橋梁分為兩段石臼湖特大橋和團(tuán)結(jié)圩大橋，由大堤路基連接，橋梁分為左右幅，中間為城際軌道。橋梁下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)為肋板式橋臺(tái)，上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁。

在施工過程中發(fā)現(xiàn)，由于受到大堤處8～12m厚淤泥影響，團(tuán)結(jié)圩大橋右幅1#墩墩身發(fā)生偏位達(dá)到70cm，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不能滿足設(shè)計(jì)要求；同時(shí)發(fā)現(xiàn)大堤兩側(cè)相鄰墩位均有偏移現(xiàn)象。結(jié)合地質(zhì)情況判斷，造成這一現(xiàn)象的原因是臺(tái)后的土荷載及臺(tái)前設(shè)計(jì)的土荷載傳遞到軟弱下臥層淤泥及淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土對(duì)墩臺(tái)樁基形成擠壓。

前期設(shè)計(jì)院變更設(shè)計(jì)，采用高壓旋噴樁及止推樁等措施對(duì)團(tuán)結(jié)圩大堤進(jìn)行加固，但在施工了約300根高壓旋噴樁及3根止推樁再繼續(xù)高壓旋噴樁施工時(shí)，高壓旋噴樁施工范圍內(nèi)的墩位偏移情況仍在加劇。

2 總體思路

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況，確定團(tuán)結(jié)圩大堤處理采用路改橋的方案，新增加了石臼湖415A#橋墩及團(tuán)結(jié)圩0A#橋墩，團(tuán)結(jié)圩與石臼湖連接采用先張法預(yù)應(yīng)力空心板梁，原來已施工的下部結(jié)構(gòu)樁基及橋臺(tái)承臺(tái)廢除，架設(shè)的小箱梁拆除。臺(tái)后填筑的路基卸載至設(shè)計(jì)新承臺(tái)頂面線，以維持大堤土體的穩(wěn)定[1]。

新通道與大堤設(shè)置平交，為了橋梁與大堤能平穩(wěn)地順接，在大堤轉(zhuǎn)角處設(shè)置轉(zhuǎn)角平臺(tái)，根據(jù)水利部門要求，大堤堤頂10m范圍內(nèi)嚴(yán)禁設(shè)置公路樁基，因此轉(zhuǎn)角平臺(tái)范圍內(nèi)采用11.8m普通鋼筋預(yù)制空心板梁跨越大堤?？紤]行車舒適性，在大堤行車方向轉(zhuǎn)角平臺(tái)兩側(cè)設(shè)置6m搭板。

團(tuán)結(jié)圩大堤改路在背水面0A#～0#墩之間下穿，改路起于團(tuán)結(jié)圩大堤西側(cè)，從大堤背水坡下面穿越寧高新通道，止于團(tuán)結(jié)圩大堤?hào)|側(cè)。路線全長(zhǎng)617.875m，設(shè)計(jì)速度為30km/h。

3 施工難點(diǎn)

（1）調(diào)整后的基樁中，414#、415A#、0A#、0#橋墩樁基與素混凝土樁平面位置沖突，施工時(shí)需采取沖擊鉆配合旋挖鉆施工，施工工效低。

（2）在新通道處理施工時(shí)，需做好施工組織并嚴(yán)格執(zhí)行，以免對(duì)新結(jié)構(gòu)物及輕軌下部結(jié)構(gòu)造成再次偏位及擠壓受彎產(chǎn)生裂縫等次生災(zāi)害。

（3）工程工期較緊，為不影響石臼湖特大橋架梁施工進(jìn)度，大堤處理施工前需將運(yùn)梁通道進(jìn)行改移，施工組織難度大。

（4）考慮涉水工程交叉施工作業(yè)，深層攪拌樁施工需在箱梁架設(shè)前施工完成，否則箱梁架設(shè)后，攪拌樁機(jī)無法就位施工，這會(huì)影響到主線施工的工作面。大堤防護(hù)路基施工需先破除現(xiàn)有大堤道路路面，將影響施工期間的交通。

4 施工技術(shù)

4.1 總體施工思路及原則

（1）總體施工思路。因?yàn)榭傮w工期緊，所以要保證公路箱梁連續(xù)架設(shè)不得中斷，即在團(tuán)結(jié)圩左幅通過搭設(shè)棧橋的方式作為運(yùn)梁通道，并在湖區(qū)內(nèi)通過變幅平臺(tái)進(jìn)行變幅運(yùn)梁，同時(shí)需要防止團(tuán)結(jié)圩在處理過程中產(chǎn)生次生災(zāi)害。施工時(shí)，需對(duì)大堤進(jìn)行交通管制，施工重車及社會(huì)車輛統(tǒng)一進(jìn)行改道[2]。團(tuán)結(jié)圩處理總體思路：先采用汽車吊，利用提梁平臺(tái)拆除已經(jīng)架設(shè)的預(yù)制箱梁，箱梁拆除完畢后，廢除原結(jié)構(gòu)物，可先在413#墩、1#墩打設(shè)鋼板樁圍堰，以便于結(jié)構(gòu)物拆除；同時(shí)，在下部結(jié)構(gòu)施工中，對(duì)414#～0#墩范圍內(nèi)土體按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行迎水面和背水面同步對(duì)稱、均衡卸載，并按施工水利部門要求進(jìn)行深層攪拌樁及位于橋梁正下方部分大堤改移道路路基施工，然后進(jìn)行樁基、承臺(tái)、立柱、蓋梁各道工序的施工；下部結(jié)構(gòu)施工完畢即進(jìn)行預(yù)制梁、板的架設(shè)工作；最后施工橋面系、剩余道路及涉水工程。

（2）總體施工原則。①按照設(shè)計(jì)要求，大堤迎水側(cè)和背水側(cè)及左右幅兩幅同步、對(duì)稱均衡卸載，嚴(yán)禁隨意卸載或?qū)⑼练酵诔黾卸逊旁谝黄穑苊庠斐删植亢奢d過大引起下部淤泥蠕動(dòng)，擠壓輕軌樁基，卸載時(shí)考慮到鉆機(jī)施工平臺(tái)，分兩次進(jìn)行卸載，第一次卸載土方約為9219m3，第二次卸載土方約為1972m3。卸載的土方暫時(shí)存于后場(chǎng)，以便后續(xù)作為反壓護(hù)道填筑的土方。②樁基施工順序?yàn)閺拇蟮滔蚝^(qū)和團(tuán)結(jié)河兩側(cè)方向進(jìn)行，即先施工415A#、0A#樁基，再施工414#、0#樁基，最后施工413#、1#樁基。為了避免新施工的樁基再次偏位的次生災(zāi)害，樁基施工時(shí)，務(wù)必按照此順序進(jìn)行。③大堤背水側(cè)結(jié)構(gòu)物需在改路施工完成后進(jìn)行。④施工過程中，優(yōu)先保證新通道主線的施工[3]。

4.2 施工組織與施工技術(shù)

（1）施工準(zhǔn)備。①架梁通道及變幅平臺(tái)搭設(shè)。左幅大橋箱梁東側(cè)搭設(shè)鋼棧橋，團(tuán)結(jié)圩段221m（0#～8#墩）、石臼湖段115m（414#～410#墩），共計(jì)336m，與團(tuán)結(jié)圩大堤平交，作為運(yùn)梁通道以及施工重車便道；在石臼湖特大橋兩幅箱梁之間利用支棧橋搭設(shè)架梁變幅鋼平臺(tái)，當(dāng)變幅鋼平臺(tái)與鋼棧橋搭設(shè)完成后，通過架梁通道及變幅平臺(tái)使湖區(qū)段左右幅架梁施工正常進(jìn)行。②施工便道改移。為防止團(tuán)結(jié)圩大堤處理施工時(shí)，施工荷載對(duì)新結(jié)構(gòu)物造成次生災(zāi)害，施工時(shí)，將限制現(xiàn)有施工便道通行，施工中所有施工車輛均不得從大堤通過。施工車輛由團(tuán)結(jié)圩右幅棧橋經(jīng)輕軌之間路基繞行至左幅便道，最后經(jīng)左幅棧橋離開，施工車輛繞行距離約為700m。施工時(shí)，注意路基與混凝土路面施工便道連接時(shí)設(shè)計(jì)成雙向轉(zhuǎn)彎，增大轉(zhuǎn)彎半徑及減小路面縱坡，確保行車安全[4]。

（2）小箱梁拆除。搭設(shè)提梁平臺(tái)，利用提梁平臺(tái)作為箱梁拆除作業(yè)場(chǎng)地。拆除小箱梁采用徐工160t和徐工200t汽車吊進(jìn)行，拆除的小箱梁運(yùn)至梁場(chǎng)儲(chǔ)存。吊車拆除箱梁的立面示意圖如圖1所示。團(tuán)結(jié)圩大堤作為施工便道，主要施工車輛均通過大堤通行，為了防止次生災(zāi)害發(fā)生，需將施工便道改移，大堤上設(shè)置凈寬2.5m的限寬砼實(shí)體墩，在大堤處理期間，僅允許小型轎車通過，嚴(yán)禁施工重車通過大堤。

圖1 吊車吊裝梁時(shí)的立面圖

（3）原結(jié)構(gòu)物拆除。小箱梁拆除施工完成后，按設(shè)計(jì)要求對(duì)大堤填土進(jìn)行部分卸載，然后拆除團(tuán)結(jié)圩大橋0#臺(tái)、1#墩和石臼湖特大橋414#臺(tái)、413#墩，與此同時(shí)，進(jìn)行水利部分的深層攪拌樁、施工改移道路路基工程的施工。對(duì)原結(jié)構(gòu)物拆除主要包括路基卸載、橋臺(tái)拆除、橋墩拆除等。路基要求最終卸載位置與公路承臺(tái)頂和大堤改路頂面標(biāo)高保持一致；橋墩拆除要求老樁不可與承臺(tái)連接，老樁頂標(biāo)高低于承臺(tái)底標(biāo)高1m以上；橋臺(tái)拆除要求橋臺(tái)承臺(tái)不與新承臺(tái)接觸即可。

（4）大堤卸載。大堤卸載主要從施工活載和大堤土方靜載兩方面進(jìn)行考慮。由于施工期間重車較多，活載較大，引起次生災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)較大，樁基礎(chǔ)施工過程中，調(diào)整車輛運(yùn)輸通道，將施工重車調(diào)整至左幅棧橋，經(jīng)由路基便道進(jìn)出施工現(xiàn)場(chǎng)。考慮到團(tuán)結(jié)圩左幅棧橋在大堤處理期間的交通壓力，對(duì)大堤不實(shí)行全禁止通行，小型轎車、電瓶車均通過大堤出入項(xiàng)目部及施工現(xiàn)場(chǎng)，大堤設(shè)置限寬實(shí)體墩及交通協(xié)勤進(jìn)行交通管制。為了便于鉆孔灌注樁施工，大堤卸載分兩次進(jìn)行，第一次卸載為限制活載、部分土方卸載以及大堤輕軌現(xiàn)澆箱梁支架拆除，土方卸載由大堤路面向兩側(cè)按適當(dāng)坡度進(jìn)行卸載，對(duì)于湖區(qū)段，考慮到便于鉆機(jī)就位，第一次卸載至標(biāo)高+13.000m左右；對(duì)于大堤背水側(cè)，按照設(shè)計(jì)地面線進(jìn)行卸載，鉆機(jī)可直接由主棧橋側(cè)便道進(jìn)入施工，卸載完成后，對(duì)樁基、改移道路路基施工均比較方便。卸載完成后，先進(jìn)行橋梁下部的改移道路路基施工，然后進(jìn)行鉆孔灌注樁和多頭小直徑深層攪拌樁施工。待樁基強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，湖區(qū)段即可進(jìn)行第二次卸載至設(shè)計(jì)地形。大堤卸載采用挖機(jī)挖出土方，由自卸車運(yùn)送至指定地點(diǎn)傾倒。

（5）橋梁下部結(jié)構(gòu)施工。石臼湖特大橋南引橋413#墩左、右幅和團(tuán)結(jié)圩大橋左幅1#墩在小箱梁拆除完成后，搭設(shè)鉆孔平臺(tái)和鋼板樁圍堰，利用提梁平臺(tái)及鉆孔平臺(tái)拆除蓋梁、立柱、系梁等，鉆孔平臺(tái)全部搭設(shè)完成，進(jìn)行樁基施工。團(tuán)結(jié)圩大橋右幅1#墩已經(jīng)拆除了下部構(gòu)造，可以直接搭設(shè)鉆孔平臺(tái)，進(jìn)行基樁施工。承臺(tái)施工采用鋼板樁圍堰法或土圍堰法，承臺(tái)施工完成后，施工立柱和蓋梁。

（6）箱梁預(yù)制及架設(shè)施工。新增的24m、25m預(yù)制小箱梁利用梁場(chǎng)原有的預(yù)制臺(tái)座進(jìn)行預(yù)制施工，16.442m先張法預(yù)應(yīng)力空心板梁從附近專業(yè)梁板加工廠購(gòu)買，11.8m鋼筋混凝土空心板利用后場(chǎng)場(chǎng)地作為新建預(yù)制場(chǎng)，進(jìn)行集中預(yù)制施工。主線箱梁擬采用架橋機(jī)架設(shè)，單幅梁架設(shè)完畢后，對(duì)架橋機(jī)拆除至另一半幅進(jìn)行組裝和架設(shè)。11.8m鋼筋混凝土板由于重量輕，可直接采用2臺(tái)50t汽車吊抬吊安裝。

（7）轉(zhuǎn)角平臺(tái)施工。左幅運(yùn)梁通道及右幅鋼棧橋連接施工便道均與轉(zhuǎn)角平臺(tái)平面位置沖突，湖區(qū)預(yù)制箱梁架設(shè)完成及左、右幅鋼棧橋局部改道后，進(jìn)行轉(zhuǎn)角平臺(tái)的施工。

（8）其他工程。主線箱梁架設(shè)完成后，進(jìn)行橋面系、剩余道路及涉水工程的施工。

5 結(jié)束語(yǔ)

南京新通道工程團(tuán)結(jié)圩大堤地基移位處理施工對(duì)原路基進(jìn)行限載處理，并將原大堤路基調(diào)整為橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)施工，保證了大堤穩(wěn)定及設(shè)計(jì)要求，減少了橋梁結(jié)構(gòu)施工及使用安全風(fēng)險(xiǎn)，滿足了使用功能并提高了施工工效。通過項(xiàng)目部精心組織、精細(xì)施工，順利完成了新通道工程團(tuán)結(jié)圩大堤移位處理施工任務(wù)，為類似工程施工提供了參考。