山区公路桥台特殊构造

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1项目概况

清连高速特大桥位于原清连一级路右幅路基上方，左幅仍为填土路基，桥梁终点段向外侧偏离。上部采用5×30＋3×（5×25）＋4×25＋3×（4×30）＋3×35m预应力T梁，共九联，结构先简支后连续，桥梁全长为1094．5m，桥宽10．95m。该桥位于LS＝150m的右偏缓和曲线、直线段及半径R＝2500m的右偏圆曲线内。第39孔跨越省道S114及省道旁埋设的通信光缆。桥址区大的地貌为碳酸盐岩溶蚀丘陵地貌，微地貌为丘陵斜坡地貌和松散岩类沟谷地貌，特殊性岩土为红黏土，石炭系的灰岩中岩溶现象发育，老清连一级公路边坡局部存在坡面溜砂及危岩体。特大桥39号桥台基础原设计采用扩大基础，尺寸为5．75m（宽）×13．75m（长），位于原清连公路右侧边坡上，桥台外侧毗邻既有清连公路，北侧毗邻S114线。如图1、图2所示。

2存在问题

1）边坡开挖至桥台基础底面高程后，桥台基础边缘距离边坡坡顶最近处不足2m，两侧临空。根据现场踏勘及地质钻探资料，39号桥台基础底面以下7～9m为强风化灰岩，节理、裂隙较发育。已开挖到位的基础底面局部岩层夹杂粘土，岩面不均匀，强度差异较大。若在这样的岩层上直接施工桥台扩大基础，桥梁荷载会直接作用于39号桥台所处的边坡上，对边坡的稳定不利，会留下安全隐患。

2）39号桥台所处边坡在原清连一级公路和S114施工时已进行刷坡施工，对山坡进行了扰动，岩层已受人为因素影响，边坡坡率陡于1∶0．5，坡面较破碎，局部坡面风化较严重，个别孤石存在松动现象。随着沙冲高架桥39号桥台及桥台处路堑边坡的大量爆破施工，对边坡造成反复扰动，致使坡体产生松动隐患，不利于边坡及桥台稳定。

3）39号桥台所处边坡下面有两条道路及一座中桥，且在清连高速公路施工期间，其中一条道路S114仍旧在运营，因为交通疏解的原因，S114上运行的车辆越来越多，所以39号桥台处的边坡安全非常重要。开挖后的桥台基础底面岩层具体情况如图3所示。

3处理方案

针对开挖后岩层的不利情况，需考虑对桥台进行特殊设计，使桥台处山体岩层尽量地少承受桥梁传递的荷载，以利于桥台处山体岩层稳定，同时须考虑对桥台处的边坡进行边坡防护，以保证此处结构安全稳定。具体方案如下：

1）沙冲高架桥39号桥台基础处理鉴于上述情况，为确保桥梁结构安全，在充分考虑各种不利因素情况下，决定在原设计扩大基础底面增加3根桩基础，桩底高程至S114线路面高程以下5．0m，桩径为1．5m，将桥梁恒载及行车荷载通过桩基础传递至深层岩体，避免原设计扩大基础底面不均匀岩层直接受力可能出现的安全、质量隐患。扩大基础参照桥梁承台设计增设钢筋，并与桩基础钢筋相连，桩基顶设置钢筋网，整体受力。由于桥台基础边缘距离边坡开挖线很近，桩基施工时需采取相应措施减少对现有坡面的震动，避免坡体的再次扰动。

2）边坡处理方案39号桥台北侧下边坡（S114线路堑边坡）及外侧下边坡（原清连公路路堑边坡）采用锚杆框架进行防护处理；两侧边坡交汇处弧形坡面极不平整，大量孤、危石外露，施做锚杆框架防护前，需清理孤、危石，将岩石突起部分削除，浇筑锚杆框架时连同低洼处一并用混凝土浇筑，使框架紧贴岩面。39号桥台基础左侧设计高程以下的边坡坡面及正下方北侧边坡坡面采用系统锚索墩及随机锚杆进行防护。锚索间距按4×4．0m，随机锚杆可结合坡面实际情况进行布设。

4结论

a．粤北地区多为碳酸盐岩溶蚀丘陵地貌，微地貌为丘陵斜坡地貌和松散岩类沟谷地貌，特殊性岩土为红黏土，石炭系的灰岩中岩溶现象发育。在此种地质条件下设计桥台需考虑岩层的变化及溶洞的发育，确保结构安全。在碳酸盐岩溶蚀山体（特别是风化严重，两侧临空的山体）上建桥台要根据岩层的实际情况，采取措施，保证桥梁荷载安全有效地传递，同时需做好桥台处山体、边坡的防护，以利于结构的安全稳定及长久使用。b．该文中的特大桥已于2010年底建成通车，通车运营近一年半年时间，39号桥台整体情况良好，未发现桥台有裂缝及其他病害，桥台边坡稳定，说明文中对39号桥台进行的特殊设计是合理的，可行的。