西部某山区高速公路桥梁设计变更总结

2021-09-10 07:22廖孝江刘静
科技研究 2021年18期
关键词:山区高速公路经验教训变更

廖孝江 刘静

摘要:西部某山区高速公路桥梁总长20.21公里,占路线56.368公里(主线)35.85%,2017年11月开工建设,截止目前,桥梁工程已基本完成。通过该项目的后期服务过程,统计了后期服务变更情况,按照测量、地质基础资料不详实,设计内容错漏碰缺,技术标准规范变化,设计阶段遗留问题,自然原因,施工因素,进度要求,业主要求,地方协调等原因分析了变更的内容、数量、金额大小、变更时长,总结了经验教训,为后续勘察设计工作提供了参考。

关键词:山区高速公路;桥梁;后期服务;变更;经验教训

设计概述

西部某山区高速公路全线按双向四车道高速公路标准建设,设计速度采用80km/h,路基宽度采用25.5m,桥涵设计荷载采用公路—Ⅰ级。B1合同段设40座主线桥梁,桥梁总长20.21公里,占路线56.368公里(主线)35.85%。匝道及陪建桥梁39座,桥梁长度6558.5米,主线与匝道桥梁长度合计26766.24米。钢结构桥梁长度167.03米,占比0.6%;现浇箱梁1908.94米,占比7.1%;连续刚构370米,占比1.4%;简支桥梁总长24320.27米,90.9%。

1 后期变更情况

本项目后期过程中桥梁累计变更84份(不含沙溪互通位置调整、峨边连接线变更内的变更),变更总金额为4691.83万元,占预算建安费用的0.71%。共计有14座桥梁涉及部分跨径及结构形式调整,其中龙池服务区一座桥梁人行桥梁更改为车行桥梁,马斯溪左线部分简支T梁更改为钢混组合桥梁跨越横坡陡峭地形,罗明大桥调整桥位及桥跨,其余11座桥梁为简支梁调整部分跨径。重大变更13份,占变更84份的15.5%,占桥梁总座数79座的16.5%。具体参见图1~图4。

1.1 测量基础资料不详实

平原区主要是鱼塘、水塘等微地貌未测量水下地貌。丘陵、中低山测量了纵向三条地面线,未逐墩测量,测量了部分受控的地貌后,后期按照专家意见进行了跨径调整,导致部分墩没有实测横断线。高山峡谷段地形测量资料不详实,山体半坡上、官料河河岸测量难度大,测量的精度不足。平原、低山区主要变更为调整桩基长度、墩柱长度、系梁标高,较少调整墩柱直径,柳田坝大桥左幅20号桥墩墩柱与山体凸出部位岩体有冲突,由于下方为地方道路及施工便道,不能对岩体进行定量、定向爆破,需调整部分跨径;高山峡谷段主要为调整墩柱的间距,修改桥墩、盖梁的结构形式,加强矮墩的抗剪强度;马斯溪左线、杨村左线采用调整部分跨径跨越纵、横向陡崖。本类变更的份数最多,变更工作量最大,但变更品迭后的金额较少,排第八位;变更了31份,占37.35%;金额只有65.92万元,占1.43%。

1.2 地质基础资料不详实

平原区未出现地质原因变更的桥梁结构。低山区由于存在小断裂及岩溶等导致的横向地质变化大,溶岩施工成孔问题多,导致因地质的变化造成的变更较集中。高山峡谷段地质变化主要有河道边的新近填土堆积范围及深度未查明。低山区主要变更内容为更改桥台结构形式,调整原重力式桥台结构台身高度及基础厚度,调整断层附近的桩基长度,调整岩溶地方的桩基长度及护壁措施,增加现场验孔工作量。高山峡谷段主要为调整河道堆积段的桩基深度,调整大渡河阶地地质变化段的桩基长度,调整桥隧相接位置的桥台结构形式。本类变更的份数第二多,变更工作量也大,变更品迭后的金额排第四位;变更了20份,占24.1%;金额有202.43万元,占4.41%。

1.3 设计内容错漏碰缺

桥梁工程设计错漏碰缺引起的变更,基本可以通过后期答疑阶段进行处理,主要是坐标、高程、桥梁范围内的挖方及锥坡占地;工程量计算偏差主要包括重力式桥台台身工程量,桥墩一般构造图与后面的钢筋数量表不一致,坐标表与一般构造图的偏差。本类变更了3份(补充征地未计入),占3.61%;金额有209.5万元,占4.56%。

1.4 技术标准规范变化

桥隧相接位置的入口处的护栏需要按照《JTG D81-2017公路交通安全设施设计规范》要求进行细化护栏详细设计,指导项目实施。本类变更费用及数量均较少。

1.5 设计阶段遗留问题

设计阶段遗留问题主要是水利行业政策的收紧、三改工作的深度不足造成的。设计阶段取得行洪批复的桥梁较少,后期施工过程中,地方水行政主管部门要求所有的涉河建筑物均需要进行行洪论证,导致地系梁、钢护筒、墩柱间距等桥梁变更(河道补偿等专项未计入桥梁工程范畴)。优化部分地方道路线形,调整墩柱间距,以节约工程量。优化张沟桥梁外侧的地方道路线形,减少对河道的影响,增加主线桥梁的桥台长度。峨眉E匝道桥中央分隔带设墩,采用减少墩柱直径来增加墩柱与中分带护栏之间的变形空间。本类变更了10份,占12.05%;金额有187.36万元,占4.08%。

1.6 气象地质等自然原因

龙池湖岸边的深厚软基采用预制钢管桩进行处治,钢管桩实施完毕,路基填土至一半时,路基产生剪切变形,外侧土体产生隆起,土体发生坡坏,挖开后管桩已变形。根据进度、质量、造价要求,在补充地质报告及专家意见的基础上,最后采用了桥梁替代路基的方案。本段软基新增K27+830 窖地沟大桥、龙池互通B匝道桥梁,变更了2份,占2.41%;金额3186万元,占69.34%。由于路基工程基本已实施完毕,无品迭减少工程,新增的桥梁属于净增加投资,变更金额较大。

1.7 施工因素

受实际地形影響,施工过程中,需要先行施工便道,部分便道位于桥梁范围内,便道开挖坡率较大,为节约施工成本基本不做较强的防护,在强降雨作用下,金口河互通D匝道2号大桥便道的边坡发生坍塌,导致桥梁位置的地面线发生较大的变化,桥台无法实施,需要增加桥梁跨径。河道中桩基施工时筑岛平台高于桩基顶,钢护筒按照地系梁底标高进行控制,实际实施时钢护筒顶标高未控制好标高,桩头破桩深度未将没有钢护筒段的桩基破除完全,后期在官料河水电站放水这种强水流作用下,部分桩头钢筋外漏,需要进行外包钢护筒内充填自密实砼防护处理。

1.8 进度要求

徐沟桥梁桩基锤头掉落入孔内,较难拔出,工期紧迫,需要重新调整桩间距,重新冲孔。土门桥梁纵向地面线较陡,实施施工平台时间较长,采用调整跨径的方式将桩基施工调整至下方河谷边缘。燕岗拼宽桥梁,在原有桥台旁边位置实施肋板式桥台,需要破除较多的锥坡,影响临近高速路基稳定,为不办理高速公路施工占道的手续,调整肋板式桥台为大直径桩柱接座板背墙式桥台,但要求先填筑路基工程后实施桩基。龙池河道先行实施了河道护岸工程,为减少报废工程及节约工期,两处跨越龙池河的匝道桥梁桥台结构形式由重力式更改为桩柱式。本类变更了5份,占6.02%;金额有-21.84万元,占-0.48%。

1.9 业主要求

原龙池服务区基本功能区与拓展功能区之间设置一座人行桥梁,主要功能为人行、消防通道,根据功能布局,拓展区域存在场坪区房建设施,桥面宽度无法满足后期运营、管理、养护的需求,将人行桥梁更改为车行带人行道的桥梁。本类变更了1份,占1.2%;金額有158.5万元,占3.45%。

1.10地方协调

规划的G245线调整了下穿高速的平面位置,罗明大桥按照新的规划线位调整桥位及孔跨布置。峨眉高架桥上跨S103线,S103线的宽度需求增加,加大上跨位置的孔径。官料河大桥上跨X149线,桥梁布置按照X149线施工图进行布置,现场实际施工时两家施工单位放线后,存在相互干扰,经过比选,调整高速桥梁跨径避开X149线。峨汉高速公路四坪大桥位于官料河玉林电站库区内,为减少库区泄洪影响,根据补充行洪论证要求将原来的7-20米调整为4-35米。迎春村桥梁高墩桥梁基础为承台接桩基,承台面积大,对沟道行洪有一定影响,将承台接桩基调整为方桩基础。 金口河互通LK2+550大渡河大桥桥梁范围内河道的堆积体被地方直接挖除,桥梁需增长跨径。金口河连接线采用回头展线连接金口河城区,中间有两处挖方,新增两座人行桥梁兼渡槽。本类变更了7份,占8.43%;金额有518.7万元,占11.29%,该类变更工作量大,变更金额排第二位。

2  小结

(1)重大变更的金额大和变更手续时间长,消耗的工作量大,应尽量减少重大变更数量。

(2)测量、地质基础资料、非主体工程设计深度影响桥梁变更份数占到总变更数量的73.8%,重视改路、改沟等非主体工程的设计,提高设计阶段的质量,能较大幅度的减少设计变更数量。采用最新的带倾斜摄影功能的航测测量技术方法,提高测量精度,并转化为设计技术资料进行应用。在地形地貌差异较大的地域,应对有关重要结构物和重点方案建立BIM模型提交方案会审。

(3)行洪论证作为涉水桥梁设计的必备条件,应将桥梁阻水率控制在5%—8%以内,满足涉水桥梁行洪论证要求。在狭窄的河谷地带布置桥梁,应重视地方道路改移影响河道及桥梁布置,改移地方道路与桥梁孔跨布置综合考虑为整体最优时作为推荐方案。

(4)跨越既有道路及其他构造物,应同步让产权单位进行相关规划研究,采用最新的研究成果,完善桥梁跨越道路的协议,避免后期工作反复。

(5)后期服务技术交底应重点关注施工过程中的质量通病问题;巡查施工现场应重点关注桥梁的边界条件不能被施工便道等临时设施,地方生产活动等因素进行改变。

(6)不良地质引起的变更金额较大,包括深厚软基、高位危岩、桥下边坡稳定等,在外业阶段,应和地质专业一起研究,尽量绕避。

参考文献

[1]《峨眉至汉源高速公路B1合同段变更设计文件》。

作者简介:

廖孝江(1982-),男,中南大学工学硕士学位,高级工程师,从事道路与桥梁工程设计工作。

刘静(1984-)女,湖南大学硕士学位,高级工程师,从事房屋结构设计工作。

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