铁路桥墩冲刷新型防护工法

温先划

（南宁铁路局工务处，工程师 广西 南宁市 530000）

近年来西南地区高速铁路快速发展。由于西南地区地形复杂、工程地质条件恶劣，地质灾害频发，铁路建设具有显著的高桥隧比特征［1-2］；加之西南地区雨水丰富，铁路桥梁桥墩基础难以避免地受到冲刷作用，进而影响其整体稳定性。传统的桥墩冲刷防护措施主要包括加大基础埋深、增设实体防冲刷等措施［3］。本文以新建贵阳到广州高速铁路（贵广高铁）红跃2#双线大桥为例，介绍一种新型桥墩冲刷防护工法，与传统工法相比，该工法具有显著独特优势［4］，可供类似工程参考。

2 工程概况

工程点位于贵广高铁k 358+832红跃2#双线大桥。桥位处为泥石流冲沟，其中桥梁3#墩位于冲沟右岸岸坡，2#墩位于泥石流沟中央，如图1所示。

图1 红跃2#双线大桥2#墩、3#墩及沟口外貌

该工点泥石流频发，沟内及沟口块石堆积严重。冲沟右岸边坡坡脚受冲刷及掏空作用影响，不断垮落，边坡上原路面拉裂明显，目前处于不稳定状态，如图2所示。

图2 冲沟右岸边坡路面拉裂

修建于冲沟右岸边坡的3#桥墩，其承台部分因边坡变形破坏，目前裸露，如图4所示。如冲刷加剧会导致边坡进一步破坏，最终导致桩基裸露，存在安全隐患。2#墩冲刷情况目前相比而言较轻，承台之下主要为微风化基岩，抗冲刷能力较强。

图3 3#墩右岸边坡破坏致承台外露

现场调查表明桥墩上游冲沟内块石堆积严重(如图4所示）。在丰水期，水流夹带该处块石可能对下游的边坡和桩基进行撞击，存在安全隐患，应采取防护措施。

图4 桥墩上游沟内块石堆积严重

2 桥墩冲刷防护设计

为满足该工点快速施工及挡墙工程强透水性要求，采用新型工法钢制自由框+钢制梳子坝+格宾系统进行防护（见图5、图6所示）。

图5 桥墩防护设计平面示意图

图6 桥墩防护设计剖面示意图

具体工作如下：

1）2#墩冲刷作用相对较轻，并且基底为微风化硬岩，暂时可不做防护。

2）3#墩边坡冲刷严重，采用钢制自由框沿着边坡进行实体防护，框底位于微风化基岩之上。自由框高8 m，墙背采用块石回填，墙顶布设二层格宾，对边坡上部进行防护，自由框底部布设一层格宾对河道进行冲刷防护。

3）为避免大块石对自由框墙体冲击，在桥墩上游位置布设一道高3.0 m的钢制梳子坝，有效地对大块石进行拦截。

经测算，桥墩冲刷防护主要工程量见表1。

表1 桥墩防护设计主要工程量

3 施工工艺流程

该新型工法主要包括钢制自由框、钢制梳子坝及格宾系统施工，具体流程如下：

3.1 钢制自由框 钢框挡墙边坡支挡方法的施工工艺流程包括：测量放线、初挖基础、基础平整、钢材组装、填装砾石、墙顶组装、墙背回填。施工流程如图7所示。

图7 钢框挡墙施工工艺流程图

3.2 钢制梳子坝 钢制梳子坝施工工艺流程：条形基础定位放线→开挖基坑→浇筑混凝土→预埋地脚锚杆→组装固定钢制梳子坝。钢制梳子坝完工示意见图8。

图8 钢制梳子坝完工示意图

3.3 格宾系统 格宾系统施工相对简单，格宾拼装和铺设组合→向格宾内填充石料→格宾封盖。工程完工照片如图9所示。

图9 桥墩防护工程完工照片

4 结束语

基于水石分离防护理念，采用钢制梳子坝、钢制自由框和格宾新型工法对贵广高速铁路红跃2#双线大桥桥墩进行防护。该新型工法与传统工法相比具有：快速施工、节能省材、透水性强、适应不均匀变形等优点。该防护设计及工法可为类似工程提供参考，具有一定的借鉴意义。

［1］游励晖,陈思孝.西南山区铁路桥梁设计的几点思考［J］.高速铁路技术,2015,5(6)：78-82.

［2］卿三惠.西南铁路工程地质特征及成就［J］.铁道工程学报,2005,12(增刊)：123-139.

［3］房世龙,陈 红,王 岗.桥墩局部冲刷防护工程特性研究综述［J］.水利水电科技进展,2007,27(4)：84-89.

［4］康波,熊探宇,李秉展.钢框挡墙在地质灾害应急治理中的应用［J］.路基工程,2016,第五期5(总第188期)：138-141.