孟璐
中铁上海设计院集团有限公司徐州设计院
摘要：结合日照市贵阳路下穿立交桥工程讨论在不同地质，水文及地面超载等条件下引道结构形式的合理选择。
关键词：下穿立交；重力式挡墙；悬臂式挡墙；U槽
1.工程概况
1.1 建设规模
随着日照市的经济发展，市域规模的扩大，汽车拥有量迅速增长，交通压力日益增大。根据日照市城市总体规划，贵阳路规划红线宽40米为城市主干道，穿越兖石铁路线以加强开发区与城区联系。
本工程规划道路中心线与既有兖石铁路线下行线交点处铁路里程为兖石线K302+341（下行线），道路里程为K0+208.96，引道设计起点为K0+000，设计终点为K0+380，设计范围内道路全长380m。设计范围内由南往北依次穿过兖石上行线、兖石下行线。
下穿铁路立交的设计采用新建（16+16）m框架立交，设机动车双向6车道，道路设计速度30km/h。引道排水设泵站强排。
1.2 立交桥平纵断面
1.2.1 平面设计
设计范围：引道北侧设计起点为K0+000，南侧设计终点为K0+380，设计范围内道路全长380m。设计范围内由南往北依次穿过兖石上行线、兖石下行线。
下穿铁路立交箱身中线与兖石铁路上行线法线交角为15.84°，交点处铁路里程为K302+341（上行线）。
1.2.2纵断面设计
立交道路纵坡如下表：
该下穿引道设计线与自然地面线的最大高差分别为：机动车道设计线与自然地面线之间最大高差为7.6m，非机动车道与自然地面线之间最大高差为5.1m。且在最大高差处距引道边2.5m处有一2层楼高办证大厅需要防护处理。
1.3 地质资料
根据本次勘察所揭露的地层资料分析，拟建场地25.0m深度范围内地层为主要由人工填土、黏性土、砂土及花岗岩等组成，按其沉积年代、成因类型及其物理力学性质的差异，可划分成5个主要层次。特征描述如下：
（1）层杂填土
杂色，稍湿，主要为碎石夹砂性土、黏性土组成，顶部为水泥路面，土质杂乱。层底埋深0.8-2.5m；层厚0.8-2.5m。
（2）层含砂粉质黏土
黄棕色，褐黄色，可-硬塑，含少量铁质氧化斑块及结核，含砂颗粒。层底埋深1.8-7.2m；厚度：0.6-5.3m。地基承载力基本容许值[fao]=200kPa。
（3）层砾砂
灰黄色，黄色，很湿，密实，含少量云母碎屑，主要成分为石英、长石，分选较差，级配较好。层底埋深3.3-11.4m；厚度：0.4-5.8m。地基承载力基本容许值[fao]=400kPa。
（4）层强风化花岗岩：
红棕色、青灰黄，全-强风化，斑状结构，块状构造，主要矿物成分为石英、长石。地基承载力基本容许值[fao]=500kPa。
2.支挡结构设计
本工程由于自然地面线与设计行车线高差较大，且设计机动车道与设计非机动车道高差也较大，且在高差较大处距引道边缘2.5m处有一两层楼高办证大厅。故采取机动车道设计水位线下封闭式U槽结构，设计水位线上悬臂式挡墙结构，非机动车道仰斜式重力式挡墙结构，房屋边缘采用钻孔桩防护的形式。
2.1封闭式U槽
2.1.1边墙
1）矩形。矩形边墙宽度为常量保持不变。适合高差较小的路段。优点是设计与施工简单。缺点是在挖深较大或者沿墙高土层物理性质差距较大时截面形式不合理，造成材料浪费。
2）梯形。边墙顶部较窄，底部较宽从顶部至底部呈线性变化。该边墙形式的优点是更好的适合土压力和水压力的应力分布形式。适用于高差较大的支挡。缺点是当高差较小时施工略为不便。
2.1.2底板
1）无襟边底板。适用于墙高交小，且地下水位较浅，土质渗水性差的结构。
2）有襟边底板。底板两边伸出一定长度，用以增加U槽的抗浮能力，同时通过减少底板上底面跨中弯矩的方法减少底板厚度。
2.1.3U槽结构选择
本工程经过计算，U型槽边墙选用矩形，底板选用矩形无襟边满足弯矩和抗浮要求。综合考虑构造与施工条件的影响，采用如下图形式。
U槽的材料选用C40防水混凝土，主筋采用HRB400，箍筋选用HPB300，底板下铺设20cm厚C20混凝土，20cm厚碎石垫层。外边墙涂聚氨酯防水涂料一层，采用50cm厚粘土封闭。为防止较大不均匀沉降造成较大次应力产生裂缝等。每隔15m设置一道伸缩缝。
2.2钻孔桩防护
本工程由于距离引道非机动车道边缘2.5m有一办证大厅。距离较小如选择挡墙结构不论是施工还是运用阶段风险系数都较大。故采用钻孔桩与防护用以支护引道，房屋并控制房屋位移。
该处自然地面与设计非机动车道边线高差为4.5m，土层从地面线下约4m范围内为人工填土，沙
土，地面线4m以下为强风化花岗岩，中风化花岗岩。土质条件较好。
钻孔桩距非机动车道边为1.5m，由于非机动车道与自然底面线之间的高差采用仰斜式重力式挡墙支挡，故钻孔桩与挡墙之间空隙填充C20混凝土。
钻孔桩混凝土采用C30防水混凝土，主筋采用HRB400钢筋，箍筋采用HPB300钢筋。钻孔桩直径为0.8m，间距1m，桩长11m。桩顶设冠梁，冠梁宽度为1m，高度为0.8m。地面超载取30kpa/m。
通过理正深基坑7.0分析钻孔桩承受的应力与位移。
输入土层信息与相关设计参数后计算得位移，弯矩，剪力包络图如下。
均符合规范设计要求。
采用瑞典条分法验算整体稳定性满足要求。
抗倾覆安全系数Ks >= 1.200，满足规范要求。
2.3挡墙设计
为了使设计满足经济合理的要求，本工程机动车道与非机动车道间设计水位线以上采取悬臂式挡墙结构。非机动车道与自然地面线间采取仰斜式挡墙结构。以减少造价。
2.3.1悬臂式挡墙
由于非机动车道下需设置综合缆沟，如采用重力式挡墙不能满足尺寸要求，而悬臂式挡墙的优点就是截面尺寸小，施工方便，本工程综合考虑截面尺寸等构造及结构受力因素经过讨论选取的支挡形式为悬臂式挡墙。
该悬臂式挡墙采用C30混凝土，主筋采用HRB400钢筋，箍筋采用HPB300钢筋。挡墙段每隔15m设置一道沉降缝，沉降缝内外侧各5cm用沥青麻丝填塞，中间用沥青木板填塞。挡墙底部设置C20混凝土垫层，厚度10cm，每边宽出10cm，混凝土垫层底夯填20cm碎石。
排水措施：墙身宜在适当位置设150的排水孔，孔眼间距2~3m，成梅花形布置.在泄水孔附近用具有反滤作用的粗颗粒材料覆盖，以免淤塞，为防止反滤层下沉，将墙后0.4m范围内的原土分层夯实。
2.3.2悬臂式挡墙
本工程考虑最不利段机动车道与非机动车道高差为6m且考虑非机动车道净宽影响，经过讨论采用仰斜式重力挡墙结构。
结合地勘报告综合考虑抗震设防烈度，基底摩擦系数及地面超载，根据图集合理选择截面具体尺寸。
本工程中帽石、墙身及基础采用C25混凝土。相邻挡墙间每隔15m设置一道3cm沉降缝。沉降缝内外侧各5cm用沥青麻丝填塞，中间用沥青木板填塞。挡墙背设置连续泄水盲沟，盲沟底用粘土分层回填夯实，待路面施工完毕后，挡墙背回填砂夹碎石。挡墙基底夯实10cm厚碎石垫层。
排水措施：挡土墙设泄水孔，其水平间距为2500mm，孔向外坡度为5%孔径尺寸为0.10m，上下左右交错成梅花状布置。泄水孔后做300mm厚砂砾石反滤层，最下一排泄水孔的出口高出设计地面线250mm，孔后底部应夯填250mm厚粘土隔水层。
3总结
本工程设计根据现场实际情况，因地制宜设计出了不同的引道结构形式力求做到经济合理。该项目经过与第三方审查的铁道第三勘察设计院以及通过多次济南铁路局专家组的审查，修改后最终确定本方案。
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进行详细检查，是否符合要求或者到达标准，采取尽可能多的措施进行控制和管理，保证施工的质量安全。如果存在质量问题，不能存在侥幸心理，对于不符合标准的设备和材料禁止使用和安装。监管人员要在质量上进行把控，尽量减少中间环节，严格检查措施和制度。在设备和材料进入施工现场后，保管员、质检员和相关工程师认真审查核对设备材料的型号、规格等，对说明书合格证进行一一清点，并对设备进行详细查验，不得使劣质产品进入建筑电气安装施工中去。
（二）严格施工图纸监管
由于建筑电气设备安装工作要求很高的安全性和技术性，施工单位必须仔细的校图，对变更的项目要做详细的记录，认真的管理。要多次组织相关技术人员对施工图纸进行审核，务必把存在的问题和差错消除在施工之前。对于重点的施工工序和关键点要制定完整的施工方案，要有完整的质量保障体系，可行的施工方法，良好的企业信誉。在施工开始之前，施工单位要进行技术交底，保证监理单位可以更好的控制和管理施工质量。
（三）完善线管敷设工作
施工单位要严格按规定和设计的标准选择线管，根据实际情况，不同型号的钢管选择不同的弯管；配管加工时，应当注意明配管和暗配管的弯度和半径，做到万无一失；对于直径较大的厚壁管不允许采用管口直接对焊的方式，对于直径较小的应先套丝连接，不能用熔焊连接，连接处和中间放接线盒采用接地卡跨接。
（四）全面加强对施工人员的管理和工程检验
施工单位积极组织员工培训，尽量提高施工人员的技术水平和专业素养，做到电气设备安装的安全化和效率化，安装人员要加强自我学习和自我修养，不断提高安装、管理的业务水平，不断减少施工中的事故。检查和检验是保证施工质量的重要手段之一，要根据工地的施工情况经常进行质量检查通报，不定期的对预埋管线、开关和插座等进行检验，如果遇到管线脱节，开关安装不到位等问题，要及时上报进行维修。在工程验收过程中，对电线连接、避雷网埋设、引线连接等进行重点审查，严格按照国家有关标准进行质量评定，不得因私废公。
另外，建筑电气设备安装过程，与装修和建筑施工有着极其密切的关系。电气设备安装单位要合理的布置施工格局，有主有次，前后分明，这样可以提高各项施工作业的效率，在最大程度上要避免相互干扰，争取保质保量的完成施工任务。
结束语
随着我国建筑行业的飞速发展，与此相协调的建筑电气设备安装技术也在不断的发展当中，给建筑物使用功能提升、电气设备运行稳定性的提升都带来了积极作用。从上文中我们可以看出，要想全面促进建筑电气设备安装技术的发展，保障电气设备运行效率与安全，就要明确了解建筑电气设备的技术特点，并对安装技术要点进行熟悉，保障建筑电气设备安装的质量与安全。希望随着科学技术的进步，将有更多的新技术涌现，促进我国电气设备安装技术的创新与发展。
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[3] 徐坤忠.建筑电气安装工程质量控制管理要点探讨. 科技创新与应用.2017.09
论文作者:孟璐
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第28期
论文发表时间:2019/8/26
标签：挡墙论文; 机动车道论文; 高差论文; 悬臂论文; 结构论文; 底板论文; 钻孔论文; 《建筑细部》2018年第28期论文;