孟建創(chuàng)

摘要： 樁板墻是一種新型的支擋結(jié)構(gòu)，其原理是將鋼樁插入到穩(wěn)定地層中或者通過鋼筋混凝土挖孔樁作為主要側(cè)向受力構(gòu)件，樁間再安裝擋土板，利用擋土板后填土并通過擋土板將側(cè)向荷載傳遞至樁身的直立板條狀構(gòu)件形成的擋土結(jié)構(gòu)物。近些年來，鋼筋混凝土樁板墻已廣泛應(yīng)用于鐵路路塹高邊坡防護(hù)中。本文介紹了鐵路路塹高邊坡樁板墻的施工工藝工法以及施工中的一些體會(huì)，可作為同類工程的經(jīng)驗(yàn)借鑒。

Abstract： Pile wall is a new type of retaining structure. The principle is that the steel pile is inserted into the stable strata or through the reinforced concrete digging pile as the main lateral force member， and the retaining plate is installed between the piles. The soil is filled and the lateral load is transferred to the pile structure of the pile. In recent years， reinforced concrete pile wall has been widely used in railway cutting high slope protection. This paper introduces the construction technology and the construction experience of high cutting slope pile wall in railway， and can be used as reference for similar projects.

關(guān)鍵詞： 樁板墻；樁體開挖；光面爆破；擋土板

Key words： pile wall；pile body excavation；smooth blasting；retaining slab

中圖分類號：U418.5+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1006-4311（2017）20-0131-03

0 引言

樁板墻的成功實(shí)施，首先應(yīng)了解并掌握設(shè)計(jì)地質(zhì)勘探地層資料，針對不同的地層巖土力學(xué)特性，比選出最優(yōu)的組合式樁體開挖方案。本文就所施工的鐵路工程實(shí)例為對象，對樁板墻的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了工序工藝技術(shù)上的探索和探討。

1 工程概況

新建鐵路連云港至鎮(zhèn)江鐵路DK300+068.75～DK300+171.25路基段設(shè)置樁板墻對山體邊坡進(jìn)行滑塌防護(hù)。

本工程DK300+068.75～DK300+171.25左側(cè)設(shè)C35鋼筋混凝土樁板墻支護(hù)，第一排樁DK300+068.75～DK300+171.25，1種樁型，計(jì)21根，樁截面尺寸為2.5m×2.75m，樁間距（中～中）均為5m，樁長17m～20m；第二排樁DK300+069～DK300+156，1種樁型，計(jì)18根，樁截面尺寸為2.0m×2.25m，樁間距（中～中）均為5m，樁長11m～14m。錨固樁身采用C35鋼筋砼灌注，側(cè)溝平臺(tái)以上部分于樁兩側(cè)設(shè)厚0.4、寬0.3牛腿，牛腿長度隨樁懸臂段長變化。錨固樁基坑采用C15鋼筋混凝土護(hù)壁，厚0.3m。

2 工藝工法

2.1 工藝流程（圖1）

2.2 地質(zhì)條件

根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)勘探資料，樁板墻區(qū)域內(nèi)從上至下地層地質(zhì)條件具體如表1。

根據(jù)表1所示地質(zhì)條件，樁體開挖采取組合辦法，即一般土砂地層采用人工普通開挖、鎬、鍬、錘、釬等設(shè)備輔助開挖法和軟石硬巖地層采用周邊眼光面控制爆破法。

2.3 施工準(zhǔn)備

①測量放樣。平整場地后，實(shí)施樁孔施工放樣操作。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙定出樁位、設(shè)十字護(hù)樁，并且為了便于施工中校核樁位，要求其不處于挖孔范圍內(nèi)。同時(shí)為了防止地表水流入孔內(nèi)，應(yīng)在樁孔四周挖設(shè)好臨時(shí)截、排水溝，應(yīng)采取有效措施做好排水準(zhǔn)備，并在高出四周地面30cm處做孔口加固段鋼筋砼鎖口。

②安裝提升設(shè)備。孔口加固段鋼筋砼鎖口施工完畢后，當(dāng)混凝土滿足強(qiáng)度要求后，在井口搭設(shè)中間無節(jié)點(diǎn)的20*20cm方木，之后鋪設(shè)7cm厚木板，在此期間為了確保操作無異常問題出現(xiàn)，應(yīng)將方木與木板用鐵絲固定起來，并定期檢查操作平臺(tái)是否存在異常問題，確保其牢固性。

接下來實(shí)施電動(dòng)葫蘆安裝，照明線架設(shè)，孔口防雨棚搭設(shè)。

2.4 樁體開挖

2.4.1 一般土砂地層

采用鎬、鍬從上至下逐層進(jìn)行開挖，其開挖順序是先挖中間后挖周邊，開挖過程中若遇到大塊孤石或者堅(jiān)硬土，可采用錘、釬破碎，按設(shè)計(jì)樁徑加20厘米控制截面大小。土石從孔內(nèi)挖出后，應(yīng)裝入吊桶，之后利用安裝好的垂直運(yùn)輸設(shè)備，將其運(yùn)送到地面并堆放在指定地點(diǎn)，且定期將其外運(yùn)出去。挖孔過程中應(yīng)注意，為了增加樁的摩擦力，盡量不要把孔壁修成光面，應(yīng)讓孔壁保持凹凸不平。

2.4.2 軟石硬巖地層

當(dāng)實(shí)際進(jìn)入軟石硬巖地層，采用鎬、鍬等設(shè)備無法繼續(xù)挖掘時(shí)，換作采用嚴(yán)格控制周邊界限光面爆破方法進(jìn)行開挖。但爆破方法存在一定的危險(xiǎn)性，在實(shí)際操作過程中應(yīng)嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，確保不出現(xiàn)安全事故。

①爆破設(shè)計(jì)原則。

1）起爆順序：掏槽眼→輔助眼→周邊眼。

2）挖孔樁平均單位耗藥量受到很多因素的影響，包括炸藥的性能、巖石的性能、爆破的孔樁直徑等，在實(shí)際施工中應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)合理選擇。單孔裝藥設(shè)計(jì)：掏槽孔>孔次之>周邊孔。

3）鉆孔分周邊眼、輔助眼、掏槽眼。周邊孔向外傾斜，其孔底通常到達(dá)開挖線（軟巖）或超過開挖線10cm左右（硬巖）；掏槽孔通常呈錐形布孔，孔深比周邊孔深10～20cm。

4）布置炮孔間距時(shí)，要求周邊孔內(nèi)最小抵抗線≤鄰樁石壁厚度的2/3。

5）循環(huán)進(jìn)尺通?？刂圃谝幻追秶鷥?nèi)，炮孔利用率一般在75%～85%之間選擇。

6）爆破巖石粒徑符合開挖要求，最大粒徑不大于20cm。微差減震，確保護(hù)壁、鄰樁及附近建筑物的安全。

②爆破參數(shù)設(shè)計(jì)。

為了獲取最佳的爆破效果，應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際情況、前一茬炮的爆破效果等因素及時(shí)調(diào)整裝藥參數(shù)，保證裝藥量科學(xué)合理。

③裝藥結(jié)構(gòu)與堵塞。

連續(xù)反向裝藥結(jié)構(gòu)是最常用的裝藥結(jié)構(gòu)，周邊眼、輔助眼、掏槽眼均采用的該結(jié)構(gòu)。炮孔填塞工序至關(guān)重要，它是確保炸藥能夠充分爆炸的關(guān)鍵步驟，有利于改善爆破效果。填塞材料通常是配比砂：黏土：水=4：5：1的混合物，要求事先將填塞材料做成泥條準(zhǔn)備好，以防萬一。

④起爆網(wǎng)絡(luò)。

引爆方式和連線方式：起爆網(wǎng)絡(luò)的方式是運(yùn)用毫秒雷管依序起爆，利用毫秒雷管的段別不同的特點(diǎn)可控制起爆。毫秒雷管的連接方式是并聯(lián)。

起爆順序：起爆順序是：掏槽眼→輔助眼→周邊眼。其中周邊眼采用5段毫秒電雷管；輔助眼采用3段毫秒電雷管；掏槽眼采用瞬爆電雷管。

⑤爆破施工技術(shù)要點(diǎn)。

1）布孔：在樁孔內(nèi)用紅油漆標(biāo)出炮眼位置，記錄并標(biāo)明孔號、深度、裝藥量。布孔方式采用環(huán)向布置。

2）鉆孔：可利用手風(fēng)鉆鉆孔。鉆孔時(shí)應(yīng)充分考慮三大要素，即“孔深、方向和傾斜角度”。完后鉆孔環(huán)節(jié)后，應(yīng)將周邊巖粉處理掉，保持孔內(nèi)清潔，并將孔口用草團(tuán)堵住。

3）裝藥：嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裝藥操作，確保裝藥到設(shè)計(jì)位置，并且不會(huì)出現(xiàn)異常問題。采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行光面爆破，采用連續(xù)密實(shí)裝藥結(jié)構(gòu)進(jìn)行微差爆破。炸藥用乳化防水炸藥。

4）堵塞：完成裝藥操作后，堵塞操作是必要的，堵塞材料通常是配合比為砂：黏土：水=4：5：1的混合物，且要求提前將堵塞材料準(zhǔn)備好，并且具體實(shí)施過程中必須謹(jǐn)慎小心，避免起爆器材造成破壞。

5）起爆、檢查：由于起爆工作存在一定風(fēng)險(xiǎn)，為了最大限度的保護(hù)施工人員安全，應(yīng)認(rèn)真做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作，包括在可能存在危險(xiǎn)的地方，設(shè)置警戒崗哨和標(biāo)志；起爆時(shí)必須確保施工現(xiàn)場無不相干人員和設(shè)備；起爆結(jié)合后應(yīng)間隔一定時(shí)間后方才能進(jìn)入現(xiàn)場檢查；一旦在起爆后發(fā)現(xiàn)存在有毒氣體、危石等，應(yīng)及時(shí)上報(bào)尋求有效解決方案，必須確保施工現(xiàn)場安全后，相關(guān)工作人員才能繼續(xù)接下來的操作。

⑥爆破安全控制措施。

1）爆破地震控制措施。

爆破可能會(huì)影響到周邊環(huán)境，包括臨近孔樁的護(hù)壁混凝土、臨樁及本樁等，基于此，為了使爆破操作不影響到其它因素，最好在護(hù)壁混凝土澆筑2天后實(shí)施爆破，禁止在混凝土強(qiáng)度還沒有滿足要求的條件下進(jìn)行爆破，否則爆破地震會(huì)影響到樁混凝土，使其產(chǎn)生震裂，后果不堪設(shè)想。

2）爆破炮煙的排除措施。

爆破操作后，由于炸藥發(fā)生化學(xué)作用產(chǎn)生了大量有害有毒氣體，此時(shí)出于相關(guān)工作人員的生命安全的考慮，必須采取有效的爆破炮煙的排除措施，將有害有毒氣體強(qiáng)制性通風(fēng)排出，具體措施包括采用空壓機(jī)風(fēng)管在井底通風(fēng)排煙、在井口利用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行壓入式通風(fēng)排煙等。

3）爆破飛石的控制措施。

由于孔樁爆破工作面均在地表以下，為了避免爆破飛石飛出地面，可采取用竹笆或木模板覆蓋爆破孔樁口并加壓砂袋的方式控制爆破飛石。

4）瞎炮的處理。

孔樁爆破存在較大風(fēng)險(xiǎn)性，相關(guān)人員必須時(shí)刻警惕，即使孔樁爆破作業(yè)已經(jīng)完成，也應(yīng)警惕瞎炮的存在，在清除孔樁內(nèi)炮煙的過程中一旦發(fā)現(xiàn)瞎炮，必須及時(shí)依照相關(guān)規(guī)范流程進(jìn)行處理，禁止私自處理，必須及時(shí)上報(bào)交由專業(yè)人員處理。

5）爆破防漏電措施。

孔樁入巖爆破在裝藥時(shí)還存在漏電的風(fēng)險(xiǎn)，為此必須采取有效爆破防漏電措施，包括雷雨天氣禁止開展爆破作業(yè)、嚴(yán)禁拖地接觸泥水、雷管的腳線應(yīng)短接等。

2.5 孔內(nèi)排水

挖孔過程中若發(fā)生孔內(nèi)滲水，應(yīng)采取有效措施將滲水及時(shí)排出，并且引流遠(yuǎn)離樁孔?？變?nèi)滲水量水量較大時(shí)用水泵抽水；較小時(shí)可用人工提水。

2.6 挖孔驗(yàn)收

開挖過程中，保留好每米挖出的土樣，隨時(shí)取樣與地質(zhì)勘探資料對比，樁孔垂直度、孔底高程、斷面尺寸、樁孔中心位置等必須符合相關(guān)驗(yàn)標(biāo)要求。若發(fā)現(xiàn)與地質(zhì)勘探不符，及時(shí)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系作相應(yīng)處理，以確保樁的質(zhì)量。開挖過程中每天按實(shí)際情況填寫原始資料記錄表，并準(zhǔn)確記錄相應(yīng)土樣資料。

2.7 護(hù)壁施工

①護(hù)壁采用C15鋼筋砼結(jié)構(gòu)，每掘進(jìn)1.0m，要立即立模灌注混凝土護(hù)壁，護(hù)壁模型采用竹膠板拼裝，根據(jù)孔的截面大小分10塊制作。護(hù)壁砼應(yīng)緊貼圍巖，護(hù)壁砼模板的支撐在灌注完成24h后方可拆除。下一節(jié)開挖應(yīng)在上一節(jié)護(hù)壁砼終凝后進(jìn)行。護(hù)壁混凝土的灌注，上下節(jié)可連成整體，也可間開，視孔壁穩(wěn)定程度定。鋼筋混凝土護(hù)壁應(yīng)當(dāng)連續(xù)設(shè)置，護(hù)壁鋼筋應(yīng)當(dāng)連續(xù)，下送混凝土?xí)r做到對稱和四周均勻搗固，防止模板偏移。

施工中，隨時(shí)檢查護(hù)壁受力情況。若發(fā)現(xiàn)護(hù)壁開裂、錯(cuò)位，孔下作業(yè)人員立即撤離，待加固處理后方可繼續(xù)開工。

②護(hù)壁模型安裝完成后要檢查模型接縫是否嚴(yán)密，模型尺寸是否滿足設(shè)計(jì)圖紙要求，并作及時(shí)調(diào)整。然后放入鋼筋網(wǎng)片，將其位置固定。

③護(hù)壁砼采用插入式振搗器振搗密實(shí)，以保證護(hù)壁砼的質(zhì)量。

2.8 樁體澆筑

①鋼筋加工與安裝。

鋼筋統(tǒng)一在鋼筋加工棚內(nèi)集中下料加工，加工好后運(yùn)抵施工現(xiàn)場，然后使用吊車進(jìn)行吊裝，在孔口上進(jìn)行節(jié)段間焊接作業(yè)。

②砼澆筑。

砼澆筑采用串筒施工，插入式振搗器振搗密度；砼澆筑過程中，認(rèn)真做好各項(xiàng)記錄、監(jiān)測工作。

砼澆筑接近鋼筋骨架底部時(shí)，要控制澆筑速度，以減少砼對鋼筋骨架的沖擊，避免鋼筋籠上浮。

砼應(yīng)澆筑至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高。

2.9 擋土板預(yù)制及安裝

①擋土板采用C35鋼筋混凝土，樁板型號分A型和B型兩種。擋土板加工預(yù)制地點(diǎn)選在一分部攪拌站專用預(yù)制場地，模板采用定型塑料模板。

②運(yùn)輸與吊裝擋土板應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的75%以上時(shí)進(jìn)行。為了避免擋土板破損，運(yùn)輸和吊裝時(shí)應(yīng)當(dāng)避免強(qiáng)烈震動(dòng)。擋土板和錨固樁間連接應(yīng)牢固，并符合設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)束語

隨著鐵路建設(shè)的大發(fā)展，高路堤及深路塹施工出現(xiàn)越來越多，邊坡滑塌的安全防護(hù)勢在必行，必須高度重視。本文通過簡單闡述樁板墻的施工工藝工法及技術(shù)要求，進(jìn)一步推廣了樁板墻這種工法的有效應(yīng)用，希望本文能為以后類似防護(hù)工程的施工提供借鑒意義。

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