陽希 楊明
(中交四航局第一工程有限公司,廣東 廣州 510420)
近些年來我國基建領(lǐng)域迅猛發(fā)展,越來越多的新工藝、新技術(shù)在實踐中得到了較為廣泛的應(yīng)用。在路塹高邊坡、不穩(wěn)定的地質(zhì)條件下通過抗滑樁施工作為路基邊坡防護措施已成為路基施工中常見的問題。本文以路塹高邊坡防護施工中抗滑樁的實際應(yīng)用為例,對抗滑樁設(shè)計思路和施工技術(shù)進行研究??够瑯蹲鳛槁穳q邊坡防護施工的重要措施,有其自身的結(jié)構(gòu)特點,具有一定的推廣意義。
本項目共設(shè)計抗滑樁35 根,埋深在14 米至24 米之間,結(jié)構(gòu)尺寸分為1.8 米*2.4 米、2 米*3m 米兩種形式。在里程ZK41+860~ZK41+905 段設(shè)置6 根抗滑樁;ZK43+330~ZK43+400 段設(shè)置12 根抗滑樁,ZK45+500~ZK45+580 段設(shè)置17 根抗滑樁。
1.2.1 水文條件:區(qū)內(nèi)水系比較發(fā)育,河流縱橫密布,匯水面積大。沿線經(jīng)過的地表水系主要有潭江、漠陽江水系。區(qū)內(nèi)地下水的補給以大氣降水為主。一般多向附近的河流或低洼地帶徑流,并以泉水或暗河的形式排泄。
1.2.2 工程地質(zhì)條件:通過場區(qū)內(nèi)地質(zhì)資料揭露及現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查,場區(qū)內(nèi)地層揭露上覆第四系全新統(tǒng)坡殘積層粉質(zhì)黏土;下伏泥盆系上統(tǒng)天子嶺砂巖。
圖1 ZK45+500~ZK45+580 抗滑樁斷面設(shè)計圖
根據(jù)邊坡防護開挖一級防護一級的要求,抗滑樁施工前完成上一級邊坡平臺排水溝及坡頂截水溝等設(shè)施,隨后整理抗滑樁施工平臺,保證外側(cè)低內(nèi)側(cè)高的原則將水引至外側(cè),隨后做排水溝及急流槽降水排至邊坡外。
抗滑樁土方開挖主要采用人工開挖,輔以風(fēng)鎬風(fēng)鉆,遇到硬質(zhì)石方時采用淺孔爆破的方法掘進。開挖時由上到下漸進施工,混凝土護壁施工前先復(fù)核樁身凈空尺寸和中心點、垂直度,保證樁身的質(zhì)量;護壁混凝土強度滿足設(shè)計要求后方可進行下一節(jié)樁身開挖施工,開挖順序由內(nèi)到外。施工工藝流程:測量放樣→平場地、截排水、清刷坡→安裝扒桿井架、卷揚機、通風(fēng)設(shè)備→樁身開挖→出渣→綁扎護壁鋼筋、安裝護壁模板、護壁混凝土澆筑→樁身鋼筋籠安裝→樁身混凝土澆筑→冠梁施工。
3.2.1 首先需將邊坡開挖至樁頂標(biāo)高,由于井口場地并不平整,較多情況為斜坡,樁身開挖1.5 米左右時,按照設(shè)計鎖口尺寸及時進行護壁和鎖口鋼筋的制作并安裝模板。然后澆筑鎖口混凝土,鎖口高出地面30cm 左右。鎖口周圍應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置排水溝;雨季施工期間,應(yīng)搭設(shè)雨棚。備好井下排水、通風(fēng)、照明設(shè)備。
3.2.2 用提升拱架配合固定卷揚機作為提升裝置,必須安裝防鋼絲繩沖頂?shù)认尬谎b置和防脫鉤裝置。本工程地質(zhì)條件復(fù)雜,考慮施工安全,土方及軟質(zhì)石方采用機械配合人工開挖,硬質(zhì)石方采用淺眼爆破施工。輔以電動或氣動工具和抽水機械。
3.2.3 當(dāng)樁孔深度大于10m 時,操作時人員進行2 小時輪換施工,并配置井內(nèi)機械強制通風(fēng)機。為避免孔內(nèi)墜物傷人,孔內(nèi)人員施工,必須在人員頭頂1.5m 處位置設(shè)置鋼筋密目網(wǎng)保護蓋,否則不允許進行井底作業(yè)。
3.2.4 遇硬質(zhì)石方采用淺孔爆破,一般炮眼深度L 取孔樁尺寸的0.6-0.8 倍,取L=(0.6-0.8)D。
圖2 炮眼布置平面圖
圖3 炮眼布置立面圖
爆破時須在孔口覆蓋鋼筋網(wǎng)片或鋼板,并在四個邊角上方覆蓋沙袋或土袋。
圖4 孔口覆蓋鋼筋網(wǎng)
每掘進50 厘米(若遇土質(zhì)較差易坍塌部位可適當(dāng)減短進尺,護壁施工時不得在土石層分界處或滑動面處分節(jié)),抓緊進行護壁施工;施工護壁的順序為:安設(shè)護壁鋼筋,護壁鋼筋應(yīng)預(yù)留足夠的搭接長度,不得少于鋼筋直徑的35 倍,驗收后再安裝護壁模板。
圖5 抗滑樁護壁鋼筋設(shè)計圖
遇抗滑樁樁長較長時,采用直螺紋套筒連接工藝進行鋼筋連接、井下安裝,并按照要求同一截面接頭數(shù)量不得超過鋼筋總數(shù)量的50%。
圖6 抗滑樁樁身鋼筋設(shè)計圖
檢測管采用4 根直徑50mm 的鋼管,按梅花型布置,每根管距柱底為20cm 且應(yīng)高出樁頂100cm,并采取保護措施,防止檢測管堵塞,如與配筋沖突,則應(yīng)適當(dāng)調(diào)整檢測管位置。
圖7 檢測管布置斷面圖
遇到超挖情況,在超挖線外側(cè)會有部分樁體,對抗滑樁施工及成孔都會有影響,如圖8。
圖8 抗滑樁超挖斷面示意圖
施工過程中加強對抗滑樁施工段路塹邊坡及樁身土體的滑移、坍塌、孔內(nèi)有害氣體等進行監(jiān)測。并重點監(jiān)測樁頂水平位移,發(fā)現(xiàn)異常立即停止作業(yè),施工完后繼續(xù)定期對邊坡及樁身進行監(jiān)測,以保證施工安全。
4.2.1 邊坡穩(wěn)定性、樁體沉降監(jiān)測
a. 監(jiān)測網(wǎng)的布設(shè)。邊坡穩(wěn)定性、樁體沉降監(jiān)測網(wǎng)分基準(zhǔn)網(wǎng)、工作測點和監(jiān)測點三級布設(shè)。在遠(yuǎn)離工作區(qū)的穩(wěn)定位置布設(shè)基準(zhǔn)網(wǎng),對工作測點的穩(wěn)定性進行監(jiān)控。b. 監(jiān)測點埋設(shè)與監(jiān)測要求。位移測量:用全站儀采集各觀測點的即時坐標(biāo),用專用觀測表做好每日記錄,分析實測數(shù)據(jù)然后得到邊坡的時間- 水平位移曲線。沉降測量:用高精度水準(zhǔn)儀采集各觀測點的初始高程,用專用觀測表做好每日記錄。分析實測結(jié)果然后得到邊坡邊坡(樁頂)時間- 沉降曲線。
4.2.2 滑坡體監(jiān)測
在抗滑樁開挖過程中,在山坡體每級邊坡上分別設(shè)置位移沉降觀測點,每級邊坡每個斷面布設(shè)不少于3 個點。
4.2.3 有害氣體檢測
作業(yè)前先對井下空氣中有害氣體含量進行檢測,各項數(shù)據(jù)滿足要求時才能進行下一步施工。
4.2.4 人工巡查
人工巡視檢測是一項經(jīng)常性工作,應(yīng)做到每天有人巡視檢查。
主要檢測項目為:a.邊坡穩(wěn)定性檢測;b.檢查洞內(nèi)滲水情況;c.進行檢測監(jiān)測點維護。
表1 各監(jiān)測項目頻率表
對監(jiān)測資料及時整理、分析,發(fā)現(xiàn)誤差時,應(yīng)及時安排重測。邊坡的穩(wěn)定性主要由各觀測量沿不同深度不同方向的分布曲線以及數(shù)據(jù)隨時間的過程分布曲線來反映。
本文以中山至陽春高速公路開平至陽春段第5 標(biāo)段抗滑樁施工為工程背景,通過抗滑樁的設(shè)計方案以及抗滑樁施工難點的討論,系統(tǒng)的闡述了抗滑樁的施工工藝流程。并采用有效監(jiān)控量測手段,對施工過程中邊坡及抗滑樁體的穩(wěn)定性進行數(shù)據(jù)分析,證明該抗滑樁在路塹邊坡防護施工中安全可靠,經(jīng)濟合理,可為類似工程提供借鑒。