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[摘要] 目前全国滑坡地质灾害频频发生,"两桩跳挖"施工工艺可以作为一种高陡边坡悬臂抗滑桩+挡土板+联系梁施工的有效措施,所谓"两桩跳挖"是将相邻的两条桩作为一个施工单元,以单元跳挖的形式进行,这种措施能有效的将两序悬臂抗滑桩、两序挡土板进行流水作业,从而缩短工程工期;能有效的利用先期完成的桩间挡土板的挡土作用减少弃土外运和从外取土回填的施工成本;也能有效的利用少量的钢管将相邻的单根桩脚手架连成整体,提高脚手架的稳定性,省工省力又安全;也能方便施工现场管理。
[关键字] 滑坡 地质灾害治理 悬臂抗滑桩 两桩跳挖 有效措施
[中图分类号] U213.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2012)-11-104-2
我们平时接触的滑坡抗滑桩一般很少高出原自然地面的,抗滑桩开挖一般都采用单桩跳挖的形式,但对于一种高陡边坡悬臂抗滑桩+挡土板+联系梁施工,这种工艺存在很大的弊端,而将相邻的两条桩作为一个施工单元,以单元跳挖的形式即"两桩跳挖"的施工工艺却能发挥很大的优势,下面以湖北省房县姚坪滑坡治理为例进行对比、论述。
1实例概况
湖北省房县姚坪滑坡为中型土质滑坡,变形不是很严重,未出现整体滑移现象,为潜在不稳定滑坡。治理内容包括:抗滑桩(悬臂)+挡土板+联系梁,排水沟和监测建站,其中桩、板、梁为主体工程。该项目位于姚坪乡乡政府办公大楼前,其治理目的:一是保护滑坡后缘的主要保护对象姚坪乡乡政府及乡职各单位(包括乡派出所、财政所、移民站、教育组、卫生院等)的安全;二是为待建的姚坪广场市政建设服务,扩大广场有效、安全的平面面积(山区平地少)。
姚坪滑坡治理主体工程抗滑桩布设于滑坡中后缘的高大陡坎下,设计抗滑桩净截面为1.2 m×1.8m,桩长20m(入岩7m),共设计16根悬臂抗滑桩,悬臂抗滑桩桩顶高程最小高出自然地面4.10m、最大高出自然地面达7.66m;桩间设挡土板,桩间挡土板由多个单块板组成,单块板尺寸为5.4m×1.0m,桩间挡土板板顶高程与桩顶高程相对应;设计0.5 m×1.0m联系梁贯穿抗滑桩桩顶。一根根抗滑桩就象桥墩一样,桩上的联系梁就象桥面,见照片1。
项目位于山区的姚坪乡集镇上,可利用的施工场地狭小,抗滑桩坡下山体坡度大,又有零散的住户及乡级公路,不能向坡下弃土,只能弃土外运,同时高出地面的挡土板完工后又需要大量的土方回填,以便扩大广场平面面积。
综上所述,姚坪滑坡治理桩、板、梁分部工程施工具如下特征:
①抗滑桩为悬臂式,桩、板、梁大大高出自然地面;
②抗滑桩坡下坡度大,又有住户及设施,不能向坡下弃土;
③施工场地狭小,无临时弃土场;
④作业面位于陡坎下,与外界没有交通联系。
2悬臂抗滑桩两桩跳挖与传统的单桩跳挖施工工艺对比
2.1施工措施
悬臂抗滑桩原始地面与陡坎上地面高差4~8m,平面距离6~8m,陡坎上地面与外界交通便利,若采用传统的方式进行施工场地平整,抗滑桩位于陡坎下无法进行回填土整平,陡坎上建筑物众多,也不能对陡坎进行下挖平整场地,因此,现有的施工场地无法进行传统的施工场地平整。
只有采用人工搭设钢管脚手架的形式,才能解决施工作业平台,搭设钢管脚手架通道才能与外界相通。只有很好的解决了作业平台和与外界的交通,才能将桩内弃土倒至指定地点,便于外运,桩内所用钢筋和混凝土材料才能方便的到达桩内。
因此,无论采用何种施工组织形式,都得人工搭设钢管脚手架施工作业平台和脚手架通道,这是施工正式开始的前提。
2.2技术可行性
姚坪滑坡未出现整体滑移现象,为潜在不稳定滑坡,采用两序单桩跳挖或两序两桩跳挖均能有效的减少因抗滑桩成孔对滑体的扰动,因此,抗滑桩两桩跳挖与传统的单桩跳挖施工工艺在技术上都是可行的。
2.3施工工序与工期
工程工期为170天。
单桩跳挖施工组织为:先搭设一序桩作业平台,然后一序桩孔开挖,同时边挖边弃土外运,接着就是一序桩钢筋制安与砼浇注,一序桩完成后紧接着就是二序桩的施工,二序桩的施工与一序桩的施工工艺完全相同。桩完成后,接着就是板,最后是联系梁,单桩跳挖施工工序详见网络图图1。
所谓的两桩跳挖就是以相邻的两条桩作为一个单元,以单元跳挖的形式而进行的施工工艺,具体为:先搭设一序桩作业平台,然后一序桩孔开挖,同时边挖边弃土外运,接着一序桩钢筋制安与砼浇注,一序桩完成后紧接着就是一序挡土板的施工,同时搭设二序桩平台,然后依次为二序桩钢筋制安与砼浇注、二序挡土板施工、二序挡土板回填,最后联系梁施工,详见网络图图2。
两种施工组织形式的区别在于"单桩跳挖"依次施工抗滑桩、挡土板、联系梁,施工工期为170天,与工程工期相当,而"两桩跳挖"是将抗滑桩、挡土板都分成两序形成流水作业,施工工期为155天,比工程工期提前15天。
2.4安全隐患
两种施工组织形式都要人工搭设桩作业平台和脚手架联通通道,"单桩跳挖"只能搭设孤立的平台和通道,因为平台高、通道长,所以"单桩跳挖"搭设的脚手架呈孤立的高耸条状,稳定性较差,见图3。
而"两桩跳挖" 可以用少量的鋼管将相邻的单根桩脚手架连成整体,形成"凹"字形,大大的提高了脚手架的稳定性,省工省力又安全,见图4。
2.5施工成本
因施工场地狭小,现场无弃土场,若采用单桩跳挖其抗滑桩成孔全部土石方得弃土外运(2000 m3),同时挡土板土方回填又得从外取土回填2000 m3;若采用两桩跳挖其抗滑桩成孔有一半土石方已回填至一序挡土板,一半土石方得弃土外运(1000 m3),同时二序挡土板土方回填也得从外取土回填1000 m3。其弃土、回填成本对比如下:
弃土外运按市场单价30元/m3(1.5㎞)、从外取土回填按市场单价40元/m3计算。桩孔弃土外运与挡土板土方回填单桩跳挖成本为2000×30+2000×40=14.0万元;两桩跳挖成本为1000×30+1000×40=7.0万元。两桩跳挖其成本节约7.0万元。
2.6现场管理
两桩跳挖方便了提升机电线的引入、空压机的共用(抗滑桩成孔时两根桩可共用一台空压机)及弃土的临时集中堆放,更利于施工现场管理。
3结语
治理潜在不稳定滑坡,采用高出自然地面的悬臂抗滑桩+挡土板+联系梁的治理措施,施工场地狭小,不能向坡下弃土施工现场又无临时弃土场时,相邻的两条桩作为一个施工单元,以单元跳挖的形式即"两桩跳挖"施工工艺,能有效的将两序抗滑桩、两序挡土板形成流水作业,从而缩短工程工期;能有效的利用先期完成的桩间挡土板的挡土作用减少弃土外运和从外取土回填的施工成本;也能有效的利用少量的钢管将相邻的单根桩脚手架连成整体,提高脚手架的稳定性,省工省力又安全;也能方便提升机电线的引入、空压机的共用及弃土的临时集中堆放,利于施工现场管理。
所以"两桩跳挖"施工工艺无论在安全方面,加快施工进度方面,还是在现场管理方面,尤其是在降低施工成体方面都较"单桩跳挖"施工工艺极为有利,工程实际效果也证明了这一点。
但"两桩跳挖"成孔施工过程中,要注意加强施工期监测。同时,人工搭设桩作业平台和脚手架联通通道时要注意:①用短钢管强夯入土内,再用扣件与上部钢管牢固相连,确保脚手架底部稳定。②通道平面搭设成桩一侧略高于另一侧的缓下坡状态,有利于人工手推车弃土。
[关键字] 滑坡 地质灾害治理 悬臂抗滑桩 两桩跳挖 有效措施
[中图分类号] U213.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2012)-11-104-2
我们平时接触的滑坡抗滑桩一般很少高出原自然地面的,抗滑桩开挖一般都采用单桩跳挖的形式,但对于一种高陡边坡悬臂抗滑桩+挡土板+联系梁施工,这种工艺存在很大的弊端,而将相邻的两条桩作为一个施工单元,以单元跳挖的形式即"两桩跳挖"的施工工艺却能发挥很大的优势,下面以湖北省房县姚坪滑坡治理为例进行对比、论述。
1实例概况
湖北省房县姚坪滑坡为中型土质滑坡,变形不是很严重,未出现整体滑移现象,为潜在不稳定滑坡。治理内容包括:抗滑桩(悬臂)+挡土板+联系梁,排水沟和监测建站,其中桩、板、梁为主体工程。该项目位于姚坪乡乡政府办公大楼前,其治理目的:一是保护滑坡后缘的主要保护对象姚坪乡乡政府及乡职各单位(包括乡派出所、财政所、移民站、教育组、卫生院等)的安全;二是为待建的姚坪广场市政建设服务,扩大广场有效、安全的平面面积(山区平地少)。
姚坪滑坡治理主体工程抗滑桩布设于滑坡中后缘的高大陡坎下,设计抗滑桩净截面为1.2 m×1.8m,桩长20m(入岩7m),共设计16根悬臂抗滑桩,悬臂抗滑桩桩顶高程最小高出自然地面4.10m、最大高出自然地面达7.66m;桩间设挡土板,桩间挡土板由多个单块板组成,单块板尺寸为5.4m×1.0m,桩间挡土板板顶高程与桩顶高程相对应;设计0.5 m×1.0m联系梁贯穿抗滑桩桩顶。一根根抗滑桩就象桥墩一样,桩上的联系梁就象桥面,见照片1。
项目位于山区的姚坪乡集镇上,可利用的施工场地狭小,抗滑桩坡下山体坡度大,又有零散的住户及乡级公路,不能向坡下弃土,只能弃土外运,同时高出地面的挡土板完工后又需要大量的土方回填,以便扩大广场平面面积。
综上所述,姚坪滑坡治理桩、板、梁分部工程施工具如下特征:
①抗滑桩为悬臂式,桩、板、梁大大高出自然地面;
②抗滑桩坡下坡度大,又有住户及设施,不能向坡下弃土;
③施工场地狭小,无临时弃土场;
④作业面位于陡坎下,与外界没有交通联系。
2悬臂抗滑桩两桩跳挖与传统的单桩跳挖施工工艺对比
2.1施工措施
悬臂抗滑桩原始地面与陡坎上地面高差4~8m,平面距离6~8m,陡坎上地面与外界交通便利,若采用传统的方式进行施工场地平整,抗滑桩位于陡坎下无法进行回填土整平,陡坎上建筑物众多,也不能对陡坎进行下挖平整场地,因此,现有的施工场地无法进行传统的施工场地平整。
只有采用人工搭设钢管脚手架的形式,才能解决施工作业平台,搭设钢管脚手架通道才能与外界相通。只有很好的解决了作业平台和与外界的交通,才能将桩内弃土倒至指定地点,便于外运,桩内所用钢筋和混凝土材料才能方便的到达桩内。
因此,无论采用何种施工组织形式,都得人工搭设钢管脚手架施工作业平台和脚手架通道,这是施工正式开始的前提。
2.2技术可行性
姚坪滑坡未出现整体滑移现象,为潜在不稳定滑坡,采用两序单桩跳挖或两序两桩跳挖均能有效的减少因抗滑桩成孔对滑体的扰动,因此,抗滑桩两桩跳挖与传统的单桩跳挖施工工艺在技术上都是可行的。
2.3施工工序与工期
工程工期为170天。
单桩跳挖施工组织为:先搭设一序桩作业平台,然后一序桩孔开挖,同时边挖边弃土外运,接着就是一序桩钢筋制安与砼浇注,一序桩完成后紧接着就是二序桩的施工,二序桩的施工与一序桩的施工工艺完全相同。桩完成后,接着就是板,最后是联系梁,单桩跳挖施工工序详见网络图图1。
所谓的两桩跳挖就是以相邻的两条桩作为一个单元,以单元跳挖的形式而进行的施工工艺,具体为:先搭设一序桩作业平台,然后一序桩孔开挖,同时边挖边弃土外运,接着一序桩钢筋制安与砼浇注,一序桩完成后紧接着就是一序挡土板的施工,同时搭设二序桩平台,然后依次为二序桩钢筋制安与砼浇注、二序挡土板施工、二序挡土板回填,最后联系梁施工,详见网络图图2。
两种施工组织形式的区别在于"单桩跳挖"依次施工抗滑桩、挡土板、联系梁,施工工期为170天,与工程工期相当,而"两桩跳挖"是将抗滑桩、挡土板都分成两序形成流水作业,施工工期为155天,比工程工期提前15天。
2.4安全隐患
两种施工组织形式都要人工搭设桩作业平台和脚手架联通通道,"单桩跳挖"只能搭设孤立的平台和通道,因为平台高、通道长,所以"单桩跳挖"搭设的脚手架呈孤立的高耸条状,稳定性较差,见图3。
而"两桩跳挖" 可以用少量的鋼管将相邻的单根桩脚手架连成整体,形成"凹"字形,大大的提高了脚手架的稳定性,省工省力又安全,见图4。
2.5施工成本
因施工场地狭小,现场无弃土场,若采用单桩跳挖其抗滑桩成孔全部土石方得弃土外运(2000 m3),同时挡土板土方回填又得从外取土回填2000 m3;若采用两桩跳挖其抗滑桩成孔有一半土石方已回填至一序挡土板,一半土石方得弃土外运(1000 m3),同时二序挡土板土方回填也得从外取土回填1000 m3。其弃土、回填成本对比如下:
弃土外运按市场单价30元/m3(1.5㎞)、从外取土回填按市场单价40元/m3计算。桩孔弃土外运与挡土板土方回填单桩跳挖成本为2000×30+2000×40=14.0万元;两桩跳挖成本为1000×30+1000×40=7.0万元。两桩跳挖其成本节约7.0万元。
2.6现场管理
两桩跳挖方便了提升机电线的引入、空压机的共用(抗滑桩成孔时两根桩可共用一台空压机)及弃土的临时集中堆放,更利于施工现场管理。
3结语
治理潜在不稳定滑坡,采用高出自然地面的悬臂抗滑桩+挡土板+联系梁的治理措施,施工场地狭小,不能向坡下弃土施工现场又无临时弃土场时,相邻的两条桩作为一个施工单元,以单元跳挖的形式即"两桩跳挖"施工工艺,能有效的将两序抗滑桩、两序挡土板形成流水作业,从而缩短工程工期;能有效的利用先期完成的桩间挡土板的挡土作用减少弃土外运和从外取土回填的施工成本;也能有效的利用少量的钢管将相邻的单根桩脚手架连成整体,提高脚手架的稳定性,省工省力又安全;也能方便提升机电线的引入、空压机的共用及弃土的临时集中堆放,利于施工现场管理。
所以"两桩跳挖"施工工艺无论在安全方面,加快施工进度方面,还是在现场管理方面,尤其是在降低施工成体方面都较"单桩跳挖"施工工艺极为有利,工程实际效果也证明了这一点。
但"两桩跳挖"成孔施工过程中,要注意加强施工期监测。同时,人工搭设桩作业平台和脚手架联通通道时要注意:①用短钢管强夯入土内,再用扣件与上部钢管牢固相连,确保脚手架底部稳定。②通道平面搭设成桩一侧略高于另一侧的缓下坡状态,有利于人工手推车弃土。