陡坡半路半桥路段先成孔后开挖边坡抗滑桩施工技术

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  一、工程概况
  靖那高速第二合同段ZK68+060~~ZK68+4
  06路段深挖路堑全长346m,根据设计方案,路线中心最大挖深18.23m,边坡最大高度46.74m。本地区地形较陡,边坡高度较高,若采用缓边坡则开挖量太大,为及时收坡,设计采用桩板墙防护形式。抗滑桩桩径为2.5×3.5m,桩长20~30m,间距6m,一共51条抗滑桩。
  二、工程地质及水文
  根据工程地质调绘及钻探揭露,路堑边坡可分为三个工程地质层:上部为第四系全新统坡残积碎石土,下伏基岩为印支期辉绿岩和石碳系中统黄龙组石灰岩﹑硅质岩。岩层产状255°∠50°,岩层结构面较明显,结合较好。边坡中主要发育有两组裂隙。路堑区区域地质稳定性较好,岩体较完整,构造裂隙不发育,地质构造较简单。
  该路堑位于斜坡地带,自然坡度一般25°~45°。排水畅通,不利于地表水的储存与汇集,场地未见地表水。
  三、施工过程及注意事项
  1 施工放样
  开挖前,清理干净场地,整平抗滑桩桩口地表,做好桩区截,排水及防渗工作。然后根据设计资料用全站仪精确放样出各桩点的中心及各边位置,撒以石灰,标明桩孔开挖尺寸线。
  2 桩孔开挖
  为减少邻桩之间的相互影响,抗滑桩需采取隔桩开挖。
  在孔周围设立至少0.8米高的安全防护网,并在每个孔外设立安全警示牌。
  为防止桩孔坍塌,应采用分节开挖,每节开挖深度一般为1米,然后立即施做护壁,每节高度不宜过深,以免上节护壁悬空过高。开挖全部由人工自上而下逐层用镐、锹进行,开挖次序为先中间部分然后四周,遇到硬土层时,用锤破碎或用空压机带风镐开挖,遇石质地质时,则采用小药卷爆破的方法进行。如遇地下水位,在孔内挖集水井,用潜水泵将水排出。
  3 护壁施工
  护壁施工,宜采用就地灌注混凝土,人工捣实,采用C20混凝土,厚度30cm。为减少护壁的变形、开裂,保证人员安全施工,在护壁中增设钢筋。要注意的是,第一节锁口钢筋混凝土应高出地面20~30cm。其具体施工过程为:
  ⑴清理干净护壁内松动的石块与浮土。
  ⑵绑扎护壁钢筋,环向采用Ф16的HRB335钢筋,等间距分三层布置,纵向采用Ф8的光圆钢筋连接,抗滑桩背面与正面各等间距布置3根,两侧各布置4根。应注意的是:护壁各节纵向钢筋必须焊接,禁止简单绑扎,以使各节护壁形成一个整体,提高其抗压的能力。
  ⑶ 安装护壁模板,模板应具有足够的强度、刚度与稳定性,且模板与混凝土接触面应涂脱模剂,板缝用双面胶填塞。安装模板时在底脚要预留一排孔眼,便于固定模板,在模板与孔壁之间要设置临时内支撑(短木棍),在模板之间要设横向支撑。
  ⑷ 浇筑混凝土,上下护壁间应搭接5cm,且用钢筋插实以保证护壁砼的密实度,应四周均匀浇注,,并人工捣实。浇筑护壁砼时,必须保证护壁不侵入桩截面净空以内。
  ⑸ 当砼达到一定强度(一般为24小时)后拆模,然后进行下节开挖。应注意的是要观察护壁的垂直度与平整度,如有问题,要及时校正整平,以便抗滑桩钢筋能顺利吊装。
  在整个护壁的施工过程中,必须严格控制桩井内及邻近的放炮,并立即进行护壁支护,在塌空处填充块石,护壁适当增加钢筋,浇灌砼未达到设计强度80%前不宜拆除模板顶撑。当塌方严重,土质过于松散和地下水作用继续坍塌时,必须加强观察,清除危石及悬土,在塌方处搭制托梁暗柱,并用木楔、长钉加固钉牢,里面用块石或废木填充,以阻止土石继续坍塌。并立即支护,适当加密塌方处钢筋,浇灌砼未达到设计强度80%前不宜拆除模板顶撑。
  在整个护壁完成施工后,为了成桩后桩体与护壁分拆方便快捷,以及抗滑桩外露面的光洁和线条顺直,需及时对护壁进行处理。首先,将护壁局部突起部分与接缝处用砂布打磨平整,凹陷部分用水泥补平,从而使护壁本身的垂直度与平整度得到保证。其次,用石蜡、润滑油、柴油混合溶液对护壁本身进行处理。石蜡熔点低,其溶液涂抹在护壁上后很快凝固,在护壁面上形成一层光滑的保护层,且与水等极性溶剂不相容。柴油作为有机溶剂能将润滑油溶解,其混合溶液能附着在石蜡表面,形成光滑的油层,能起到很好的润滑效果,并且柴油与废机油相比清洁干净,不会对桩面造成污染。考虑到经济效益与润滑效果等方面因数,我部经过多次试验,其配合比采用25﹙石蜡﹚:12﹙润滑油﹚:25﹙柴油﹚。具体操作如下
  ⑴ 将石蜡加热至溶解,图1
  ⑵ 用柴油将润滑油溶解,然后加入到石蜡溶液中,搅拌均匀,即可用滚筒施工。图2
  ⑶抗滑桩耳朵转角处是最薄弱部位,需着重处理,防止拆模时损伤桩体。
  4 桩身钢筋笼制作与安装
  由于抗滑桩桩身较长(30m),配筋较密,且场地也比较狭小,将钢筋笼制作成形然后由吊机起吊安装显得不切实际。经综合考虑,充分利用抗滑桩桩井自身这个平台,设计方案如下
  ⑴ Ф28的HPB235箍筋在钢筋加工厂加工成型,然后运至施工地点。
  ⑵ 先用棕绳将四根Ⅰ级筋和四束Ⅱ级筋吊装到孔底,端部放置在岩层上,然后吊装内箍并与之电焊成形。再将加工好的箍筋下放到孔内,按照设计要求与主筋绑扎牢固。然后将其余纵向钢筋由起吊设备一根一根下放到桩孔,由下至上,在孔内进行钢筋束电焊操作。
  ⑶最后人工安装勾筋,绑扎牢固。
  注意事项:
  ⑴钢筋的间距等尺寸符合图纸和规范要求
  ⑵在加强筋位置对称电焊长度
  20cm的4根Ф12钢筋,钢筋应顶住护壁混凝土,以定钢筋骨架,防止混凝土浇筑过程中钢筋骨架发生位移。
  ⑶纵向受力钢筋接头采用螺栓连接,严格按照工艺施工,以保证纵向受力筋连接后保证强度要求。
  5 桩身混凝土浇筑
  根据现场实际施工条件,因地制宜,桩身混凝土浇筑方案如下:用装载机运一定量弃土,填筑一个楔形坡,一端与桩口齐平,一端与下面的施工便道相接,往返数次压实,混凝土通过混凝土搅拌运输车运送至桩口,通过串筒直接浇筑。混凝土前,应清除桩底的浮土与积水。由于落差较大浇筑混凝土时,应采用串筒导流,避免高空直接坠落导致混凝土出现离析现象。串筒到混凝土面得高差控制在2m以内,以减少对已浇筑混凝土的冲击震荡。当筒底接近混凝土面时,应拆除一节或几节串筒。浇筑应采用分层浇筑,分层厚度一般为40cm,自下而上逐层进行,并边浇筑边用振动棒振捣,严格按照振捣的相关技术要求操作,以保证混凝土的密实度。浇筑完成后,应及时对露出地表的抗滑桩用麻布覆盖,并用清水养护。养护期在7天以上。另外,浇筑混凝土时,应按照规范要求留置试件。
  四、结语
  该方案经过实施,发现有以下几个优势:
  对抗滑桩的线性控制比较理想,51抗滑桩施工完成后,线性基本保持一致。
  在场地限制的情况下,充分利用抗滑桩桩井自身这个平台,一般3-4天就可以完成一条桩钢筋笼的制作与安装。与用吊车起吊整个钢筋笼安装相比,设备简单,只需一臺卷扬机,场地限制条件要求低,工序简单,能同时对多条桩进行安装,节约用工成本,大大提高了工作效率。
  用润滑油石蜡柴油对护壁的处理方案成功的解决了抗滑桩桩体外露面与护壁脱模困难的难题。在土体开挖后,能够很方便快捷的将护壁混凝土与桩体拆除分离,由于石蜡保护层的设置,抗滑桩桩体线条顺直,外露面平整光洁,同时,其施工方法简单,便于操作,且施工成本较低。
  实践证明,此抗滑桩施工方案切实可行,工序简洁,操作简单,省时省力,能较高效率的完成抗滑桩的施工,且取得了一定的经济效益。
  业主与总监办验收,都取得一致好评。桩体美观大方,强度等各项指标都符合设计要求,为后续抗滑桩的制作提供了一次很好的借鉴。
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