龍先林
(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司,貴州貴陽 550000)
抗滑樁是指從滑坡體中穿過且進(jìn)入滑床內(nèi)部的樁體,可為滑體提供有效支擋,使邊坡保持穩(wěn)定,適用于淺層與中厚層的滑坡,是一種常用的抗滑處理措施。但在施工中要注意盡可能減輕振動(dòng),以免產(chǎn)生滑動(dòng)。為保證抗滑樁的施工質(zhì)量,有必要結(jié)合工程的實(shí)際情況,對(duì)抗滑樁施工技術(shù)進(jìn)行分析。
某公路高邊坡起點(diǎn)樁號(hào)為YK40+270,終點(diǎn)樁號(hào)為YK40+410,總開挖長度約140m,最大挖方坡高可達(dá)37m,中心樁號(hào)處的最大挖高在14m 左右。該邊坡所在地區(qū)地形有很大起伏,坡體自然坡度在21~44°范圍內(nèi),在自然狀態(tài)下坡體保持穩(wěn)定,邊坡表面可見少量塊石。為了使邊坡始終保持穩(wěn)定,避免發(fā)生滑塌,設(shè)計(jì)采用抗滑樁進(jìn)行加固,以下對(duì)抗滑樁施工進(jìn)行分析。
挖設(shè)樁孔前保證場(chǎng)地良好的平整度,若存在松軟土層及其他附著物,需在開工前將其清理干凈。做好樁孔十字線現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè),找出樁孔的具體位置,并做好護(hù)樁的設(shè)置。按照現(xiàn)場(chǎng)布置圖設(shè)置提升設(shè)備,同時(shí)進(jìn)行場(chǎng)地硬化、通風(fēng)和排水?,F(xiàn)場(chǎng)存放的機(jī)具材料要和樁孔之間有一定間隔距離,防止孔壁壓力增大,給施工造成不利影響[1]。
按照現(xiàn)場(chǎng)放線定位進(jìn)行樁孔開挖,開挖時(shí)通過鎖口灌注避免地面發(fā)生坍塌,鎖口的高度應(yīng)比地面高出40cm。鎖口成型后,需設(shè)好高程點(diǎn)與騎馬樁,為了在開挖的同時(shí)進(jìn)行檢查提供方便。在挖孔過程中,應(yīng)經(jīng)常對(duì)樁身尺寸與所處平面位置進(jìn)行檢查。
在挖孔施工中,要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求,使用厚度為30cm 的混凝土為孔壁提供良好的支護(hù)。護(hù)壁施工時(shí),模板以組合式鋼模板為宜,邊角部位采用厚度為5cm 的木模,在相鄰兩塊模板之間采用鉤頭螺栓和U形卡緊密相連。在灌注護(hù)壁混凝土的過程中,需在對(duì)向模板之間設(shè)置圓木橫撐加以固定,混凝土灌注完成后,需采用人工將其振搗密實(shí)。
樁孔中的普通土和硬土可借助人工進(jìn)行開挖,若有很多軟石和次堅(jiān)石,應(yīng)按照淺孔松動(dòng)爆破方案來挖掘,產(chǎn)生的所有石碴均依靠人力將其裝入吊斗,再通過卷揚(yáng)機(jī)將吊斗提升到樁孔的孔口處。卷揚(yáng)機(jī)向上提升吊斗時(shí),樁孔中的施工人員應(yīng)躲避到臨時(shí)鋼架棚中,避免石碴掉落造成傷人事故[2]。
樁孔挖設(shè)要在之前一節(jié)護(hù)壁強(qiáng)度合格后開始,護(hù)壁澆筑時(shí)采用的所有支撐結(jié)構(gòu)都應(yīng)在護(hù)壁澆筑結(jié)束后24h 及時(shí)拆除。為了使護(hù)壁有足夠的強(qiáng)度,可以在混凝土中摻加適量的早強(qiáng)劑。對(duì)于土質(zhì)孔壁,需在開挖檢查孔以后,選在孔壁表面設(shè)置水平木樁,使樁頭從孔壁表面露出5cm,要求錨固深度達(dá)到40cm 以上,以此保證護(hù)壁和孔壁之間的摩擦力,避免護(hù)壁發(fā)生下滑。進(jìn)行爆破施工時(shí),在爆破完成后利用壓風(fēng)將樁孔中存在的有害氣體排除干凈,樁孔中有害氣體濃度應(yīng)始終滿足以下要求:其一,一氧化碳?xì)怏w濃度按體積不能超過0.0024%,按重量不能超過30mg/ m3;其二,氮氧化物氣體濃度按體積不能超過0.00025%,按重量不能超過5mg/ m3;其三,二氧化硫氣體濃度按體積不能超過0.0005%,按重量不能超過15mg/ m3;其四,硫化氫氣體濃度按體積不能超過0.00066%,按重量不能超過10mg/ m3;其五,氨氣濃度按體積不能超過0.004%,按重量不能超過30mg/ m3。
鎖口成型后,其高度應(yīng)比地面高出至少40cm,并需要在孔口周圍安裝防護(hù)欄桿,同時(shí)對(duì)孔口周圍1m以內(nèi)的地面進(jìn)行硬化。當(dāng)施工中斷時(shí),需在孔口處覆蓋鋼筋網(wǎng)片,同時(shí)設(shè)置警示標(biāo)志[3]。
在樁孔施工中,不能對(duì)兩個(gè)挨著的樁孔同步開挖,正確的做法為跳挖,在開挖的同時(shí)還要做好護(hù)壁澆筑。如果樁孔中存在地下水和巖體裂隙水,則需在角部增設(shè)匯水井,采用水泵把水抽排到污水池中,通過檢測(cè)確認(rèn)合格后,將其排放到最近的溝渠當(dāng)中。如果水量較大,應(yīng)采用功率較大且揚(yáng)程較高的水泵進(jìn)行抽水,直到與排水要求適應(yīng)良好,同時(shí)還要在圍巖沿橫向設(shè)置錨桿,通過掛網(wǎng)和噴射混凝土加以可靠支護(hù)[4]。
將樁孔開挖到設(shè)計(jì)要求的高程后,樁孔底部不得積水,同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況做好孔底處理,使孔底相對(duì)平整,沒有軟層結(jié)構(gòu)存在。若檢查發(fā)現(xiàn)樁孔底部地質(zhì)情況和設(shè)計(jì)資料不符,則應(yīng)立即將情況上報(bào)至總工,并會(huì)同所有相關(guān)單位及時(shí)處理。
抗滑樁所有鋼筋都要在指定加工場(chǎng)地進(jìn)行加工制作,加工完成后集中運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng),在樁孔中人工將其綁扎成型。在綁扎鋼筋的過程中,應(yīng)先放入箍筋,然后放置角部鋼束及所有主筋,放好后和護(hù)壁中預(yù)埋完成的鋼筋頭通過焊接或綁扎連接牢固,遵循設(shè)計(jì)要求把箍筋可靠固定于主筋上,最后把縱向主筋放到孔中。
縱向主筋的接頭方式建議采用焊接接頭。如果主筋采用的是縱向主筋接頭,則以雙面搭接焊的焊接接頭為宜,但要使搭接長度至少為鋼筋自身直徑的5倍,在同一個(gè)截面當(dāng)中,接頭數(shù)量要控制在鋼筋總數(shù)的一半以內(nèi),同時(shí)焊縫實(shí)際高度不能小于鋼筋自身直徑的30%,而焊縫的寬度不能小于鋼筋自身直徑的70%,相鄰接頭之間的錯(cuò)開距離應(yīng)達(dá)到鋼筋直徑的35倍以上。當(dāng)單根主筋接頭必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行搭接時(shí),可進(jìn)行單面焊[5]。
當(dāng)主筋為按照品字形制成的鋼束時(shí),接頭采用對(duì)接焊的接頭。不同鋼筋焊接接頭要適當(dāng)錯(cuò)開,同時(shí)在同一個(gè)截面當(dāng)中接頭的數(shù)量應(yīng)控制在鋼筋總數(shù)的25%以內(nèi),兩個(gè)存在接頭的截面,間距應(yīng)達(dá)到2.5m 以上。整根鋼筋束上的鋼筋必須緊貼,可按照1~2m 的間隔距離通過點(diǎn)焊成束。
樁身采用C30 混凝土進(jìn)行灌注,灌注材料要在支持自動(dòng)計(jì)量且資質(zhì)合格的攪拌站進(jìn)行生產(chǎn),生產(chǎn)完畢以后借助運(yùn)輸車來運(yùn)輸??紤]到樁孔深度較大,故需要在孔口處增設(shè)一個(gè)進(jìn)料漏斗,采用鋼管支架作為漏斗的支撐結(jié)構(gòu)。采用導(dǎo)管法進(jìn)行澆筑,在澆筑的同時(shí)逐段放入導(dǎo)管,直到整個(gè)樁身澆筑完成。若使用坍落度超過160mm 的混凝土進(jìn)行施工,將混凝土澆筑到與樁頂相距8m 位置后,借助插入式振搗棒對(duì)澆筑完成的混凝土進(jìn)行分層振搗,直到密實(shí)。樁身灌注施工必須保持連續(xù)和完整,中途不允許中斷。
如果樁孔中存在巖石必須爆破開挖,則應(yīng)采用松動(dòng)爆破法,以免給圍巖與滑坡體造成太大的擾動(dòng)。對(duì)于樁孔中的石方,應(yīng)先進(jìn)行楔形掏槽,掏槽結(jié)束后按照要求的深度挖出爆破孔,為控制爆破提供必要條件。為避免爆破給樁孔造成太大影響,建議引入塑料導(dǎo)爆管非電雷管微差起爆系統(tǒng),并在爆破孔中進(jìn)行延期起爆。
當(dāng)樁孔中沒有積水時(shí),可使用2 號(hào)巖石硝銨炸藥,而當(dāng)樁孔中存在積水時(shí),則需使用具有防水功能的乳化炸藥。樁孔內(nèi)起爆采用非電毫秒微差延期雷管,而樁孔外可采用瞬發(fā)雷管連接起爆系統(tǒng)。炮孔直徑控制在35~38mm,按不耦合結(jié)構(gòu)進(jìn)行連續(xù)裝藥,掏槽眼藥卷規(guī)格為φ 32mm,主爆破區(qū)域炮孔底部藥卷規(guī)格為φ 35mm,柱部藥卷規(guī)格為φ 25mm;周邊孔底部與柱部藥卷規(guī)格分別為φ 32mm、φ 25mm。相鄰炮孔之間采用簇聯(lián)的方式連接,以電容式起爆器起爆瞬發(fā)電雷管[6]。
開挖進(jìn)尺通常為1.0m,每個(gè)周邊眼要有不小于20cm 長的堵塞,其他炮眼堵塞長度需達(dá)到炮孔深度一半以上。掏槽眼孔底之間的距離應(yīng)達(dá)到20cm 以上,所有炮眼的底部都應(yīng)處在同一水平面。每孔的實(shí)際裝藥量需通過試驗(yàn)性起爆確定。
如果爆破施工中產(chǎn)生瞎炮,則應(yīng)采取下列方法進(jìn)行處理:其一,當(dāng)瞎炮原因?yàn)閷?dǎo)爆管沒有擊發(fā)時(shí),可重新進(jìn)行起爆;其二,在與瞎炮相距0.6m 的位置設(shè)置平行炮眼實(shí)施誘爆,但此時(shí)要注意起爆位置巖層節(jié)理狀況;其三,如果可以使用工具將堵塞物取出,則可重新進(jìn)行起爆;其四,必要時(shí)可采用水沖或者是風(fēng)吹的方法對(duì)瞎炮進(jìn)行處理。
抗滑樁樁孔施工工藝與挖孔樁基本相同,需嚴(yán)格按照隔1 挖1 的原則進(jìn)行,禁止連續(xù)開挖,否則將引起孔壁坍塌。
樁孔開挖時(shí)要做好鎖口與護(hù)壁施工,一般每次開挖一節(jié),每節(jié)的長度為1m,開挖后立即支護(hù),在護(hù)壁形成足夠強(qiáng)度后再對(duì)下一節(jié)進(jìn)行開挖。相鄰兩節(jié)護(hù)壁的縱筋應(yīng)采用焊接方式可靠連接,單純的綁扎無法達(dá)到要求。為保證支護(hù)安全,需在達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)的護(hù)壁表面于發(fā)生滑動(dòng)的方向增設(shè)臨時(shí)橫撐,一旦檢查出橫撐變形嚴(yán)重或已經(jīng)損壞,應(yīng)立即組織樁孔中的施工人員撤離。
在澆筑護(hù)壁的過程中,應(yīng)確保護(hù)壁不會(huì)侵占樁體截面,同時(shí)要在開挖施工中隨時(shí)對(duì)護(hù)壁尺寸與垂直度進(jìn)行校正。
開挖施工時(shí),現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)人員必須進(jìn)入到樁孔中做好地質(zhì)編錄工作,對(duì)地層巖性和滑面具體位置進(jìn)行核對(duì)。
樁孔挖設(shè)期間,需關(guān)注周圍土層是否改變,倘若發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況,應(yīng)組織施工人員從現(xiàn)場(chǎng)撤離之后進(jìn)行處理。
樁孔開挖結(jié)束后立即進(jìn)行驗(yàn)槽,確保封底厚度達(dá)到要求。
樁身混凝土灌注應(yīng)保持連續(xù),做到一次性成型,同時(shí)還要做好振搗,使灌注的部分達(dá)到密實(shí),防止產(chǎn)生施工縫。
2.6.1 質(zhì)量保證措施
施工中所有工序都要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)操作,完成一道工序后,應(yīng)遵循誰操作誰負(fù)責(zé)的基本原則,對(duì)能夠反映該道工序施工質(zhì)量的關(guān)鍵控制點(diǎn)予以自檢,同時(shí)做好相關(guān)記錄。在分部分項(xiàng)工程正式報(bào)驗(yàn)前應(yīng)做好自檢,經(jīng)自檢確認(rèn)合格后才可以進(jìn)行報(bào)檢。各檢驗(yàn)批結(jié)束后應(yīng)立即向監(jiān)理單位報(bào)驗(yàn),由監(jiān)理人員檢查符合要求后,開始下一道工序的施工。
在每項(xiàng)工程開始前,應(yīng)由主管工程師開展詳細(xì)的技術(shù)交底,明確設(shè)計(jì)要求和各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確保全體施工人員都能心中有數(shù)。
所有施工工序都要嚴(yán)格執(zhí)行三檢制,即自檢、互檢與交接檢。如果上一道工序的施工質(zhì)量不合格,則不允許進(jìn)入下一道工序。
施工中應(yīng)始終堅(jiān)持“四不施工”和“三不交接”?!八牟皇┕ぁ敝傅氖牵簺]有做好技術(shù)交底不可進(jìn)行施工;對(duì)圖紙和技術(shù)要求不明確不可進(jìn)行施工;現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控資料沒有經(jīng)過復(fù)測(cè)不可進(jìn)行施工;上一道工序沒有執(zhí)行三檢制不可進(jìn)行施工。“三不交接”指的是:三檢制執(zhí)行沒有詳細(xì)記錄不予交接;技術(shù)人員沒有驗(yàn)收簽字不予交接;施工記錄不準(zhǔn)確不予交接。
對(duì)于所有隱蔽工程,需要在三檢制執(zhí)行完成后,嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定由監(jiān)理工程師進(jìn)行復(fù)檢,同時(shí)將具體的復(fù)檢結(jié)果編制成表格,由雙方人員簽認(rèn)后,即可隱蔽。
2.6.2 安全保證措施
鉆孔完成且清孔結(jié)束后,由施工負(fù)責(zé)人進(jìn)行檢查,經(jīng)檢查確認(rèn)合格后安排專門的爆破人員進(jìn)行裝藥和聯(lián)網(wǎng)?,F(xiàn)場(chǎng)爆破負(fù)責(zé)人應(yīng)在點(diǎn)火之前做好全面檢查工作,并督促防護(hù)人員對(duì)樁孔周圍50m 范圍內(nèi)進(jìn)行臨時(shí)封閉。在全體人員從封閉區(qū)撤離后,方可通知爆破人員進(jìn)行點(diǎn)火。在爆破結(jié)束后,應(yīng)先檢查確認(rèn)是否存在瞎炮。若存在瞎炮,應(yīng)立即由爆破人員按照以上措施及時(shí)處理。對(duì)樁孔中爆破完成的巖體,需使用炮被進(jìn)行覆蓋,以免產(chǎn)生飛石。所有爆破器材都要由專門的爆破人員負(fù)責(zé)領(lǐng)取。在爆破施工中,還應(yīng)注意以下要點(diǎn):雷管等起爆體不能與炸藥同放;對(duì)爆破器材領(lǐng)用編制完善的登記制度;裝藥安排專人負(fù)責(zé)實(shí)施,根據(jù)設(shè)計(jì)要求操作,同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵循各項(xiàng)安全規(guī)程及細(xì)則;爆破應(yīng)全程監(jiān)督爆破器材實(shí)際使用情況,一旦發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)立即處理;做好現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)封閉,所有無關(guān)人員禁止入內(nèi);每天施工完成后,剩余的器材必須及時(shí)且如數(shù)送回庫房。
在與孔口相距3.0m 的位置安裝防護(hù)欄桿,與孔口相距10m 之內(nèi)的地方不可大量堆放材料,棄碴要在孔口30m 之外的地方進(jìn)行,作業(yè)時(shí)有較大振動(dòng)的設(shè)備需放在孔口以外至少50m 處??卓谶€要設(shè)置腳踏板與開關(guān)門,以便于人員及物料的起吊。
在樁孔中,應(yīng)設(shè)置便于施工人員上下的臨時(shí)爬梯,施工人員不可搭乘專門起吊石碴的吊斗。樁孔中要按照經(jīng)審定的方案進(jìn)行電路與照明線路敷設(shè),并切實(shí)加強(qiáng)通風(fēng)。樁孔中全體施工人員都應(yīng)戴好安全帽;采用卷揚(yáng)機(jī)和吊斗進(jìn)行出碴時(shí),樁孔中施工人員應(yīng)進(jìn)入到鋼架棚中,鋼架棚由16mm 鋼筋通過焊接制成,并在頂部加焊厚度不小于5mm 的鋼板;開挖時(shí)應(yīng)對(duì)開挖剖面及滑動(dòng)面具體位置進(jìn)行記錄,并填好地質(zhì)柱狀圖,按照現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況,加強(qiáng)支護(hù);在土石層發(fā)生變化的部位和滑動(dòng)面周圍都要加強(qiáng)支護(hù),且此處的護(hù)壁不允許分節(jié);經(jīng)常檢查支護(hù)情況,如果發(fā)現(xiàn)變形或損壞,應(yīng)及時(shí)采取有效措施加以處理,將樁孔中的施工人員及時(shí)撤出,以免發(fā)生傷人事故。
綜上所述,抗滑樁是公路工程建設(shè)中常用的防滑坡措施,已經(jīng)有了成熟的施工方法。目前,該路段邊坡抗滑樁施工已經(jīng)順利完成,且經(jīng)檢查確認(rèn)其施工質(zhì)量合格、整個(gè)施工過程安全穩(wěn)定,說明以上施工方法和安全質(zhì)量保證措施合理可行,值得類似工程參考借鑒。