方形抗滑桩一桩两机成孔施工技术

2015-08-18 2485 0

  1引言
 
  抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。抗滑桩对滑坡体的作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层对桩的抗力(锚固力)平衡滑动体的推力,增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗,使桩前滑体达到稳定状态。方形抗滑桩受力条件好,施工方法简单,目前已广泛用于滑坡治理,边坡加固、基坑支护、路基支挡等工程。但传统的混凝土(或钢筋混凝土)护壁支护、人工开挖的成孔方法存在施工安全风险大,工效低、工程造价高缺点。
 
  2工程概况
 
  吉图珲客运专线JHSV标位于吉林省延吉市。标段路基全长11.832公里,路堑支挡设计主要为桩板式挡墙。抗滑桩为现浇钢筋混凝土,截面尺寸2.25m×2.5m,桩间距为5m,桩长12m,全标段共计1000根,合计10000米。施工部位地质情况从上向下依次为粘土,σ0=150Kpa;灰绿色全风化砂岩夹泥岩,σ0=200Kpa;青灰色强风化砂岩夹泥岩,σ0=300Kpa。岩石具有中~强膨胀性,属膨胀岩。地下水受大气降水及地表水渗入补给。地下水位随季节变化。强风化基岩裂隙较发育,贮存有少量的基岩裂隙水。
 
  由于膨胀岩具有岩体均匀性差、遇水膨胀、失水收缩等特性。施工必须快速成孔、混凝土及时浇筑。经多次试验对比最终采用了一桩两机成孔施工技术。
 
  3施工技术
 
  3.1成孔
 
  3.1.1施工准备
 
  (1)先用挖掘机清除地表杂物,人工配合机械平整场地。(2)测量放样:依据施工图纸准确放出抗滑桩的纵、横轴线、开口线,为修建锁口导向作准备。(3)桩井锁口。
 
  锁口作用:
 
  a、定位和导向:作为控制孔位和高程的依据、保证开孔垂直度。b、加固孔口、防止孔口坍塌。c、承担一定荷载如钢筋笼、浇筑机具。d、给施工人员提供作业空间。e、防止物体掉入孔内,造成安全事故以及避免施工用水和地表水流入孔内。
 
  混凝土锁口施工:
 
  抗滑桩的桩井锁口采取现浇钢筋混凝土圈梁形式,圈梁宽40cm,高出地面50cm。人工开挖出外轮廓,内侧立单面钢模板浇筑钢筋混凝土。
 
  3.1.2钻孔
 
  (1)钻机就位:工作平台采铺设钢板或者枕木,防止钻进时钻机发生倾斜。钻机钻杆要和桩孔的中心线垂直,并校正。应对钻孔各项准备工作进行检查。钻机安装后的底座和顶端应平稳,在钻进中不应产生位移或沉陷。就位完毕,应进行试运转,并检查各项准备工作是否符合要求,要对钻机就位进行自检,测量护筒顶、平台标高,用于钻孔过程中进行孔深测量参考。
 
  (2)开孔:选用1.0m直径钻具分别在四个位置钻进,1号、2号孔位用十字线定位后开钻。
 
  (3)钻机钻进:钻机钻杆和桩孔中心轴线垂直后开始钻进,钻进过程中进尺不宜超过50cm,以免增加卸土困难,在钻进过程中要及时调整钻杆垂直度,以确保桩孔的垂直度。装载机要及时清理钻孔时的渣土,以保证现场整洁。钻进过程要根据实际地层更换与之匹配的钻头钻具。孔深用测绳测量桩孔的实际深度,避免超钻或深度不够。
 
  (4)液压挖斗切边修整成型施工:当旋挖钻将中心圆孔一号、二号、三号、四号孔钻至设计深度后。将旋挖钻的钻筒卸下,重新装上液压抓斗,调整好钻杆垂直度,抓斗伸开,沿抗滑桩设计开挖轮廓线向下切削余土,当切削的土体积累较多时,利用挖斗将孔内碴孔清除,然后再使用液压抓斗继续修正抗滑桩,至到成型满足设计要求。
 
  3.1.3清孔
 
  当钻机液压挖斗修正达到设计要求后,立即进行清孔。采用钻机液压挖斗挖除多余残土,无浮土、碎渣,确保孔内干净。严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。
 
  3.1.4验孔
 
  各项指标符合要求后,采用检孔器和测绳等仪器对孔深、孔径和孔垂直度等进行检查。孔深、孔径均不小于设计值,孔位偏差不大于50mm,孔垂直度不大于1%。
 
  3.2钢筋制作安装
 
  清孔符合要求后立即进行钢筋笼吊装。钢筋笼采用钢筋场加工,平板车运输至施工现场。桩基钢筋笼加工时应保证:
 
  3.2.1主筋、加强筋和箍筋的型号、尺寸、根数、间距、弯折角度符合设计要求,焊接搭接长度、弯钩尺寸符合规范要求,相邻两根主筋焊接接头错开35d(d为钢筋直径)且不小于50cm。
 
  3.2.2加强筋由桩顶向下按间距2m布置,与主筋焊接牢固,每根加强筋周围均匀布置4个滚动混凝土垫块,混凝土垫块竖向布置方式同加强筋布置方式。
 
  3.2.3箍筋圈数符合设计要求,偏差不大于20mm,每圈与主筋全部绑扎。
 
  3.2.4钢筋笼施工时要注意刚的连接要符合设计及规范要求,焊接接缝要满足双面焊5d,单面焊10d。焊缝要饱满不能夹渣、有气泡。为保证桩孔的保护层在钢筋笼四周每2m设置导向筋。钢筋分两段施工,将第一段钢筋笼吊至孔内用棚杠从加强筋处棚住,以免掉入孔内。然后用吊车吊起第二段钢筋笼和第一段钢筋笼垂直对中,连接合格后方可落入孔内,当钢筋落至孔口位置时要检查钢筋距孔口的标高是否符合设计要求,中心是否偏斜。
 
  3.3混凝土浇筑
 
  采用干浇法施工,用导管送入孔底,灌注前将孔底积水用潜水泵抽干,为便于抽水成孔后孔底局部加深10cm,灌砼前先浇捣一车较稠的纯水泥砂浆,水泥选用P32.5水泥,水泥:黄砂=1:1同重量拌制,桩基砼由拌和站集中搅拌生产,10m3砼罐车水平运输,根据实际孔深下导管,导管直径300mm。导管口距孔底不大于40cm。在灌注过程中要注意导管埋深,宜控制在2~4m。采用插入式振动器进行振捣,振捣器软管长8m,采用人工用麻绳将振动器放入孔内振捣,振捣时间要适宜掌握,当砼面每上升50cm振捣一次,连续进行不留施工缝。
 
  4抗滑桩一桩两机成孔与传统人工开挖成孔比较
 
  4.1人工在井内作业安全风险大。可能发生孔壁坍塌,流砂,突水、突泥,造成人身伤害事故。
 
  4.2人工开挖,为确保作业人员安全,需采取钢筋混凝土护壁。工序多,需增加立模、浇筑、拆模等工序,且需要待砼具有一定强度方可拆模后,才能进入下一开挖作业循环。经现场试验3人每天只能进行一个循环,即开挖0.6-0.8m,1根桩需15天人工开挖才能成孔。1台旋挖钻机与1台液压挖斗配合开挖,1天即可完成2根桩的开挖。大大提高工作效率
 
  4.3机械开挖减少护壁土石方开挖量和减少钢筋混凝土护壁工程量,施工成本大大降低。
 
  5结束语
 
  一桩两机成孔施工技术在吉图珲客运专线路基支挡构筑物抗滑桩施工中首次应用。该施工技术可行,使用简单,与传统的人工成孔相比,具有施工进度快,工程造价低,安全风险低等优点,具有较大的推广价值,为抗滑桩成孔创造了一种新的施工工法。
 
  参考文献
 
  [1]殴振祥.抗滑桩整治膨胀土滑坡施工技术[J].西部探矿工程,2005(10).
 
  [2]高速铁路路基施工技术指南铁建设(2010)241号.

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