陳時(shí)彬?王劍?朱燚

摘 要：云南國(guó)道G214線香格里拉至德欽二級(jí)公路，接布卡隧道原施工圖設(shè)計(jì)為路基，但該段為地質(zhì)災(zāi)害段，調(diào)整為棚洞施工。基于這段圍巖條件，經(jīng)反復(fù)研究論證，棚洞采用蓋挖法施工工藝，該工藝在棚洞施工確保了項(xiàng)目安全及工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞： 蓋挖法；棚洞；施工方案

本項(xiàng)目有抗滑樁樁板墻、棚洞兩種常見結(jié)構(gòu)，采用在地鐵、工業(yè)與民用建筑、市政工程等多個(gè)領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用的蓋挖法進(jìn)行施工，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)松散堆積層邊坡的地質(zhì)情況，把蓋挖順筑法應(yīng)用于公路棚洞施工中，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1 工程概況

本項(xiàng)目位于云南省國(guó)道G214線二級(jí)公路，連接云南香格里拉及德欽段。棚洞施工里程為K214+548～K214+610，全長(zhǎng)62m，于K214+610處順接布卡隧道暗洞。

棚洞凈寬10.25m，凈高6.85m，路面凈寬7.1m。棚洞左側(cè)設(shè)置抗滑樁樁板墻，單根樁總長(zhǎng)為18m，間距6m，樁截面為2.0m×3m，采用C25鋼筋混凝土現(xiàn)澆。擋土板為矩形板，采用間距50cmI18工字鋼預(yù)埋聯(lián)接，鋪雙層鋼筋網(wǎng)，噴40cmC25混凝土，外涂刷防水涂料后M10砂漿抹面。棚洞上部施工70cm厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，并在其上鋪筑防水材料。棚洞右側(cè)為1.3m×1.3m的矩形棚洞立柱及25m（20m）直徑為1.5m的樁基礎(chǔ)，與橫梁加以聯(lián)系。

圖一 棚洞結(jié)構(gòu)圖

棚洞施區(qū)位于崩塌堆積塊石土內(nèi)，左側(cè)為80余m高邊坡。該崩塌堆積塊石土由構(gòu)造斷裂影破碎響帶致山體受擠壓扭轉(zhuǎn)，在風(fēng)化侵蝕、地震、重力作用下逐漸崩塌形成。

2 蓋挖法施工棚洞的施工背景

棚洞上部邊坡支護(hù)過程中，由于該段處于松散堆積層段，已施工的上部邊坡的錨網(wǎng)噴支護(hù)到處開裂，隨時(shí)可能發(fā)生大規(guī)模坍塌，錨索施工由于卡鉆及塌孔嚴(yán)重，錨索跟管套進(jìn)也無法施工。采用設(shè)計(jì)給定棚定施工方法存在很大的安全隱患，經(jīng)研究提出蓋挖法施工棚洞。

3 棚洞蓋挖法施工順序

3.1 傳統(tǒng)的棚洞施工順序

開挖棚洞上部臨時(shí)邊坡，施工工作平臺(tái)及對(duì)臨時(shí)開挖邊坡進(jìn)行防護(hù)?？v向跳槽開挖抗滑樁及外側(cè)棚洞支撐樁，澆筑內(nèi)側(cè)抗滑樁，待樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%后開挖樁前巖土（分層開挖，每層的開挖高度不得大于2m，開挖后及時(shí)澆注擋土板）。鑿除抗滑樁懸臂段靠路基一側(cè)護(hù)壁，施工地縱梁和橫梁以及外側(cè)棚洞立柱。最后，現(xiàn)澆棚洞頂板，施工棚洞端墻，回填棚洞頂部填土。

3.2 傳統(tǒng)的棚洞施工順序在本工程中存在的缺限

由于臨時(shí)開挖線的設(shè)置是為了挖至右側(cè)摩擦樁樁頂標(biāo)高，再施工摩擦樁，對(duì)于本就狹窄的施工現(xiàn)場(chǎng)，根本無法進(jìn)入大型設(shè)備，造成樁基的開挖方量運(yùn)輸、樁基鋼筋運(yùn)輸、砼澆筑都全部靠人工進(jìn)行，不但大大提高勞動(dòng)成本，樁基砼的質(zhì)量也無法得到保證。且左右側(cè)形成一個(gè)15m高的邊坡，在左側(cè)抗滑樁開挖傾倒挖方時(shí)，對(duì)右側(cè)摩擦樁的施工又是一個(gè)巨大的不安全因素。

3.3 采用蓋挖法施工順序

平整施工場(chǎng)地，縱向跳槽開挖和澆筑抗滑樁及外側(cè)棚洞摩擦樁。施工外側(cè)棚洞立柱，施工內(nèi)外側(cè)蓋梁，現(xiàn)場(chǎng)精平后澆筑20cm厚整平層，搭鋼管架現(xiàn)澆棚洞頂板，開挖棚洞內(nèi)的土石方，及時(shí)施工擋土板，開挖棚洞外土石方，施工地縱梁和橫梁，施工棚洞端墻，棚洞頂部施工防水層、鋪設(shè)泡沫板緩沖層后回填。

4 蓋挖法施工棚洞的優(yōu)點(diǎn)

1、大大降低了對(duì)邊仰坡的擾動(dòng)。棚洞內(nèi)的土石方在整個(gè)棚洞施工完成后再開挖，這時(shí)棚洞已形成一個(gè)整體，受力情況大大提高；仰坡在兩根抗滑樁和懸臂擋土板的作用下，未發(fā)生大的位移。

2、擋土板的施工。由于邊坡為松散堆積層，抗滑樁施工完成后已經(jīng)受力，不再適宜在抗滑樁外側(cè)挖開澆筑砼擋土板，也不適合本段棚洞從上往下施工?？紤]邊坡巖質(zhì)不是呈流沙、淤泥狀，大部分側(cè)向壓力被抗滑樁承擔(dān)，樁中心距6m/樁截面寬度2m=3<4，擋土板只承擔(dān)少量三角形范圍的側(cè)壓力，設(shè)計(jì)中將擋土板設(shè)置為鋼支撐結(jié)合網(wǎng)噴形式：鋼支撐分為兩個(gè)步驟施工，首先在開挖抗滑樁過程中，施工護(hù)壁前將兩端工字鋼預(yù)埋在抗滑樁內(nèi)，穿過護(hù)壁伸入土體內(nèi)。棚洞內(nèi)開挖后施工擋土板前，挖開抗滑樁間堆積層露出工字鋼端頭，在上面焊接連接鋼板后，再根據(jù)兩端間的距離現(xiàn)場(chǎng)切割加工中間段的工字鋼架，再使用連接螺栓連接牢固。施工鋼筋網(wǎng)后噴射砼擋土板，擋土板采用噴射砼主要是操作方便，對(duì)場(chǎng)地要求低。施工完成后的擋土板與抗滑樁內(nèi)側(cè)在同一平面上，不會(huì)出現(xiàn)排樁的肋骨現(xiàn)象。

3、施工難度減小。除了頂板現(xiàn)澆時(shí)用到吊車外，其他項(xiàng)目的施工都在地面及以下施工，減少了高空作業(yè)的危險(xiǎn)，也大大加快了施工進(jìn)度，特別是外側(cè)蓋梁的施工，砼方量大，鋼筋工程量大，對(duì)支架的承重要求很高，現(xiàn)場(chǎng)在開挖到蓋梁底高程時(shí)，澆筑了一層墊層，支架高度降低了，撓度損失不大，很輕松就解決了這個(gè)問題。

4、大大縮短了施工工期。首先在準(zhǔn)備工作上，只是平場(chǎng)地，裝載機(jī)能自由出入即可，減少了開挖和臨時(shí)邊坡防護(hù)的時(shí)間；其次是左側(cè)抗滑樁和右側(cè)摩擦樁同時(shí)施工，之間基本沒有任何干擾，有了臨時(shí)邊坡，左側(cè)抗滑樁的開挖缷渣對(duì)摩擦樁影響極大；立柱采用暗埋法施工，和澆筑樁基一樣的條件，大大提高了工作效率；蓋梁的搭架、支模、鋼筋安裝，都在平地面的高度進(jìn)行，加快了施工進(jìn)度；頂板的施工，由于受場(chǎng)地限制，無法進(jìn)行預(yù)制和吊裝，所以設(shè)計(jì)采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑，支撐的高度嚴(yán)格控制在2m高，比滿堂架搭設(shè)速度快，按7天養(yǎng)護(hù)期計(jì)算后，準(zhǔn)備了四塊頂板施工的材料，每次施工兩塊頂板，在剛施工完的頂板養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，下兩塊頂板已經(jīng)完成立架、鋪模、鋼筋安裝、砼澆筑等一系列的工序，形成了流水施工；在上述各部位施工過程中，均一直施工，中途沒有什么停頓，開挖棚洞內(nèi)土石方時(shí)，抗滑樁早已澆筑3個(gè)月以上，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的80%。

5、棚洞的下橫梁和縱梁在上部構(gòu)造全部完成，開挖后才開始分段施工的，設(shè)計(jì)上縱梁是一個(gè)整體，為了解決這個(gè)問題，在澆筑立柱時(shí)預(yù)埋鋼筋，鋼筋頭上按橋梁樁基和墩柱鋼筋連接的要求，安裝絲接頭，開挖后拆除鋼模，鑿出絲接頭后旋入鋼筋進(jìn)行連接，保證了墩柱間、墩柱與抗滑樁間的縱橫向有效連接。

5 蓋挖法施工注意事項(xiàng)

1、抗滑樁施工時(shí)預(yù)埋的工字鋼位置準(zhǔn)確。每次澆筑護(hù)壁前，都要經(jīng)過測(cè)量人員對(duì)其精確定位，包括平面位置和高程，定位后對(duì)其加固，防止在施工護(hù)壁時(shí)跑偏，保證在施工中間段工字鋼時(shí)能在一條直線上，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

2、擋土板工字鋼連接牢固。連接鋼板的焊接要達(dá)到要求，不得出現(xiàn)漏焊、假焊；連接螺栓對(duì)位準(zhǔn)確，連接牢固，達(dá)到鋼支撐整體受力的效果。

3、抗滑樁護(hù)壁在噴射砼前剝除內(nèi)側(cè)護(hù)壁，噴射砼擋土板時(shí)一起噴射找平，形成一個(gè)整體，外觀大面平整。

4、摩擦樁中預(yù)埋的鋼筋接頭位置準(zhǔn)確，保護(hù)完好。施工中，在預(yù)埋前對(duì)絲接頭進(jìn)行處理：每個(gè)孔內(nèi)先塞入黃油后塞入棉花，保護(hù)絲口，再把每個(gè)絲口用布進(jìn)行包裹，防止砼進(jìn)入。

5、擋土板防水層要施工到位。由于本棚洞接布卡隧道，擋土板的防水也尤其重要，否則影響整個(gè)隧道的形象，所以在擋土板施工完成后，采用與橋面防水層同樣標(biāo)準(zhǔn)的材料對(duì)擋土板表面進(jìn)行了防水處理，再采用2厘米厚M10砂漿抹面，作為防水層的保護(hù)層并提高外觀效果。經(jīng)過該方案的處理，擋土板未發(fā)現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象。

6 結(jié)論

在工程施工過程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形地質(zhì)條件，多方面探索節(jié)約成本、提高工作效率的施工方法，在我們的技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)管理上才能有所提高。

參考文獻(xiàn)

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