王 艷
(山西路橋第二工程有限公司,山西臨汾 041000)
臨午公路改建工程,主要包括:K24+680~K24+780段和K25+290~K25+490段的滑坡治理。在2009年~2011年的雨雪沖刷下,這兩段路基右側(cè)多次出現(xiàn)了沉陷裂縫,分別采取了反開挖回填三七灰土、強夯處理、鋼管注漿等措施,但還是沒根本解決路基沉降問題,在2013年9月,臨汾分局會同設(shè)計院并聘請專家多次會審研究后,決定采用旋挖鉆孔樁處理路基邊坡滑坡。
路基邊坡滑坡的特征表現(xiàn)為:具有松散土層,碎石土、風(fēng)化殼和半成巖土層的斜坡抗剪強度低,容易產(chǎn)生變形面下滑。尤其在不斷浸水后,由于水在滑動面上的浸泡,使其抗剪強度大幅度下降而易滑動。
旋挖鉆孔樁處理邊坡滑坡的作用機理為:利用抗滑樁插入滑動面以下的穩(wěn)定地層對樁的抗力(錨固力)平衡滑動體的推力,增加其穩(wěn)定性。當滑坡體下滑時受到抗滑樁的阻抗,使樁前滑體達到穩(wěn)定狀態(tài)。
在工程開工前,首先將原地面范圍的松散體、雜物進行清理回填,然后,根據(jù)施工圖紙中樁位的布置情況,測量人員用全站儀按設(shè)計坐標進行準確定位。開挖前根據(jù)已知的控制點,定出軸線控制點和旋挖鉆孔樁的四角坐標點,作為軸線放樣的依據(jù),用全站儀測出各控制線及軸線,用鋼尺丈量各樁心的位置。同時,為了方便樁基施工材料的運輸、施工機械的進出場,根據(jù)現(xiàn)場實際修筑滿足施工要求的便道。
項目選用履帶式鉆機,由鉆機自身配置進行水平和垂直定位,就位時必須穩(wěn)固、豎直,鉆頭中心與樁位中心的允許誤差不大于10 mm。
本工程采用膨潤土泥漿護壁,為滿足環(huán)保要求,采用泥漿分離器分離從樁內(nèi)循環(huán)出來的泥漿,并通過調(diào)整膨潤土、分散劑的摻量,使循環(huán)泥漿能再次利用。
根據(jù)場地的地質(zhì)條件,水文及工期要求,決定采用高效旋挖鉆機鉆進,護筒采用鋼護筒。在進行鉆孔施工前先平整場地,針對現(xiàn)場地質(zhì)情況,專門定制了高4 m,厚8 mm,直徑1.5 m的護筒。
具體埋設(shè)方法:先用1 600 mm回轉(zhuǎn)斗鉆至護筒埋設(shè)深度,側(cè)壁安裝邊刀擴至護筒外徑尺寸,副卷揚吊起,放入護筒校正,層層填埋用粘土壓實。護筒離地應(yīng)控制在150 mm~300 mm,除保護孔口防止塌方外,還用以防止雜物滑落孔中。埋置時,護筒中心豎直線與樁中心線重合,其偏差不得大于5 cm,豎直線傾斜度不大于1%。
抗滑樁樁身施工采用旋挖鉆成孔,遵循從兩端向中間靠攏的原則跳槽開挖(隔二挖一),待先施工的樁身混凝土灌注完成后,再開挖剩余樁。施工時應(yīng)嚴格按照施工圖紙要求控制樁長,確保錨固段長度。
成孔后對孔徑、孔形和傾斜度進行檢測,采用外徑D等于設(shè)計樁徑,長度不小于4D的鋼筋檢孔器吊入孔內(nèi)檢測。在施工過程中及時清運孔渣,各項準備工作要到位,確保成孔后后續(xù)工作的銜接。
樁身鋼筋采用就地加工,鋼筋籠的主筋采用機械螺紋連接,質(zhì)量符合設(shè)計及規(guī)范要求,接頭位置相互錯開,主筋與箍筋采用綁扎,施工中按照以下規(guī)定加工鋼筋籠:先制作鋼筋的加強箍,加強箍先根據(jù)設(shè)計長度下料并在特制平臺上彎制而成,加強箍制作完成后,在加強箍上準確的放樣出鋼筋每一根主筋的確切位置并做出標記。加工時先將主筋點焊于加強箍的外側(cè)所標示的主筋位置,確保主筋位置正確,間距一致。最后施工鋼筋籠的箍筋,施工前先在主筋上分出箍筋間距,然后將箍筋纏繞于鋼筋籠骨架上。加工成型的鋼筋籠需墊放在堅實平整的地面上,防止變形粘泥污染。每個成品鋼筋籠須經(jīng)監(jiān)理工程師驗收,合格后方可使用。
采用25 t汽車吊放鋼筋籠入孔,起吊時保持平穩(wěn),避免鋼筋籠在起吊過程中變形,下籠時由人工輔助對準孔位,保持鋼筋籠垂直,輕放避免鋼筋籠碰撞孔壁,下放過程中若遇阻礙立即停止,嚴禁強行沖放。
本工程采用商品混凝土集中供應(yīng),采用吊車提升導(dǎo)管方式進行灌注。商品混凝土為C30,坍落度為180 mm~220 mm,其中均勻性符合規(guī)范要求。澆筑導(dǎo)管距孔底300 mm~500 mm。控制首車混凝土灌入量,導(dǎo)管埋入混凝土的深度不得小于1 m,必須保證導(dǎo)管內(nèi)混凝土量不得小于2 m且不得大于6 m,每次計劃提升導(dǎo)管用測量儀器進行測量。必須保證混凝土澆灌的連續(xù)性,每車混凝土間隔時間不得大于45 min,以免水泥硬化。控制好混凝土灌入速度,合適的澆灌速度為每分鐘澆灌0.6 m3~1 m3混凝土。
實施灌注混凝土施工技術(shù)人員全程旁站制度,以確保施工質(zhì)量。隨著孔內(nèi)混凝土的上升,需逐節(jié)拆除導(dǎo)管,拆下的導(dǎo)管立即洗刷干凈。灌注接近樁頂部位時,為了嚴格控制樁頂標高,計算混凝土的需要量,嚴格控制最后一次混凝土灌入量。
混凝土灌注過程中,配備發(fā)電機發(fā)電,保證混凝土灌注連續(xù)進行。灌注樁的混凝土面高出設(shè)計0.5 m~1.0 m,以便鑿除浮漿與樁頭,確保樁身混凝土質(zhì)量。
質(zhì)量檢驗評定標準見表1~表3。
表1 鋼筋安裝質(zhì)量標準 mm
表2 鉆孔成孔質(zhì)量標準
表3 鉆孔灌注樁實測項目
1)灌注樁成孔后應(yīng)逐孔檢查,包括孔位偏差、孔深、孔徑、孔的垂直度、孔底沉渣厚度及泥漿的主要指標。
2)混凝土澆筑前,清孔后孔底沉渣厚度不得大于5 cm。
3)成孔后,孔徑不得小于設(shè)計樁徑,樁身垂直度偏差不得大于1%。
4)鋼筋籠直徑允許偏差為10 mm,安放后,頂面高程允許誤差為±50 mm。鋼筋籠在吊放入孔時,不得碰撞孔壁,灌注混凝土?xí)r,要采取措施固定其位置。
5)鋼筋籠下放完畢,經(jīng)檢查無誤則立即澆筑混凝土,間隔時間不超過4 h,以防止泥漿沉淀和塌孔。
6)混凝土必須連續(xù)灌注,嚴禁有夾層和斷樁,每孔實際混凝土用量嚴禁小于計算體積。
7)樁孔深度應(yīng)不小于設(shè)計深度,樁頂浮漿及松散的混凝土應(yīng)鑿除干凈。
8)混凝土坍落度應(yīng)為180 mm~220 mm,具有良好的和易性;混凝土澆筑時,導(dǎo)管不得橫向移動,導(dǎo)管提升速度與混凝土的上升速度相適應(yīng),始終保持導(dǎo)管在混凝土中的插入深度不小于2 m,也不能使混凝土溢出漏斗。
通過臨午改建項目實施,旋挖鉆孔樁處理路基滑坡具有施工質(zhì)量可靠、成孔速度快、成孔率高、適應(yīng)性強等特點,大大縮短了工期,保護了環(huán)境,極大地提高了施工質(zhì)量。
[1]JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].
[2]JTG F10-2006,公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].
[3]JTG F80/1-2004,公路工程質(zhì)量檢驗評定標準[S].