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        可回收利用的邊坡支護(hù)施工技術(shù)在高填方區(qū)的應(yīng)用

        2018-04-04 03:37:34鞏海周藺三春
        建筑施工 2018年12期
        關(guān)鍵詞:施工

        鞏海周 藺三春 代 偉

        中國(guó)建筑第八工程局有限公司西南分公司 四川 成都 610041

        1 工程概況

        成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)設(shè)在四川省成都市高新區(qū)蘆葭鎮(zhèn),距離天府廣場(chǎng)51 km。天府機(jī)場(chǎng)站是新建鐵路成都至自貢線的一個(gè)中間客運(yùn)站,車站位于成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)航站區(qū)綜合交通樞紐,車站咽喉段小里程的深基坑工程位于高填方區(qū),為壓實(shí)填土。高填方區(qū)土方開挖深度高達(dá)10 m,土質(zhì)比較疏松且土體具有高壓縮性和不均勻性,承載力較低,具有侵水后易失陷的危險(xiǎn)。

        2 支護(hù)方案確定

        2.1 工程特點(diǎn)

        1)工程施工工期緊,采用傳統(tǒng)的土釘墻支護(hù)施工不能滿足工期要求。

        2)工程為高填方邊坡,填方厚度達(dá)10 m,回填土普遍采用雜填土,回填土密實(shí)度一般,對(duì)邊坡支護(hù)要求高。

        3)工程屬于國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目,受到社會(huì)各方的關(guān)注,對(duì)工程的技術(shù)、環(huán)保、安全等方面的要求很高。

        4)工程為臨時(shí)邊坡,工程量大,設(shè)計(jì)使用年限為2 a,壽命期完成后,若不考慮回收利用將造成較大浪費(fèi)。

        2.2 方案比選

        可回收再利用邊坡支護(hù)技術(shù)的基本原理是預(yù)先在邊坡土體中鉆孔,插入鋼花管注漿加固土體,隨后采用可回收的輕質(zhì)復(fù)合材料作護(hù)坡面層,與鋼花管可靠連接,最終形成邊坡防護(hù)體系。相比傳統(tǒng)的邊坡支護(hù)技術(shù),該邊坡防護(hù)體系的主要優(yōu)點(diǎn)如下[1-2]:

        1)綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)網(wǎng)噴混凝土污染大,不利于安全文明施工及環(huán)保要求,材料損耗高,不利于成本控制。裝配式邊坡支護(hù)污染小、材料消耗率低、護(hù)坡面層可回收,突顯綠色節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

        2)工期及技術(shù)優(yōu)勢(shì)。施工簡(jiǎn)便快捷,大型機(jī)械需求少,現(xiàn)場(chǎng)安裝依靠人工即可快速完成,節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)制作鋼筋、噴射混凝土、混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間,可縮短20%的工期。

        3)質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)。裝配式構(gòu)件在工廠預(yù)制,方便質(zhì)量檢驗(yàn),利于質(zhì)量管控;施工方法流程化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高,施工質(zhì)量易于保證和控制。

        2.3 方案確定

        因?yàn)楸竟こ烫幱诨靥钔羺^(qū),且開挖深度較深,為保證支護(hù)強(qiáng)度,同時(shí)為滿足綠色環(huán)保要求,經(jīng)過(guò)多方比選,最終采用可回收再利用邊坡支護(hù)技術(shù)。

        可回收再利用邊坡支護(hù)主要由2大部分構(gòu)成,一是采用鋼花管注漿加固土體支護(hù),二是可回收再利用裝配式面層鋪設(shè)。

        鋼花管采用φ48 mm×3 mm,長(zhǎng)度有8、10、12 m這3種形式,水平與豎直間距1.5 m,花管上孔徑為5 mm,呈螺旋狀布置,布設(shè)2/3管長(zhǎng)。注漿采用水泥漿液,水灰比為0.5~1.0,漿體強(qiáng)度7 d不低于20 MPa,28 d不低于30 MPa,注漿壓力為0.5~2.0 MPa。

        坡面采用裝配式綠色可回收面層GRF01M-A系列,是一種具有一定的抗拉、防水、防曬功能的加筋輕質(zhì)高分子復(fù)合材料。鋼花管外端頭設(shè)置壓板,通過(guò)鋼絲繩將鋼花管在橫向與縱向連接,緊貼面層?;优R時(shí)支護(hù)使用完成后,拆除壓板和鋼絲繩,回收面層材料,加工后進(jìn)行重復(fù)利用(圖1)。

        圖1 邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)示意

        3 施工工藝

        3.1 邊坡修整

        土方開挖從大里程依次向小里程方向開挖,每層土方開挖高度2 m,開挖時(shí),采用小型夯實(shí)機(jī)具局部進(jìn)行補(bǔ)夯,加強(qiáng)土體的穩(wěn)定性,采用小型挖掘機(jī)對(duì)邊坡進(jìn)行修整,保證邊坡平整。

        3.2 鋼花管安放

        利用全站儀及鋼尺測(cè)放出土釘孔的孔位,孔位矩形布置,縱橫向間距為1.5 m×1.5 m。

        成孔采用多功能錨桿鉆機(jī),鉆桿與水平面呈15°夾角,孔深依次為12、10、8m。成孔時(shí)嚴(yán)格控制孔位、孔徑、孔深以及角度,以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。成孔過(guò)程中應(yīng)做好成孔記錄,按鋼花管編號(hào)逐一記載取出土體特征、成孔質(zhì)量、事故處理等信息,以及各孔最終參數(shù)。成孔后清除孔內(nèi)的碎土、雜質(zhì)和泥漿,并用編織物將孔口堵好。

        插入鉆孔的錨桿要求順直、無(wú)銹。采用人工將鋼花管推送到孔底。

        3.3 回填土區(qū)注漿

        用攪拌機(jī)攪拌配制水泥漿,設(shè)計(jì)水灰比為0.5~1.0。用壓漿機(jī)對(duì)錨桿孔進(jìn)行壓漿,壓漿強(qiáng)度M30,漿壓力要求為0.5~2.0 MPa。根據(jù)回填土區(qū)土質(zhì)特征、工程實(shí)際及工程經(jīng)驗(yàn),采用壓力注漿,第一次采用0.5~0.8MPa,同時(shí)在孔口部位設(shè)置漿塞,注滿后保持壓力3~5 min,注漿時(shí),注漿管端部至孔底的距離不大于200 mm,注漿管出漿口應(yīng)始終埋入注漿液面內(nèi),應(yīng)在新鮮漿液從孔口溢出后停止注漿。注漿后,當(dāng)漿液液面下降時(shí),應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)漿,在初凝前再采用2 MPa壓力補(bǔ)漿1次。

        待水泥漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后即可開挖下層土,重復(fù)上述施工步驟直至基坑底部為止。按規(guī)范要求,對(duì)錨桿進(jìn)行抗拔試驗(yàn)。

        3.4 面層鋪設(shè)

        注漿完成后,鋪設(shè)雙層GRF01M-A系列可回收面層。首先按照開挖情況,開挖一層土進(jìn)行一次單層面層鋪設(shè),采用φ12 mm鋼筋錨釘固定,土方開挖完成后,再整體鋪設(shè)第2層面層,采用長(zhǎng)1 m的φ25 mm鋼筋進(jìn)行固定,間距為1.5 m,呈梅花形布置。在修整好的每級(jí)邊坡上鋪設(shè)第2層成品面層材料時(shí),面層與邊坡之間應(yīng)貼緊,不能出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象,面層與面層之間用鐵絲搭接牢固。

        面層與面層搭接的寬度要符合設(shè)計(jì)要求,而且搭接范圍要保證足夠的平整、順直,搭接的強(qiáng)度應(yīng)滿足相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

        3.5 安裝鋼絲繩、壓板及封邊

        在鋼花管端頭伸出的螺栓上纏繞鋼絲繩一圈,并拉緊。再裝上φ150 mm、厚度4 mm的圓形鋼墊板,最后用螺帽緊固鋼墊板使其壓緊鋼絲繩。通過(guò)鋼絲繩將土釘可靠地連接在一起,并將面層固定在坡面上,形成一個(gè)整體對(duì)坡體進(jìn)行防護(hù)(圖2、圖3)。

        圖2 鋼花管接頭大樣

        回填土區(qū)邊坡穩(wěn)定是需重視的安全問(wèn)題,坡頂和坡底采用C20素混凝土對(duì)鋪設(shè)完成的輕質(zhì)面層材料進(jìn)行封邊處理,混凝土厚度10 cm,寬度1 m。坡頂、坡底裝配式面層通過(guò)排水溝,進(jìn)入硬化道路不小于1 m。保證在施工期雨水不能滲入邊坡內(nèi),以確?;舆吰路€(wěn)定(圖4)。

        3.6 支護(hù)結(jié)束后材料回收

        基坑臨時(shí)支護(hù)使用結(jié)束后,對(duì)護(hù)坡高分子材料面層進(jìn)行回收?;厥諘r(shí),首先拆除鋼花管管口螺母和壓板,再解系鋼絲繩,最后揭除裝配式GRF01M-A面層,從底部到頂部,每2 m作為一個(gè)施工段,拆除面層2 m后立即進(jìn)行回填,分層拆除,基坑分層回填。對(duì)回收的面層材料進(jìn)行清理、儲(chǔ)存或回爐、再次加工處理,加以重復(fù)使用,經(jīng)濟(jì)效益明顯。回收過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測(cè)邊坡的變形和穩(wěn)定性,確?;厥者^(guò)程安全可控。

        圖3 裝配式邊坡支護(hù)立面及安裝現(xiàn)場(chǎng)

        圖4 坡頂封邊示意

        4 結(jié)語(yǔ)

        在高填方區(qū)基坑邊坡支護(hù)的施工過(guò)程中,根據(jù)邊坡支護(hù)的設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用綠色可回收裝配式面層替代傳統(tǒng)掛網(wǎng)噴射混凝土的創(chuàng)新方法,在滿足設(shè)計(jì)和施工要求的情況下,使施工進(jìn)度更快,施工過(guò)程更安全環(huán)保,面層可回收使經(jīng)濟(jì)效益也更明顯,為同類型工程施工提供了可借鑒的依據(jù)。建議在有環(huán)保要求、工期緊張、填土厚度大的臨時(shí)性放坡開挖邊坡支護(hù)工程中推廣使用。

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