贠娟(山東省地礦局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì),山東濟(jì)南250014)
在我國(guó)工程建設(shè)領(lǐng)域,土木工程占據(jù)著不可替代的地位,土木工程建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系著建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。在土木工程施工過(guò)程中,最為關(guān)鍵的就是邊坡支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于保證工程質(zhì)量穩(wěn)定性和安全性發(fā)揮重要的作用。因此,在土木工程施工階段,應(yīng)當(dāng)加大邊坡支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用和重視程度,結(jié)合工程實(shí)際情況,綜合分析各種影響因素,進(jìn)而選擇出最適合的邊坡支護(hù)方法,加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,保證土木工程整體建設(shè)質(zhì)量。
所謂邊坡支護(hù)技術(shù)即是在土木工程施工中,對(duì)邊坡采取針對(duì)性的加固、支擋以及防護(hù)手段,從而保證邊坡質(zhì)量穩(wěn)定性和環(huán)境安全。在實(shí)際施工過(guò)程中,諸多因素會(huì)影響到邊坡支護(hù)的性能,比如工程施工周期、邊坡周邊堆放荷載、振動(dòng)及降水等。邊坡支護(hù)工程主要包括護(hù)坡墻體結(jié)構(gòu)、支撐系統(tǒng)、基坑開(kāi)挖及加固、地下水監(jiān)測(cè)控制、環(huán)境保護(hù)等多方面內(nèi)容。在施工過(guò)程中邊坡支護(hù)在擋水、擋土,及避免邊坡變形等方面發(fā)揮著重要作用。通過(guò)邊坡支護(hù)能夠保證基坑等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工安全性和施工現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境安全性,不會(huì)由于施工對(duì)周邊的管線、建筑等穩(wěn)定性帶來(lái)影響。此外,還能夠保證工程地基和樁基的安全,避免出現(xiàn)地基基礎(chǔ)地面塌陷、坑底管涌等問(wèn)題。
地下連續(xù)墻支護(hù)在土木工程施工邊坡支護(hù)過(guò)程中是很關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)手段,其應(yīng)用原理為:先挖掘出符合設(shè)計(jì)要求的溝槽,再向溝槽內(nèi)灌注混凝土材料或者水泥砂漿材料,在灌注材料的作用下,使土木工程地下局部空間形成一個(gè)堅(jiān)固且連續(xù)的墻體,發(fā)揮出穩(wěn)固牢靠的支護(hù)作用,同時(shí)在抗洪減災(zāi)方面也能發(fā)揮出一定的作用。借助于地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù),不僅能夠使土木工程結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固,還能使工程項(xiàng)目具有較強(qiáng)的抵御災(zāi)害能力。近些年來(lái),在洪水災(zāi)害多發(fā)地區(qū)的工程施工中,地下連續(xù)墻支護(hù)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。應(yīng)用這一支護(hù)技術(shù),不會(huì)對(duì)地下管線敷設(shè)帶來(lái)影響,即使在地質(zhì)環(huán)境較復(fù)雜的區(qū)域進(jìn)行施工,也只會(huì)對(duì)周邊環(huán)境帶來(lái)較小的影響。
錨桿支護(hù)技術(shù)是邊坡支護(hù)過(guò)程中應(yīng)用的最基本的技術(shù)之一,利用攔土墻和土錨桿實(shí)現(xiàn)邊坡支護(hù)。在土錨桿的作用下,將地基結(jié)構(gòu)和墻結(jié)構(gòu)充分結(jié)合在一起,通過(guò)結(jié)構(gòu)上的特有構(gòu)造,對(duì)結(jié)構(gòu)的側(cè)應(yīng)力、支力、拉力進(jìn)行分散。另外,也可以應(yīng)用螺栓支護(hù)結(jié)構(gòu),在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)螺栓的受力強(qiáng)度和作業(yè)條件有一定的了解,通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)勘察、分析,找到最適合設(shè)置螺栓結(jié)構(gòu)的受力點(diǎn),從而充分發(fā)揮螺栓的支護(hù)作用,保證施工結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,從而保證土木工程項(xiàng)目有序?qū)嵤?/p>
在土木工程施工過(guò)程中,如果基坑開(kāi)挖和支護(hù)不能同步進(jìn)行操作,將對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)工作人員的生命安全產(chǎn)生直接影響,進(jìn)而影響到后期施工的有序進(jìn)行,甚至?xí)?dǎo)致基坑變形,基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性難以滿足土木工程施工設(shè)計(jì)要求。基于此,在土木工程基坑開(kāi)挖過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)合理運(yùn)用基坑開(kāi)挖技術(shù)。遵循分層、均勻、對(duì)稱(chēng)、平衡以及先支后挖的施工原則,從而保證基坑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,嚴(yán)格遵循基坑開(kāi)挖施工計(jì)劃和施工流程,始終將土木工程的施工質(zhì)量和施工安全放在首位,強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程所存在的問(wèn)題,推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè),保證基坑土體穩(wěn)定性,避免邊坡土體不穩(wěn)定對(duì)土木工程建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生影響。
在土木工程邊坡支護(hù)技術(shù)中,土釘墻支護(hù)是施工成本相對(duì)較低的一項(xiàng)技術(shù)方法。在土木工程施工中應(yīng)用土釘墻支護(hù)技術(shù)時(shí)不僅能夠達(dá)到預(yù)期支護(hù)效果,并且造價(jià)成本較低,更加適用于預(yù)算相對(duì)較低的施工項(xiàng)目中。顧名思義,土釘墻支護(hù)利用土釘對(duì)墻體進(jìn)行支撐,保證支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,從而起到良好的支護(hù)效果。相比于錨桿支護(hù)和地下連續(xù)墻支護(hù),為了盡量減少流水侵蝕損害整體支護(hù)結(jié)構(gòu),使支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性得到保障,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)設(shè)置排水網(wǎng)。雖然在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中,土釘墻支護(hù)技術(shù)具有一定經(jīng)濟(jì)性,但其對(duì)于施工條件卻有著較高的要求。應(yīng)用土釘墻結(jié)構(gòu)施工,基坑的深度應(yīng)當(dāng)在12m以內(nèi),一旦超過(guò)了12m,土釘墻的支護(hù)效果就難以保證,從而降低支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,甚至失去支護(hù)功能[1]。在土木工程施工過(guò)程中,若初步?jīng)Q定邊坡支護(hù)采用土釘墻支護(hù)技術(shù),則應(yīng)當(dāng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面勘查,對(duì)所有存在的客觀因素進(jìn)行分析,使各項(xiàng)施工條件滿足土釘墻支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用。
某土木工程項(xiàng)目,主體結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu),施工場(chǎng)地周邊沒(méi)有其他建筑物和構(gòu)筑物存在,經(jīng)過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察和地質(zhì)勘查結(jié)果顯示,現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)以粉土、細(xì)砂、粉質(zhì)黏土為主,基坑深度為6m。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和地質(zhì)勘查資料進(jìn)行分析,初步擬定采用土釘噴射支護(hù)技術(shù)對(duì)土木工程基坑邊坡進(jìn)行支護(hù)施工。
在開(kāi)始邊坡支護(hù)施工前,首先應(yīng)當(dāng)組織現(xiàn)場(chǎng)施工人員落實(shí)一系列準(zhǔn)備工作,通過(guò)人工方式對(duì)坡面進(jìn)行修整,順著基坑的坡面采用人工或者機(jī)械的方式成孔,孔直徑為130mm、傾斜角度在15°左右的孔洞,同時(shí)做好基坑內(nèi)部的降水、排水工作。待混凝土初噴完成之后再進(jìn)行孔洞的鉆進(jìn)工作。在案例工程中所采用的混凝土強(qiáng)度為C20,厚度控制在80mm左右,同時(shí)布置規(guī)格為?6@200X200的鋼筋網(wǎng),對(duì)于一些坡面沒(méi)有土釘?shù)那闆r,可以向坡面打入長(zhǎng)度為1m的鋼筋用來(lái)固定面網(wǎng),進(jìn)而保證成孔質(zhì)量。之后安裝土釘和灌漿,待鋼筋網(wǎng)定位準(zhǔn)確后,隨即復(fù)噴混凝土并進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)[2]。另外,在所有坡面上均應(yīng)當(dāng)設(shè)置兩排排水管,距基坑的最底部距離分別為1m和3m,兩個(gè)排水管的水平間距控制在3m,排水管可采用PVC材質(zhì),沿著管身均勻鉆孔,并設(shè)置過(guò)濾層,避免排水管堵塞。
在案例工程邊坡開(kāi)挖過(guò)程中,采用分段分層開(kāi)挖原則,將每一層的厚度控制在1.5m到2m之間,每段的長(zhǎng)度控制在15m到20m之間。在實(shí)際施工過(guò)程中,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管,嚴(yán)格遵循規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,保證邊坡開(kāi)挖工作的有序進(jìn)行,協(xié)調(diào)好邊坡開(kāi)挖和邊坡支護(hù)工作。在邊坡開(kāi)挖過(guò)程中,需要保證上層結(jié)構(gòu)面漿體的強(qiáng)度符合工程設(shè)計(jì)要求后方能進(jìn)行下一層的基坑開(kāi)挖工序。基坑開(kāi)挖作為重大危險(xiǎn)項(xiàng)目,在開(kāi)挖階段應(yīng)當(dāng)有專(zhuān)業(yè)監(jiān)理人員在現(xiàn)場(chǎng)旁站監(jiān)督指導(dǎo),避免出現(xiàn)超挖、漏挖等現(xiàn)象[3]。同時(shí),為避免出現(xiàn)超挖、漏挖現(xiàn)象,在距離邊坡位置可以預(yù)留30cm距離,通過(guò)人工對(duì)邊坡進(jìn)行修整。此外,還應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注坡面的坡度和平整度,為后期邊坡支護(hù)工作奠定強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。
在鉆孔前,首先應(yīng)當(dāng)結(jié)合設(shè)計(jì)方案標(biāo)記出鉆孔位置;保證鉆孔施工面平整,完善排水設(shè)置;根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)情況,選擇地質(zhì)鉆機(jī)或者錨桿鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔;采用巖心鉆進(jìn)法,同時(shí)應(yīng)配備足夠數(shù)量且長(zhǎng)度在0.1m左右的套管來(lái)配合根管鉆進(jìn)。在鉆孔過(guò)程中嚴(yán)格落實(shí)標(biāo)準(zhǔn),掌握鉆進(jìn)速度,避免卡鉆、埋鉆等不良現(xiàn)象發(fā)生;在鉆孔結(jié)束后,用清水沖洗孔底,直至沒(méi)有渾濁液體留出。
灌注施工應(yīng)注重連續(xù)性,一次完成。灌漿前對(duì)孔洞內(nèi)部進(jìn)行徹底清理,插進(jìn)導(dǎo)管,與孔底保持25cm~50cm距離。在孔口的合適位置設(shè)置排氣孔和止?jié){裝置,在低壓條件下進(jìn)行漿液的持續(xù)性灌注,灌注壓力控制在0.5MPa即可。隨著注漿操作的進(jìn)行,應(yīng)當(dāng)向上緩慢提升導(dǎo)管,把握好尺度,始終將導(dǎo)管的最下端保持在漿液的液面下。注漿所用的漿液水灰比控制在0.5為宜,保證漿液充盈,若發(fā)現(xiàn)漿液硬化不能有效密實(shí),應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿,實(shí)際注漿量要始終大于計(jì)算量,將充盈系數(shù)控制在1.2。在外拔套管環(huán)節(jié),應(yīng)高度關(guān)注鋼筋的狀態(tài),避免鋼筋被一起帶出,否則需要將鋼筋壓入不能被帶出的位置,再繼續(xù)進(jìn)行抜套管操作。在注漿結(jié)束之后,及時(shí)對(duì)外露的鋼筋等部件進(jìn)行清理,落實(shí)保養(yǎng)維護(hù)措施。
待土釘施工結(jié)束后,依據(jù)施工圖紙?jiān)谄旅嫔箱佋O(shè)鐵絲網(wǎng),保證土釘鋼筋和網(wǎng)筋連接牢靠,再利用混凝土噴射機(jī)再次噴射強(qiáng)度C20的混凝土,確保坡面施工質(zhì)量符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。在整平坡面后,進(jìn)行細(xì)石混凝土的噴射施工。根據(jù)施工要求確定混合料的配比和速凝劑的加入量。在攪拌混凝土?xí)r,若通過(guò)人工攪拌則至少應(yīng)當(dāng)攪拌3次,盡量做好隨拌隨用。如果混凝土中加入了速凝劑,應(yīng)在20min內(nèi)使用完;若沒(méi)有加入速凝劑,則可在2h內(nèi)使用完。在噴射混凝土前,應(yīng)仔細(xì)檢查機(jī)械設(shè)備和水路管線等設(shè)施,坡面有水時(shí)因先做好導(dǎo)水排水工作。
在混凝土噴射施工過(guò)程中,應(yīng)遵循先送風(fēng),啟動(dòng)設(shè)備,最后再給料的流程。噴射結(jié)束時(shí),待混合料全部噴射完畢再送風(fēng)。向噴射機(jī)供應(yīng)混凝土料時(shí)應(yīng)當(dāng)做到連貫且均勻,保證在噴射過(guò)程中料斗中始終有混凝土料。在噴頭位置應(yīng)將壓力控制在0.1MPa,同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土料的水灰比,保證混凝土面層平整且有光澤,禁止出現(xiàn)混凝土干裂、滑移、流淌的現(xiàn)象。將噴射的混凝土回彈率控制在0.15以下,噴頭與坡面呈90°,間距控制在0.1m以內(nèi)。為保證混凝土噴射施工質(zhì)量,噴射過(guò)程應(yīng)呈螺旋狀進(jìn)行。
混凝土面層強(qiáng)度檢驗(yàn)符合施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后,即可進(jìn)行混凝土的復(fù)噴工序,在復(fù)噴過(guò)程的操作流程、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)遵循初噴即可[4]。調(diào)節(jié)噴頭和坡面的距離控制在0.6m~1.0m之間。在復(fù)噴過(guò)程中,同樣需高度重視混凝土料水灰比的控制,保證噴射后的面層平整度符合施工規(guī)范要求。
在土木工程邊坡支護(hù)施工結(jié)束之后,應(yīng)徹底清理施工現(xiàn)場(chǎng),并保證排水設(shè)施設(shè)置的合理性。為了避免地表水向地下滲透,可利用混凝土材料對(duì)地面進(jìn)行硬化處理。另外,還可以在距離邊坡頂部1m左右位置砌筑擋水墻,最大程度降低地下水、地表水對(duì)邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響。
綜上所述,在土木工程施工過(guò)程中,邊坡支護(hù)是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)施工環(huán)節(jié)。邊坡支護(hù)施工質(zhì)量直接決定著土木工程質(zhì)量的穩(wěn)定性和安全性。因此,在施工過(guò)程中應(yīng)高度重視邊坡支護(hù),結(jié)合工程現(xiàn)狀,綜合分析各個(gè)邊坡支護(hù)施工技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn),選擇最適合的邊坡支護(hù)施工技術(shù),強(qiáng)化邊坡支護(hù)技術(shù)應(yīng)用規(guī)范性,為土木工程質(zhì)量建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。