曹紫奎
(寧鄉(xiāng)市公路養(yǎng)護中心,湖南 寧鄉(xiāng) 410600)
本文所選案例工程為寧鄉(xiāng)市S311 線(青山橋至龍?zhí)锇倩ㄛ辏┕匪畾访娲笮尢幹喂こ獭9こ涛挥趯庎l(xiāng)市,省道S311 公路是寧鄉(xiāng)市西部重要交通要道,線路全稱是湖南湘鄉(xiāng)—新建(安化)公路,簡稱湘新線。S311 公路地處山嶺重丘區(qū),沿線地形起伏較大,道路線形指標較低,路塹邊坡高且險峻,路面寬度 6~7 m,路基寬度 7.0~7.5 m。受 2021 年 7 月初強降雨的影響,本項目區(qū)域邊坡滑坡、路堤垮塌80 余處,多處防護及安全設(shè)施被損毀,居民通行及其危險,尤其是靠近終點的3 個回頭彎處有連續(xù)特大滑坡,搶通后仍然排水不暢,極易造成二次滑坡。為解決上述問題,工程針對抗滑樁在高陡邊坡水毀修復(fù)中的應(yīng)用進行探討,分析技術(shù)流程和安全問題防范措施,為其他地區(qū)高陡邊坡水毀恢復(fù)工程施工及管理人員提供參考。
抗滑樁具有抗滑能力強、支擋效果好、施工安全、滑體穩(wěn)定性擾動小、設(shè)樁位置靈活、滑體抗滑力強、滑坡預(yù)防效果好、設(shè)計調(diào)整方便等優(yōu)點,因此在高陡邊坡水毀恢復(fù)中的應(yīng)用比較常見。
抗滑樁在高陡邊坡水毀恢復(fù)中的應(yīng)用必須根據(jù)基巖實際情況確定成孔嵌巖的深度,其中土層或軟質(zhì)巖層成孔嵌巖深度約為抗滑樁長的1/3~1/2[1];完整、較堅硬的巖層成孔嵌巖深度約為抗滑樁長的1/4[2]。抗滑樁施工工藝流程如圖1 所示。
圖1 抗滑樁施工工藝流程
由圖1 可知,抗滑樁施工工藝流程主要包括場地整平、測量放樣、人工挖孔、模板制作、安裝護壁模板、灌注護壁混凝土、終孔清孔、鋼筋制作、串筒或?qū)Ч茉囼灠惭b、鋼筋籠安裝、灌注混凝土、檢查驗收等,其中各個工藝流程都需要先自檢再接受監(jiān)理工程師的檢查,以保證成孔嵌巖要求與設(shè)計要求一致[3]。
2.2.1 孔樁開挖
孔樁開挖主要交替使用人工開挖和鉆機鉆孔兩種方法,每種方法的使用環(huán)境各不相同。高陡邊坡水毀恢復(fù)中抗滑樁孔樁開挖應(yīng)該在隔一挖一的原則上采用分節(jié)挖土法,即施工人員手持風(fēng)鎬或十字鎬等設(shè)備自上到下逐層挖掘,挖掘出來的鏟土直接裝入提升吊桶,利用簡易提升架完成鏟土運輸工作,待吊桶被提至地面后,地面施工人員再將挖土運輸至臨時堆土場。土石挖掘中人工開挖主要使用鐵鍬、鐵鎬、風(fēng)鎬和混凝土鉆孔機等設(shè)備,孔樁開挖應(yīng)該先挖中央再挖四周。高陡邊坡水毀恢復(fù)抗滑樁第一節(jié)孔樁開挖后,孔口澆筑高于地面鋼筋混凝土鎖口圈梁0.3 m,防止其他雜質(zhì)或水分進入抗滑樁。每挖一節(jié)約1 m 左右設(shè)置一節(jié)護壁混凝土,防止孔樁開挖出現(xiàn)垮塌情況。如果孔樁開挖時圍巖較松軟、破碎或有地下水時,不能在土石層變化和滑床面處分節(jié),而且必須保證分節(jié)長度適合。無人施工時應(yīng)加蓋蓋板并在挖孔周圍設(shè)置欄桿,挖孔深度超過10 m 時要設(shè)置通風(fēng)設(shè)施。人工挖孔如圖2 所示。
圖2 人工挖孔
鉆機鉆孔挖掘到基巖或孤石時,應(yīng)該考慮高陡邊坡的水毀風(fēng)險,因此孔樁開挖施工人員盡量不采用爆破作業(yè),轉(zhuǎn)為人工采用風(fēng)鎬和混凝土鉆孔機開挖,這樣才能減少開挖風(fēng)險。若施工人員在孔樁開挖時出現(xiàn)土方坍塌或流砂層涌砂情況,采用分節(jié)挖土法無法繼續(xù)開挖,此時必須通過縮短孔樁開挖的單節(jié)深度提高土方穩(wěn)定性,或者采用“插板法”“插釬法”代替分節(jié)挖土法,在濾布排水管和相關(guān)支護設(shè)施的保護下繼續(xù)開挖。除此之外,孔樁開挖人員也可以使用千斤頂將高0.5 m 左右、厚6 mm 的鋼制無底箱逐次壓入土中,邊壓邊挖直至穿過該地層下0.5~1.0 m 后,再繼續(xù)使用分節(jié)挖土法繼續(xù)開挖[4]。鉆機鉆孔如圖3 所示。
圖3 鉆機鉆孔
2.2.2 擋土板土石方開挖
高陡邊坡水毀恢復(fù)中抗滑樁土方開挖最后階段容易出現(xiàn)松動情況,此時應(yīng)該盡量采用支撐支護系統(tǒng)提高土方穩(wěn)定性。若土方松動情況比較輕微,則使用竹翹板進行支撐即可,必要時可以通過增加竹翹板支撐密度增強支撐效果;若土方松動情況比較嚴重,則可以使用型鋼進行支撐,支撐系統(tǒng)視土質(zhì)情況選擇密撐或者疏撐。
2.2.3 棄渣運輸
高陡邊坡水毀恢復(fù)中抗滑樁開挖出來的土壤和石塊不需要全部運輸至土方存放區(qū)域,其中部分土壤和石塊可以直接用于擋土板回填和路基填筑,其余無法處理的棄渣需要使用運輸車、提桶等設(shè)備運輸至臨時存放區(qū)。
2.2.4 護壁模板制安
護壁模板制安應(yīng)該先制作模板組合式拼接構(gòu)件,模板拼接完成后需要在模面上涂抹脫模劑,防止混凝土澆筑后模板拆卸困難。模板拼接過程中連接位置可以采用U 型結(jié)構(gòu)連接,這樣可以防止混凝土滲漏。為了避免模板在混凝土澆筑階段中的變形情況,可以對模板內(nèi)部折角處進行加固。最后測量模板尺寸,符合要求后才能投入使用。
2.2.5 護壁混凝土澆筑
護壁混凝土澆筑應(yīng)該通過加放鋼筋提高護壁強度,但是鋼筋下料前必須先清潔高陡邊坡水毀恢復(fù)抗滑樁內(nèi)壁,防止碎石塊或者浮土影響護壁混凝土的性能,同時也能對抗滑樁的偏斜方向進行約束。護壁混凝土澆筑時必須對護壁模具施加橫支撐設(shè)施,防止護壁混凝土澆筑過程中出現(xiàn)變形或破碎情況,這樣護壁混凝土澆筑通過振搗才能保證密實度和坍落度符合要求。
2.2.6 終孔封底
因高陡邊坡水毀恢復(fù)抗滑樁在使用過程中要承受邊坡土方較大的水平推力,故對嵌巖深度要求較高,開挖至設(shè)計深度后先清理內(nèi)部積水和沉渣,而后施工人員檢驗抗滑樁樁孔是否符合后續(xù)施工要求,自檢合格后請監(jiān)理單位管理人員進行終孔驗收。終孔驗收合格后監(jiān)理工程師才能給予合格簽證。
2.2.7 鋼筋工程
孔樁鋼筋及樁間板鋼筋工程主要分為鋼筋焊接和鋼筋綁扎,其中鋼筋焊接方法主要有幫條焊、電弧焊、點焊,而鋼筋綁扎方法主要有機械聯(lián)結(jié)和交叉連接。
2.2.8 樁間板模板制安
樁間板模板制安必須嚴格按照設(shè)計圖紙將孔洞、套管、預(yù)埋件預(yù)留出來,不能出現(xiàn)位置不正確或者預(yù)埋件遺漏情況,否則樁間板模板無法通過驗收。其中模板制作安裝過程中不能采用堆疊的方式放置,否則堆疊重量過高容易導(dǎo)致模板變形。
2.2.9 樁身混凝土和樁間板混凝土澆筑
高陡邊坡水毀恢復(fù)抗滑樁樁身混凝土和樁間板混凝土澆筑宜采用泵送方法將C35 商品混凝土運送至樁孔中,然后采用分層澆筑方法嚴格控制澆筑高度,最后通過振搗保證樁身混凝土密實度和坍落度符合要求,這樣混凝土才能達到設(shè)計強度。
抗滑樁在高陡邊坡水毀恢復(fù)中的施工安全管理體系主要包括安全方針宣傳、安全意識教育、安全管理制度、施工準備安全控制、挖孔樁作業(yè)安全控制、鋼筋制作安全控制、模板制作安全控制、混凝土澆筑安全控制、土方開挖安全控制、土方填筑安全控制、安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組等部分,主要通過思想體系、組織體系、技術(shù)和施工控制體系增強安全管理效果。
3.2.1 高空作業(yè)安全管理
高空作業(yè)時特種作業(yè)人員必須正確使用各類個人防護用品和作業(yè)設(shè)備,抗滑樁在高陡邊坡水毀恢復(fù)作業(yè)中必須有安全人員和技術(shù)人員負責人在場。
3.2.2 邊坡施工安全管理
邊坡施工必須自上而下逐層開挖,確保作業(yè)人員有地方站立。高陡邊坡危險區(qū)域必須設(shè)施安全護欄,并且通過安全警示標志提高邊坡施工人員的重視程度。邊坡鉆孔時不能停放過長時間,而且雨天和夜晚不能進行鉆孔作業(yè),這樣才能防止邊坡塌方。
3.2.3 上下交叉作業(yè)安全管理
高陡邊坡水毀恢復(fù)抗滑樁上下交叉作業(yè)時必須保持一段橫向的安全距離,此距離應(yīng)大于可能墜落的半徑。但是抗滑樁在高陡邊坡水毀恢復(fù)中應(yīng)該盡量避免上下交叉作業(yè)的出現(xiàn),這樣才能從根本上杜絕此類安全風(fēng)險。
3.2.4 腳手架工程安全管理
腳手架的構(gòu)造尺寸、拉結(jié)點是否牢固、承載力、擋腳板或防護立網(wǎng)設(shè)置必須嚴格遵循設(shè)計要求,腳手架使用過程中必須佩戴個人安全防護措施,腳手架搭設(shè)完成后必須對其進行質(zhì)量檢查,驗收合格后才能正常使用。
3.2.5 鋼筋混凝土施工安全管理
鋼筋工程需要使用加工機具進行綁扎,混凝土模板制作需要使用圓鋸機、刨木機、銼鋸混凝土輪機等設(shè)備,因此,鋼筋工程應(yīng)該盡量避免鋼筋滑落、沖撞、觸電等情況出現(xiàn),混凝土模板制作應(yīng)該明確相關(guān)設(shè)備操作規(guī)范,同時避免對未成形模具構(gòu)件的踩踏。
綜上所述,抗滑樁在高陡邊坡水毀恢復(fù)中的應(yīng)用是非常必要的,但是人工挖孔和鉆機鉆孔中存在一定的安全風(fēng)險,若監(jiān)理、施工人員對其中的安全問題不夠重視,則必然會滋生安全隱患。因此,項目管理人員必須從安全生產(chǎn)檢查、施工各階段作業(yè)、雨季和冬季施工、火災(zāi)預(yù)防、高空作業(yè)、邊坡施工、運輸作業(yè)、用電作業(yè)、上下交叉作業(yè)、鋼筋混凝土施工、土方開挖、土方回填、施工機械作業(yè)等方面提出有針對性的安全管理措施,保護監(jiān)理、施工人員的人身安全。