伍莉君,劉大華,蔣仕東,黃強
(四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司公路二分公司,成都 610200)
為加快我國綜合交通樞紐建設(shè),助推鄉(xiāng)村經(jīng)濟振興,在山區(qū)全力打造交通+旅游特色公路。但由于山區(qū)地形條件復(fù)雜,部分路線位于陡峭地形,巖體裂隙較發(fā)育,邊坡破裂角較大,若要在陡峭的路基下邊坡設(shè)置衡重式路肩墻支擋結(jié)構(gòu),開挖基坑較為困難,還會擾動巖體,造成邊坡巖石松動滑落,施工安全風險大。同時,傳統(tǒng)的衡重式路肩墻支擋結(jié)構(gòu)基坑開挖占用土地較多,對生態(tài)環(huán)境破壞嚴重,澆筑使用混凝土體量大,施工工期長,造成施工成本較高。為解決山區(qū)地形陡峭、節(jié)理發(fā)育、環(huán)境保護、混凝土浪費等問題,采用一種板肋式錨桿擋墻支擋結(jié)構(gòu)進行施工,可以減少基坑開挖,節(jié)約混凝土材料,減少生態(tài)環(huán)境破壞,有利于加快施工進度,保證施工質(zhì)量和安全,具有一定的社會經(jīng)濟價值。本文結(jié)合國道546 線納溪至赤水(川黔界)段公路改建工程施工實踐,對山區(qū)公路板肋式錨桿擋墻施工工藝及質(zhì)量控制措施進行介紹。
板肋式錨桿擋墻施工工藝流程為:邊坡修整→錨桿鉆孔→安裝錨桿注漿→基礎(chǔ)施工→板肋施工→擋土板施工→壓頂梁施工→墻背回填。板肋式錨桿擋墻設(shè)計圖如圖1 所示。
圖1 板肋式錨桿擋墻設(shè)計圖(單位:m)
1)采用機械加人工配合清除邊坡巖面上松動石塊。為防范危石滾落坡腳發(fā)生安全事故,在坡腳處要開挖防墜落溝槽,并堆碼攔石坎或土袋進行緩沖阻擋[1]。
2)測量放樣邊坡開挖線及基礎(chǔ)位置,用機械對坡面進行削坡,削去坡面超出墻體輪廓線位置的巖體,保證錨桿擋墻體的有效寬度。板肋及擋土板位置可采用小型機械配合人工使用風鎬鑿打坡面,必須保證墻背后工作寬度在0.6 m 以上,避免超挖。
1)搭設(shè)雙排腳手架。在鉆孔操作平臺上鋪設(shè)木挑板,腳手架立桿間距1.5 m,排距0.8 m,水平橫桿間距0.6 m,桿底支墊5 cm×10 cm 方木,距地面20 cm 處設(shè)置一掃地桿,每隔3 m 設(shè)置1 道剪刀撐。每隔1.5 m 設(shè)置1 道連墻件防止架體傾覆,保證架體穩(wěn)定性,操作平臺外側(cè)要設(shè)置安全欄桿,并掛安全網(wǎng)圍擋[2]。
2)錨桿鉆孔。采用直徑110 mm 的鉆桿鉆孔,鉆孔向下與水平方向傾角9°~15°。錨桿設(shè)計長度11.5 m,一般錨桿有效錨固長度不小于4 m,鉆孔深度要大于設(shè)計長度15 cm。立柱錨桿間距3 m,錨桿縱向間距2.5 m。
3)在巖石底端鉆至要求的深度成孔后,用高壓空氣(0.4 MPa)清除孔內(nèi)巖屑。用高壓風將孔內(nèi)壁及端部殘留廢土及沉渣清除干凈,嚴禁采用水沖洗。
1)錨桿制作。根據(jù)設(shè)計長度制作錨桿,沿錨桿長度方向用φ10 mm 鋼筋每間隔1.5~2 m 焊接1 個對中定位支架,以保證錨桿放入鉆孔后位置居中。錨桿一般采用φ32 mmHRB400 鋼筋制作,設(shè)計長度11.5 m。
2)錨桿安裝。安裝之前再次認真核對錨孔編號,確認無誤后用高壓風吹孔,人工緩慢將錨桿體放入孔內(nèi),用鋼尺量測孔外露出的錨桿長度,計算孔內(nèi)錨桿長度(誤差控制在±50 mm),確保有效錨固長度。
3)錨桿注漿。清孔后采用孔底返漿法,以確??變?nèi)注漿后砂漿飽滿。采用42.5 普通硅酸鹽水泥配制M30 水泥凈漿,水灰比為1∶1,注漿量采用定壓與定量相結(jié)合的方法確定。將注漿管插入孔底,開啟注漿泵注入水泥漿,注漿壓力為0.5~1 MPa,邊注漿邊緩慢往外抽出注漿管。當孔內(nèi)注漿約1/2 孔深時停止注漿,立即將加工好的錨桿插入孔內(nèi),及時在孔口錨桿外露端加焊封堵鋼板和T 形鋼筋,將注漿管連接好后繼續(xù)注漿。當漿液注滿溢出時,再終壓2 MPa,注漿1~2 min 后停止注漿,卸掉注漿管,立即用止?jié){木塞塞緊注漿孔。
4)錨桿在墻背的自由端要采用涂刷瀝青等措施做防腐處理。安裝錨桿及注漿如圖2 所示。
圖2 安裝錨桿及注漿
1)基礎(chǔ)位置采用小型機械配合人工使用風鎬鑿打臺階狀,嚴禁超挖,若超挖則采用與擋墻同標號的混凝土填筑。
2)制作綁扎基礎(chǔ)鋼筋,接頭按有關(guān)施工規(guī)范規(guī)定采用焊接連接,同一斷面上接頭不得大于50%。在錨桿位置處板肋上下各設(shè)置3 道加密箍筋,間距100 mm。
3)立模澆筑基礎(chǔ)混凝土,模板使用拉桿固定,防止脹模漏漿[3]。
1)按規(guī)范要求做好鋼筋及預(yù)埋件的下料、彎制、綁扎、焊接等工序,安裝時應(yīng)控制好預(yù)埋件(預(yù)埋孔)位置和混凝土保護層墊塊,不得有露筋現(xiàn)象。
2)為保證擋墻成型面的平整光潔,模板采用定型鋼模,先在對拉螺桿處安設(shè)2 cm 直徑的PVC 管,然后穿對拉螺桿固定模板,防止脹模漏漿。
3)集中拌制混凝土,嚴格控制坍落度,現(xiàn)場不得隨意加水。采用插入式振動棒振搗混凝土,邊角處輔以人工搗固,確?;炷撩軐?。
1)綁扎鋼筋,安裝模板澆筑擋土板混凝土。用對拉螺桿連接牢固,并泡沫膠封堵縫隙,防止?jié)仓薪涌p處漏漿。
2)擋板上設(shè)置直徑60 mm 的泄水孔,泄水孔間距同錨桿2~3 m,與錨桿交叉布置。
3)每隔10~15 m 于邊坡的轉(zhuǎn)角處設(shè)置1 條伸縮縫,縫寬3 mm,從頂?shù)降棕炌?,填縫料為熱瀝青麻絮。擋土板立模施工如圖3 所示。
圖3 擋土板立模施工
1)將板肋的柱頂面混凝土進行鑿毛,鑿除表面浮漿[4]。
2)制作綁扎壓頂梁鋼筋骨架,要求沿線路方向?qū)⒚總€沉降縫段板肋的柱頂鋼筋連接成為一個整體,且配筋連續(xù)。
3)安裝模板,用對拉螺桿連接牢固,澆筑壓頂梁混凝土。
4)采用C30 混凝土澆筑壓頂梁與板肋成為整體,用插入式振搗棒振搗密實。壓頂梁施工如圖4 所示。
圖4 壓頂梁施工
1)待擋土墻混凝土強度達到設(shè)計強度的80%以上時,分層施工,分層回填,并應(yīng)隨時做反濾層和墻背回填。開挖邊坡時,保證墻背工作寬度在0.6 m 以上,對墻背采用碎石土分層填筑,層厚20 cm,用小型機具分層夯實,壓實度為96%。
2)回填至路肩的墻頂路面結(jié)構(gòu)層以下時,澆筑10~20 cm厚C20 混凝土做一封面層,以防雨水滲入墻背引起膨脹。
為保證錨桿擋墻的施工質(zhì)量,需采取的質(zhì)量控制措施主要有:
1)應(yīng)做好施工場地清理工作,場內(nèi)注意排水暢通,嚴禁積水浸泡基坑。由于基坑地基承載力要求相對不高,一般情況下不要低于150 kPa,地形縱橫方向高差不一致時,基坑可開挖成臺階狀。
2)沿路線縱向,控制好每一個施工沉降段墻頂高度,混凝土初凝前應(yīng)對頂面高程測量和收面,可以用細石混凝土進行找平。
3)沉降縫按10~15 m 間距設(shè)置,墻身與基礎(chǔ)保持一致,豎直貫通。
4)錨桿鉆孔必須控制好向下9°~15°傾角,錨固端長度不得少于設(shè)計要求。
5)不同產(chǎn)狀巖層的錨桿均要做抗拉拔試驗,要求試驗荷載值為錨桿軸向拉力實際值的1.5 倍。
6)錨桿自由端頭設(shè)豎向T 形彎頭,彎頭部分與板肋鋼筋綁扎成一整體。
7)模板拼接要用雙面縫封嚴密,拼接錯臺小于2 mm,并用對拉螺桿穩(wěn)固牢固,防止漏漿及脹模。
8)墻背回填處外露部分錨桿要涂刷瀝青等進行防腐處理。
山區(qū)公路支擋結(jié)構(gòu)采用板肋式錨桿擋墻施工工藝可解決山區(qū)地形基坑開挖難、巖層擾動大、混凝土使用多、浪費土地資源等問題,有利于減少基坑開挖,節(jié)約占地面積,加快施工進度,提高施工質(zhì)量,節(jié)省建筑材料使用,降低施工成本,保護生態(tài)環(huán)境,在公路、鐵路、市政、房建等路肩邊坡較為陡峭的支擋結(jié)構(gòu)工程施工中具有一定的推廣價值。本文結(jié)合工程施工實踐進行了分析與總結(jié),可為我國山區(qū)公路支擋結(jié)構(gòu)施工提供借鑒。