樊春義
(山西省安裝集團(tuán)股份有限公司,山西 太原 030032)
梅杏劇院北側(cè)高邊坡分4個(gè)剖面進(jìn)行支護(hù),支護(hù)高度為4~18m,高邊坡西北角距離主體結(jié)構(gòu)較近,約為20m。高邊坡東、中、西部遺留窯洞舊址,坡面距窯洞最內(nèi)側(cè)為5~20m,坡面存有數(shù)顆樹植和木苗,高邊坡上部有居民居住區(qū),距邊坡頂部邊緣較近,約5m。邊坡支護(hù)方式主要有錨桿、錨索、鋼腰梁、噴射混凝土護(hù)面和毛石擋墻聯(lián)合支護(hù)[1]。
本工程的上部民房對(duì)高邊坡屬靜荷載堆壓,若邊坡長(zhǎng)期天然暴露,經(jīng)年風(fēng)吹雨淋,邊坡會(huì)產(chǎn)生自然風(fēng)化變形,邊坡現(xiàn)狀初步穩(wěn)定,長(zhǎng)期無支撐側(cè)應(yīng)力將逐漸增大,無外力作用也可能發(fā)生自然滑坡,若遇暴雨等外力因素,極易產(chǎn)生突然變形塌陷。本工程邊坡設(shè)計(jì)年限為50年,邊坡安全等級(jí)及邊坡變形控制等級(jí)為一級(jí),根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》,本工程屬于超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大工程,需進(jìn)行專家論證后才能施工。圖1為高邊坡全景[2]。
圖1 高邊坡全景
3.1.1 面層土清理
本工程樁間面層土采用人工修整,為確保噴混凝土面層的平整,此工序必須掛線定位,嚴(yán)格控制好樁間面平整度。
3.1.2 測(cè)量放線
土方開挖結(jié)束,且經(jīng)過修整以后,根據(jù)設(shè)計(jì)立面圖要求對(duì)錨孔位置進(jìn)行測(cè)量放線,需在坡面上進(jìn)行準(zhǔn)確放線。在放線過程中,如果碰到既有刷放坡面不平順或者特殊困難場(chǎng)地需進(jìn)行定位調(diào)整或者適當(dāng)放寬定位精度時(shí),根據(jù)規(guī)范要求,必須經(jīng)過設(shè)計(jì)監(jiān)理單位的認(rèn)可,而且在此之前,既要確保坡體穩(wěn)定,也要確保結(jié)構(gòu)安全[3]。
3.1.3 鉆機(jī)就位
采用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔時(shí),要充分遵循坡面測(cè)放定位的要求,準(zhǔn)確開鉆。鉆機(jī)就位以后,還要調(diào)整機(jī)位,嚴(yán)格控制錨孔開鉆的誤差,對(duì)于就位水平方向和垂直方向孔距誤差分別不大于50mm和不大于100mm。
3.1.4 錨索鉆孔
按設(shè)計(jì)圖紙要求,精確測(cè)量定位孔位,孔位誤差不得超過+5cm,錨孔偏斜度不得超過錨桿長(zhǎng)度的2%,鉆孔過程中,應(yīng)加強(qiáng)鉆具的做好鉆孔地質(zhì)記錄。鉆孔應(yīng)自下而上,采取“隔一成一”的成孔方式,禁止用水沖孔,使用鉆頭直徑不得小于設(shè)計(jì)直徑,開孔嚴(yán)格校驗(yàn)鉆具的傾角及方位角,應(yīng)充分發(fā)揮鉆具在鉆孔過程中的導(dǎo)向作用,盡可能的避免鉆孔過程中產(chǎn)生的孔斜誤差。為確保錨孔深度,需要嚴(yán)格控制鉆孔深度,通常情況下≥1m的設(shè)計(jì)深度。根據(jù)規(guī)范要求,錨索垂直方向和錨索水平方向孔距誤差分別不大于100mm和不大于50mm[4]。
3.1.5錨孔清理和檢驗(yàn)
完成一個(gè)錨孔以后,需要及時(shí)的清理錨孔,可以通過高壓空氣(風(fēng)壓0.2MPa~0.4MPa)清除孔內(nèi)巖粉及積水,進(jìn)而保證水泥漿與孔壁之間有良好的粘結(jié)強(qiáng)度。清理后的錨孔,經(jīng)自檢合格后,上報(bào)監(jiān)理檢驗(yàn),其鉆孔的深度、傾角、孔徑、方位角均符合設(shè)計(jì)要求,方可進(jìn)行下道程序。
3.1.6 錨索制作及安裝
按設(shè)計(jì)要求使用切割機(jī)切割鋼絞線和注漿管,然后把鋼絞線連同注漿管順直的擺放在支架上,確保每一束鋼絞線均勻排列,并需要除銹、除油污,不得使用有死彎、機(jī)械損傷及銹蝕的鋼絞線,自由段必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防銹防腐蝕后裝入套管,套管采用?22×1.5的聚乙烯管現(xiàn)場(chǎng)套作,套入前,將黃油填充在套管兩端20cm范圍內(nèi),然后采用工程膠布,將其纏繞其外部進(jìn)行固定密封。
安裝錨索之前,要檢查孔內(nèi)及孔口是否有雜物,如果有雜物,需要清理干凈,然后安裝錨索,通過人工順直的方式將其送入孔內(nèi)。安裝時(shí),應(yīng)注意保護(hù)錨索防護(hù)層無損傷,安裝后,錨索應(yīng)無明顯彎曲、扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象,進(jìn)漿及排氣管道暢通。完成錨索安放的以后,應(yīng)及時(shí)的進(jìn)行注漿。
注漿錨索下料制作自由段、錨固段必須符合設(shè)計(jì)要求。使用黃油將涂抹在自由段鋼絞線上,其外部用塑料套管進(jìn)行包裹,避免鋼絞線直接接觸水泥漿。錨孔成孔后,將套管中間螺旋鉆桿全部拔出,制作好的錨索桿體及一次、二次注漿管緩慢放入錨桿孔內(nèi)。
做好錨筋體的防腐工作:根據(jù)設(shè)計(jì)要求,對(duì)錨索體自由段進(jìn)行防腐。首先是先將錨索體均勻刷的一層防腐油漆,直至不見黑底為止,待防腐油漆晾干以后,再將脫水黃油涂抹在錨索體上,使其將錨索材料與外環(huán)之間的空間填充滿,最后采用PVC管套在錨索體上,并且使用纏繞膠布對(duì)自由段與錨固段分界處進(jìn)行固接和密塞,并且嚴(yán)格控制纏繞長(zhǎng)度,通常情況下,伸入兩側(cè)應(yīng)不小于100mm,這樣做的主要目的是可以避免進(jìn)入漿液[5]。
3.1.7 錨固注漿
完成錨索安裝后,應(yīng)從孔底開始進(jìn)行一次注漿,并且一邊注漿,一邊緩緩拔出注漿管,二者應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,直至水泥漿溢出孔口結(jié)束,套管拔出應(yīng)隨一次注漿同時(shí)進(jìn)行,邊注漿邊拔出外套管。灌漿用普通硅酸鹽P.O 42.5水泥漿,本工程注漿采用二次加壓注漿工藝,第一次注漿壓力0.35MPa~0.5MPa,水灰比不大于0.55;二次高壓注漿質(zhì)量控制按注漿壓力或注漿量控制,注漿壓力和注漿量滿足設(shè)計(jì)要求方可停止注漿。
帶第一次注漿初凝以后,開始第二次注漿,控制好水泥漿壓力,按照設(shè)計(jì)確定水灰比,宜為0.45~0.55,注漿壓力為1.5MPa,水泥漿中氯化物含量不得超過水泥重量的0.1%,注漿管距離孔底200mm。
注漿前應(yīng)進(jìn)行試注,不得引起相鄰地塊面隆起和變形,合理確定注漿壓力再大面積施工,注漿漿液應(yīng)攪拌均勻,并且要一邊攪拌,一邊進(jìn)行注漿,在初凝前,要全部用完漿液,盡可能的一次性完成注漿,如果在特殊情況下,需要中止較長(zhǎng)時(shí)間,避免漿液堵住注漿泵及注漿泵路,則需要水或水泥漿進(jìn)行潤(rùn)滑。
在灌漿過程中,如果有巖層中裂縫,則會(huì)使得發(fā)生漿液漏失的情況,為了解決這一問題,可以采用加速凝劑,使得漿液快速凝固,或采用分次注漿的方式[6]。
3.1.8 腰梁安裝
本工程錨索外錨固端設(shè)置鋼腰梁,鋼腰梁采用雙拼20b槽鋼、腰梁錨墊板采用200mm×200mm×12mm的Q235鋼制作,頂部、底部綴板采用Q235鋼制作。槽鋼外裹鋼絲網(wǎng),用C30混凝土封閉。根據(jù)規(guī)范要求,科學(xué)、合理的對(duì)腰梁與槽鋼進(jìn)行焊接。邊坡較高,支護(hù)型鋼腰梁施工難度大,采用25t吊車將其運(yùn)往相對(duì)應(yīng)位置,并且配合安裝。型鋼原材的長(zhǎng)度會(huì)對(duì)型鋼腰梁施工會(huì)產(chǎn)生一定的限制,再加上對(duì)于坡體各個(gè)剖面,由于都不在同一直線,因此導(dǎo)致型鋼腰梁斷開無法避免。因此為保證型鋼腰梁能夠形成整體,為邊坡施工提供安全保障,可以采用段鋼板,將上下兩根錯(cuò)開的型鋼腰梁進(jìn)行焊接,進(jìn)而使得型鋼腰梁形成整體。
3.1.9 張拉錨固
錨固段注漿體強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%,且大于20MPa后,再進(jìn)行錨桿張拉。錨索張拉順序應(yīng)避免相鄰近錨桿相互影響,正式張拉前,應(yīng)取10%~20%的設(shè)計(jì)張拉荷載預(yù)張拉1~2次,進(jìn)而有效保證各部位接觸的緊密性,保證桿體能夠達(dá)到完全垂直的目的。錨索鎖定時(shí),宜先進(jìn)行張拉,根據(jù)規(guī)范要求,要將其張拉至錨桿承載力設(shè)計(jì)值的1.1倍,完成張拉后,進(jìn)行卸載,最后鎖定,鎖定值,鎖定值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。本工程錨索單束控制總張拉力為50kN,錨索鎖定后48h內(nèi),錨桿拉力值低于設(shè)計(jì)鎖定值的80%時(shí),應(yīng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償。錨索張拉和鎖定應(yīng)做好記錄,應(yīng)對(duì)錨索預(yù)應(yīng)力變化進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),數(shù)量為錨索總數(shù)的5%,監(jiān)測(cè)時(shí)間不少于12個(gè)月。
在噴射混凝土面層過程中,應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:噴射混凝土面層之前,需要先對(duì)面層進(jìn)行處理,通常情況下,要通過高壓水槍將面層清洗干凈,清洗干凈之后,采用水泥砂漿,將其噴射在面層中,先噴射一層水泥砂漿終凝后,再噴射一層;在噴射混凝土之前,需要檢查相關(guān)的管線路以及機(jī)具設(shè)備是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常,并且按設(shè)計(jì)配合比,配制混合料,根據(jù)規(guī)范要求,要在噴射機(jī)喂料時(shí),加入速凝劑;噴射混凝土?xí)r,要按照一定的順序,即自動(dòng)而下,分段、分片、分層進(jìn)行,因此要保證混合料要供應(yīng)及時(shí),避免斷供的情況。如果面層要有明顯的低洼處,要先大致將其噴平,然后再按照順序噴射混凝土。分段施工時(shí)對(duì)接頭處噴射混凝土?xí)r,需要預(yù)留寬度為20~30cm的斜面,噴射混凝土之前,使用壓力水進(jìn)行沖洗潤(rùn)濕。分層噴射時(shí),先噴射一層混凝土,待其終凝后,先用水濕潤(rùn),然后再噴射一層混凝土,噴射在前一層混凝土終凝后進(jìn)行。在噴射混凝土過程中,要嚴(yán)格控制混凝土的厚度,既不能太厚或者也不能太薄,以不滑移、不墜落為標(biāo)準(zhǔn),并且要保證噴射速度的適宜性,避免噴射速度過大或者過小,否則可能會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度。這就要求在施工人員在噴射混凝土過程中,注意觀察風(fēng)壓,對(duì)于起始風(fēng)壓,達(dá)到0.5MPa較為適宜,可以進(jìn)行混凝土的噴射,與此同時(shí)還應(yīng)注意噴嘴出料的情況,以此更好的對(duì)風(fēng)壓進(jìn)行調(diào)整。噴射時(shí),應(yīng)合理控制噴射的角度(90°)、噴嘴與受噴面之間的距離(1.5~2.0m);完成混凝土的噴射后,應(yīng)及時(shí)的養(yǎng)護(hù)混凝土,一般在混凝土終凝2h后,對(duì)混凝土灑水養(yǎng)護(hù),保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間,一般不小于14d;完成養(yǎng)護(hù)后,進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,檢查混凝土表面是否符合要求,避免出現(xiàn)松動(dòng)、開裂等現(xiàn)象,否則應(yīng)重新進(jìn)行噴射混凝土。
土方開挖前,用石灰撒出開挖邊線,并在臨近位置打入水平樁,并標(biāo)記開挖深度,土方開挖采用人工配合斗容量1.6m3的挖掘機(jī)進(jìn)行作業(yè),預(yù)留200~300mm的土方進(jìn)行人工開挖,以免擾動(dòng)基底土,基底力求粗糙,對(duì)粘性土地基和基底潮濕時(shí),應(yīng)夯填50mm厚砂石墊層;采用MU30毛石和M7.5水泥砂漿進(jìn)行擋土墻基礎(chǔ)及墻身的砌筑,基礎(chǔ)砌筑前,應(yīng)做好基礎(chǔ)工作,進(jìn)行全面的清理工作,將植雜物清除干凈,并對(duì)基坑尺寸和標(biāo)高進(jìn)行檢查,確保符合施工要求;之后開始進(jìn)行放線,包括基礎(chǔ)軸線、邊線,根據(jù)規(guī)范要求,合理設(shè)置基礎(chǔ)皮數(shù)桿,對(duì)于皮數(shù)桿,既要標(biāo)明退臺(tái),也要標(biāo)明分層砌石高度(50~60cm);在正式砌筑之前,要將水泥砂漿鋪設(shè)在基底,砌筑石塊,應(yīng)使其底面均勻地接觸地基。砌筑時(shí),采用適宜的砌筑方法,即內(nèi)外搭砌,上下錯(cuò)縫,拉結(jié)石,砌石交錯(cuò)設(shè)置。還注意石塊的選取,一般情況下,較大的平毛石較為適宜。在對(duì)各轉(zhuǎn)角處進(jìn)行砌筑時(shí),要比較方的石塊比較適宜砌筑,即作為角石。在完成角石的砌筑后,再進(jìn)行面石的砌筑,最后進(jìn)行填腹石的砌筑;在第一層石塊砌筑好以后,進(jìn)行第二層以上石塊時(shí)的砌筑,同樣要鋪設(shè)好水泥砂漿,要合理控制砂漿厚度,切實(shí)保證在砌筑石塊時(shí),既能夠壓到要求厚度,又能夠鋪滿整個(gè)灰縫,根據(jù)規(guī)范對(duì)灰縫厚度的要求,將其控制在20~30mm為宜。毛石墻砌筑過程中,應(yīng)注意拉結(jié)石的設(shè)置,應(yīng)達(dá)到均勻分布,相互錯(cuò)開的要求,毛結(jié)石數(shù)量應(yīng)適宜,通常情況下,每0.7m2墻面,至少要設(shè)置一塊毛結(jié)石;軸線位置以及掛線等要在砌筑毛石擋土墻前核對(duì)好,保證符合規(guī)范要求。砌筑過程中,要合理設(shè)置分層高度,一般為50~60cm之間,與此同時(shí)還要控制每日砌筑高度,控制在1.2m較為適宜;砌筑過程中,由于毛石塊形狀不規(guī)則會(huì)導(dǎo)致會(huì)出現(xiàn)許多的空隙,可以用小毛石或者砂漿進(jìn)行填充。完成砌筑以后,要檢查砌筑的穩(wěn)固性,通過檢查不穩(wěn)定,可墊小毛石,不允許干填石塊后再灌漿。
基于復(fù)雜成因土層,本工程采用錨桿、錨索、鋼腰梁、噴射混凝土護(hù)面和毛石擋墻聯(lián)合支護(hù),該方案的實(shí)施起到了良好的邊坡治理效果。在此過程中,需要相關(guān)工作者應(yīng)充分掌握邊坡治理施工工藝,注意施工工藝的實(shí)施的相關(guān)事項(xiàng),以此保證邊坡治理施工工藝的有效實(shí)施。