公路路基抗滑桩施工技术应用

(整期优先)网络出版时间:2023-01-09
/ 2

公路路基抗滑桩施工技术应用

杨敏

身份证号:421181198808185597  中国葛洲坝集团路桥工程有限公司

摘要:公路在运营通车一段时间后,由于车辆荷载、自然、气候因素的作用,或维护不当等原因会造成公路路基出现滑塌等病害。为有效根除路基滑坡破坏,应对路基地质进行详细调查,结合现场破坏情况及其成因制定方案进行处治。为了确定路基抗滑桩处治效果,采用信息化手段,对抗滑桩处治后路基的表面位移、深部变形进行监测,对监测数据进行分析,对路基的安全稳定性进行评价。

关键词:公路路基;抗滑桩;施工技术

1抗滑桩技术概述

抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,即在陡坡或者可能出现滑坡的地方,用钢筋混凝土等材料浇筑成巨大的柱体,并使之立足于稳定岩层之中,从而抵抗岩土体的下滑。抗滑桩大致分为:单排抗滑桩、椅式桩墙、Ⅱ形刚架桩、排架抗滑桩、预应力锚索抗滑桩、微型桩群加锚索等。除此之外还可以根据桩身材料(钢筋混凝土、钢筋等)、施工方法(挖孔、贯入、沉井等)、断面形式(圆形、矩形、正方形)来进行分类。大多情况下抗滑桩都会贯穿滑坡体,从而防止滑坡体滑动,有效地保护边坡并预防产生边坡滑坡现象。这种支护方式对浅层滑坡比较适用,具有明显的抗滑作用。但是在进行抗滑桩施工时,要求施工人员施工谨慎,技术熟练,不能出现太大的施工震动,以防止边坡出现滑坡现象。

2公路路基抗滑桩施工技术应用

2.1施工准备

开工前制定系统的技术方案,做好人员组织与调配、设备与材料的进场检验。同时根据施工要求修筑临时便道,并接通电路与水管,将施工场地预先整平,修建临时性排水设施。当地表存在裂缝时,应对其所在部位进行封闭处理,有效防护边坡,可采取的防护措施包括刷坡、砌墙与挂网喷射等。

2.2测量放样

根据设计要求的桩位在现场实施放样,并借助全站仪准确放出桩孔开挖线,确定桩孔具体位置,设置十字保护桩,同时将其引到锁口,为施工时的桩位校核提供参考。

2.3锁口施工

挖孔开始前应先沿桩孔周围浇筑标号和桩身一致的混凝土,以此形成锁口,为桩孔提供良好保护,避免挖孔时孔口发生坍塌或掉入杂物。锁口应比原地面略高约300mm,宽度比桩孔大500mm左右。锁口浇筑完成后还需设置测量护桩。在桩孔开挖过程中应设置好高度不低于1.2m的围栏,围栏和锁口边缘之间的距离应达到1.0m以上。围栏结构为钢管架,设置好后用防护网进行裹覆,然后设好标牌。此外,还需配备孔口盖,在空闲时将其盖好,以免发生意外事故。必要时还需在孔口周围设置排水沟,以免场地范围内的积水回流至桩孔中。

2.4支架搭设

搭设支架并安装卷扬机等施工设备。施工前应备好各类机具、器材,如照明设施与排水设施等。支架由普通钢管搭设而成,高度按4~6m控制,负责为卷扬机提供支撑,使其在施工中保持稳定。支架撑脚需支撑于桩孔边缘向外0.5m位置。为实现全天候作业,还需要采用彩条布覆盖支架。

2.5桩身开挖

以间隔桩跳槽方式开挖桩身,完成桩孔开挖后应及时浇筑混凝土,7d后继续开挖邻桩。桩身开挖时应在桩孔四角处吊垂线,检查桩身开挖垂直度、开挖深度和截面尺寸。终孔过程中,匀速缓慢下放钢筋骨架探孔器,再次检查孔径、垂直度,同时及时清理桩底残渣、杂物和积水;为避免积水长期浸泡岩土层,应及时灌注桩芯混凝土,并在地下水集中渗漏处护壁预留泄水孔,及时排出桩孔内地下水,保证施工在干燥环境下进行。桩身开挖深度达到6m~10m后,应通过气体检测仪检查孔内空气质量,还应在施工人员进入前,通过鼓风机实施孔内通风,然后再次使用气体检测仪检测,待空气质量符合要求后,施工人员方可下孔施工。

2.6出渣

出渣孔口应设置高1.2m并通过钢管或粗螺纹钢焊接的安全护栏,采用格栅网片或铁丝网封闭,出渣侧增设安全挡板和安全标识。在孔口设置两套采用直径10mm钢丝绳的摇头臂卷扬机出渣系统,每循环挖孔出渣方量为13m/桩。孔口外侧应比锁口低1.5m,通过位移架提升移动渣桶后直接滑移至锁口外堆渣处倾倒。必须密封保存桩基出渣时各桩孔进尺取渣样,并留存每孔每模出渣照片等资料,以便为工程质量检测及验孔提供地质资料。

2.7护壁支护

从桩顶至桩底的护壁厚度为20cm,浇筑与桩身强度等级相同的混凝土。顶锁口应比地面线高出30cm,将钢管埋件预埋在井口,便于安装护栏。护壁混凝土浇筑过程中应采用木棒插实法,按设计要求掺加速凝剂,对护壁漏水、蜂窝等问题,及时采取有效措施疏导堵塞,保证混凝土强度。根据该工程所在地环境温度,在浇筑结束24h后拆除内模。考虑到桩径较大,还应采用工字钢支撑护壁,其端头需用木楔塞紧,上下层之间焊接75mm×5mm角钢,将支撑架连接成桁架结构,避免护壁向内收敛。

2.8钢筋笼制安

钢筋笼制作选择在加工场进行集中式制作,然后以平板车方式运输到施工现场。钢筋笼制作阶段需要保证砂轮垫块合理安装,采用梅花型以2m为间隔距离设置一道,以有效保护钢筋笼。与此同时,以滚轧直螺纹套筒方式进行钢筋笼牢固连接。从钢筋笼运输方面分析,首先选择龙门吊将其吊放在平板车或者是自制运输托架车上,然后进行牢固绑扎以及定型架,以免运输过程中造成钢筋笼变形。选择吊车将钢筋笼吊入孔内,在吊放阶段必须对准孔位,缓慢、稳定下放,以免与孔壁相碰撞。从钢筋笼的上口位置焊接4个吊点,而且在吊点位置以螺纹钢为材料实施绑扎焊接补强处理。为了能够严格控制钢筋笼起吊阶段局部出现受力变形现象,需要在纵向上布设加强十字骨架。待钢筋笼下放之后,从孔口位置通过吊筋的方式进行钢筋笼固定处理,以确保孔底钢筋笼标高。除此之外,把横担和锁口预埋钢筋实施连接,以免钢筋笼出现上浮。

2.9混凝土浇筑

抗滑桩浇筑使用强度等级为C25的混凝土,其坍落度为80~120mm,在拌和站集中拌制,拌制完成后采用罐车运输,运输到场后采用泵送的方法送入串筒中,串筒和桩孔底部之间的距离按不超过1.5m控制。浇筑需分层进行,每层的厚度按600mm控制,在浇筑的同时需采用插入式振捣器将浇筑完成的混凝土振捣密实。该工程施工的抗滑桩属于典型的大体积混凝土,因桩孔边界和孔壁地层之间直接相连,桩孔温度场于密闭条件下逐渐变化,所以其温度差满足不超过25℃的要求,能有效防止因温差过大造成的裂缝。

3施工安全保证措施

为保证抗滑桩施工安全,在孔口周围设置高度不小于1.2m的围栏,并悬挂安全标牌。桩孔中的施工人员应系好安全带,并戴好安全帽等劳保用品,同时还应经常性检查,以保证桩孔完好与施工安全。在桩孔中应设置方便人员上下的软爬梯,采用半圆形或扇形防护网,在起吊过程中注意施工人员不可站在防护网正下方。桩孔中的工作人员要注意观察孔壁实际变化,若发现有裂缝或发生塌落的预兆应立即撤离,并采取有效措施加以处理。

结论

抗滑桩治理措施适用于公路路基加固。为保证加固质量,在设计过程中需准确确定滑移面位置,确保抗滑桩锚固深度,根据地质条件及滑移面情况确定抗滑桩排数、桩径、桩深、护壁厚、桩间距等工程参数。施工结束后开展的地表位移监测和深部位移监测结果表明,抗滑桩有效阻止了路基边坡坡体继续下滑,加固效果显著。

参考文献:

[1]李见飞.抗滑桩加固边坡三维稳定因素的敏感性分析[J].工业建筑,2021(3):1-15.

[2]郑晓国,刘晓燕.基于桩前土体抗力边坡抗滑桩内力特性数值研究[J].路基工程,2020,{4}(04):106-111.

[3]李中奎,许涵.高速公路边坡加固处治中抗滑桩设计分析[J].工程建设与设计,2020,{4}(09):37-39.