大截面抗滑樁不良地質(zhì)段護(hù)壁支護(hù)技術(shù)

夏四紅（湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三0三大隊，湖南省長沙市410119）

大截面抗滑樁不良地質(zhì)段護(hù)壁支護(hù)技術(shù)

夏四紅（湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三0三大隊，湖南省長沙市410119）

以四川省汶川縣某大型地質(zhì)災(zāi)害治理工程為實例，結(jié)合該工程中的工作實踐，闡述了以孔壁錨桿輔助加固，開挖時插管引流，護(hù)壁加厚、鋼筋加密，澆筑后鋼撐加固等護(hù)壁支護(hù)施工技術(shù)，有效抑制不良地質(zhì)段孔壁土體側(cè)向壓力對大截面抗滑樁護(hù)壁的擠壓破壞，使大截面抗滑樁在不良地質(zhì)段有效地順利成孔，確保達(dá)到地災(zāi)治理目的。

大截面抗滑樁；孔壁錨桿；不良地質(zhì)；護(hù)壁支護(hù)

前言

護(hù)壁支護(hù)技術(shù)是抗滑樁成孔的關(guān)鍵，是孔內(nèi)施工作業(yè)人員生命安全的重要保障，本文以典型大截面抗滑樁地災(zāi)治理工程為依托，闡述了不良地質(zhì)段護(hù)壁支護(hù)新技術(shù)，為同類工程提供參考。

1 工程概況

該地質(zhì)災(zāi)害治理工程滑坡平面形態(tài)呈舌形，縱向（南北方向）長260～500m，橫向（東西方向）150～320m，滑坡面積9.62× 104m2，滑坡覆蓋的區(qū)域和影響的范圍面積為18.25×104m2，坡體總體積240.5×104m3，主滑方向356°，屬大型土質(zhì)滑坡?？够瑯段挥诨轮邢虏浚室蛔中筒贾?，共33根，截面3.7×3.2m，樁間距6m，樁長40m，抗滑樁采用人工開挖成孔。

2 不良地質(zhì)描述

抗滑樁開挖土層以青灰色粉質(zhì)粘土夾碎石為主，主要為千枚巖風(fēng)化形成，千枚巖為軟巖，極易風(fēng)化，其風(fēng)化后巖層中的石英顆粒便殘留于土體中，該類土遇水易軟化，用手揉搓有滑移感，顆粒較細(xì)。在地下水影響下，樁孔開挖過程中，土層松散軟弱、遇水膨脹、垮塌，孔壁土壓力較大造成了抗滑樁護(hù)壁的不穩(wěn)定，具體表現(xiàn)為護(hù)壁開裂變形，孔底積水嚴(yán)重，致使孔內(nèi)作業(yè)人員安全得不到保障，樁形截面不符合設(shè)計要求。

3 工程技術(shù)方案

3.1 原護(hù)壁方案的缺陷

未考慮在地下水影響下，開挖對土體的擾動導(dǎo)致全風(fēng)化千枚巖膨脹、垮塌的不利因素。原護(hù)壁混凝土標(biāo)號為C20，厚度25cm，縱向鋼筋為φ14，橫向箍筋為φ14@250，一次性開挖每模深度為1m，考慮施工進(jìn)度，澆筑后的護(hù)壁混凝土終凝時間滿后2h拆模（約為12h）。成型護(hù)壁未設(shè)置鋼支撐或木支撐加固。

3.2 優(yōu)化后的護(hù)壁方案

考慮了土壓力對護(hù)壁的影響，護(hù)壁混凝土標(biāo)號為C30，厚度為35cm，縱向鋼筋仍為φ14，橫向箍筋φ18、φ25交替布置，間距不變，在地下水外滲嚴(yán)重的部位采用插管引流的方式將地下水引流至孔底，孔底設(shè)置積水坑及時用水泵抽出，開挖到設(shè)計尺寸后，立即在兩側(cè)壁長方向上布置加固錨桿，加固錨桿桿體采用HRB335級1φ22螺紋鋼筋，錨桿長度2m，錨桿傾角均為15°，錨桿孔徑90mm，孔內(nèi)采用M30砂漿固結(jié)，錨桿水平間距為1.0m，錨桿垂直間距設(shè)計為1.0m。錨桿鋼筋預(yù)留至護(hù)壁鋼筋縱向鋼筋位置，橫向焊接2φ14，L=200，使錨桿主筋與護(hù)壁鋼筋連成整體。支護(hù)模板澆筑護(hù)壁混凝土。24h后拆模，拆模后用100×48×5.3槽鋼加固（見圖1～2）。

3.3 實施措施及質(zhì)量控制要點

3.3.1 樁孔開挖

圖1 不良地質(zhì)段護(hù)壁施工的工藝流程圖

圖2 不良地質(zhì)段護(hù)壁施工技術(shù)詳圖

開挖樁孔每節(jié)的高度應(yīng)根據(jù)不良土質(zhì)條件以1m為宜。每挖完一節(jié)，必須根據(jù)樁孔口上的軸線吊直、修邊、使孔壁表面保持上下順直一致，如開挖過程中，四壁用上節(jié)護(hù)壁吊垂線，控制護(hù)壁厚度，防止大的超欠挖。挖出的土（石）渣裝入出土桶，經(jīng)設(shè)置于井口的搖臂式提升機(jī)垂直吊運(yùn)至井外，由運(yùn)土工用手推車運(yùn)至臨時堆土點集中堆放，地質(zhì)工程師隨挖隨編孔壁地層柱狀圖?？妆诘叵滤骞芤鳎椎追e水坑抽干積水，清除沉渣。

3.3.2 加固錨桿

施工工藝流程為確定孔位→手持鉆機(jī)就位→調(diào)整角度→鉆孔→清孔→安裝錨桿→注漿。鉆進(jìn)過程中對每個孔的地層變化，鉆進(jìn)狀態(tài)（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現(xiàn)場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進(jìn)現(xiàn)象時，須立即停鉆，及時進(jìn)行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進(jìn)。鉆孔孔徑、孔深要求不得小于設(shè)計值，孔口偏差≤±50mm，孔深允許偏差為+200mm。為確保錨桿孔直徑，要求實際使用鉆頭直徑不得小于設(shè)計孔徑。為確保錨桿孔深度，要求實際鉆孔深度大于設(shè)計深度0.2m以上。錨桿預(yù)留鋼筋長度應(yīng)稍超出護(hù)壁鋼筋縱筋位置，以便焊接連接。常壓注漿作業(yè)從孔底開始，由于不良地質(zhì)段土體的松動情況，實際注漿量一般要大于理論的注漿量，或以孔口不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。如一次注不滿或注漿后產(chǎn)生沉降，要補(bǔ)充注漿，直至注滿為止。注漿壓力為0.5MPa，注漿量不得少于計算量，壓力注漿時充盈系數(shù)為1.1～1.3。注漿材料選用水灰比0.45～0.5、灰砂比為1：1的M30水泥砂漿。注漿結(jié)束后，將注漿管、注漿槍和注漿套管清洗干凈，同時做好注漿記錄。

3.3.3 護(hù)壁鋼筋制安

因護(hù)壁橫向鋼筋型號各異（φ18、φ25），預(yù)先加工好橫向鋼筋備用，豎向筋按計劃采用的護(hù)壁高度加工好，兩端都制作成彎鉤，但彎鉤方向要互成90°以便綁扎時懸掛。鋼筋綁扎時，應(yīng)先將橫向筋全部擺在井底，然后掛好縱向豎筋，自上而下，四方協(xié)同綁扎水平鋼筋?？v向筋應(yīng)保持垂直，其下彎鉤朝井壁布置。并用碎石和角礫圍護(hù)，以免灌注混凝土?xí)r，全部被包裹，下一排鋼筋無法搭接。鋼筋網(wǎng)應(yīng)按設(shè)計的保護(hù)層厚度要求定位，防止鋼筋網(wǎng)不就位而失去應(yīng)有的作用。綁軋鋼筋前，對挖好的護(hù)壁空間應(yīng)進(jìn)行厚度檢查清理，確保尺寸符合要求。對于出露的加固錨桿的預(yù)留鋼筋，最好焊接在縱向鋼筋與橫向鋼筋的交叉處，能夠起到更好的連接作用。為提高護(hù)壁施工的效率，縱橫鋼筋之間可采用綁扎連接。由于不良地質(zhì)段的護(hù)壁所抵抗的土壓力較大，鋼筋應(yīng)以受力筋的要求進(jìn)行制安。安裝鋼筋時，配置鋼筋級別、直徑、根數(shù)和間距均應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)范要求，綁扎或焊接的鋼筋網(wǎng)和鋼筋骨架不得有變形、松脫和開焊。

3.3.4 護(hù)壁模板支護(hù)

模板安裝采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模板，為加快護(hù)壁脫模的效率，支護(hù)前應(yīng)涂刷脫模劑，在模板、陰、陽角模、螺桿等工作表面上刷涂脫模劑，脫模劑涂刷要均勻，不得漏涂，便易于脫模。安裝模板順序：按照先橫后豎原則，將模板吊至在模板平面布置的位置。用支撐架調(diào)節(jié)模板的垂直度，安裝好對拉螺栓。模板的安裝就位后，檢查模板拼縫處是否嚴(yán)密，豎向邊框是否垂直，為防止漏漿。平面模板與角部模板連接時，先將模板就位后，每個陰角處用三個陰角連接器分別安裝在相應(yīng)的橫龍骨附近處，擰緊螺栓即可。陽角處在模板邊框與角模邊框孔位上安裝螺栓擰緊。

不良地質(zhì)段護(hù)壁模板的拆卸控制在混凝土澆筑后24h后，模的拆卸原則是先澆先拆，后澆后拆，與澆注順序一致。當(dāng)拆模較困難時，可先將模板外表面的混凝土清除，然后再用撬桿在模板下部撬動。模板拆除后，凸出部分的混凝土應(yīng)及時進(jìn)行剔除。

3.3.5 護(hù)壁混凝土澆筑

混凝土澆筑采用水平分層澆注的方式，澆筑時嚴(yán)格控制分層厚度，按每層500mm以內(nèi)進(jìn)行澆筑由于護(hù)壁厚度達(dá)到了35cm，達(dá)到厚度后可及時進(jìn)行振搗，密實后再澆筑上層混凝土，澆筑中全部采用插入式振搗棒，每一插點要掌握好振搗時間，避免過振或漏振，視表面不再出氣泡，表面泛出灰漿為準(zhǔn)；并注意插棒間距在300～400mm。振搗中振搗棒要插入下層50mm，保證上下兩層混凝土接觸密實。護(hù)壁中的鋼筋較為密集，應(yīng)把模板加固好，采用振搗棒外振法來保證把混凝土振搗密實?；炷潦┕r為了使混凝土盡快達(dá)到拆模時的強(qiáng)度，在施工時應(yīng)適當(dāng)加入了早強(qiáng)劑。

3.3.6 槽鋼加固

槽鋼加固是已成型護(hù)壁的保險加固措施，主要防止孔側(cè)土壓力對已澆筑護(hù)壁的破壞。本工程使用100×48×5.3槽鋼加固，槽鋼使用膨脹螺栓與護(hù)壁相連。四角采用5mm厚鋼板電焊斜撐加固，每一節(jié)護(hù)壁布置兩道槽鋼鋼圈，這對孔內(nèi)作業(yè)人員的人身安全進(jìn)一步提供了保障。

4 實施效果

通過使用護(hù)壁錨桿、加強(qiáng)護(hù)壁鋼筋混凝土、澆筑后槽鋼加固等措施，不良地質(zhì)段側(cè)向土壓力得到有效控制，抗滑樁開挖過程中未出現(xiàn)護(hù)壁變形、開裂的情況，對于最初未采取加強(qiáng)措施的護(hù)壁，通過槽鋼加固后，護(hù)壁變形得到有效遏制，最終該工程33根大截面抗滑樁成孔順利，各項指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求。

由于錨桿較短，槽鋼多以螺栓連接，施工時間相對較短，護(hù)壁的加強(qiáng)措施對工程整體工期的影響不大。采用大截面抗滑樁的地質(zhì)災(zāi)害治理工程一般都為大型或特大型治理工程，需采用加固措施的不良地質(zhì)段占整個抗滑樁開挖段的比重有限，所以相對于整個工程的投資也相對較小。

5 結(jié)論

本文所述的大截面抗滑樁不良地質(zhì)段的護(hù)壁支護(hù)技術(shù)是四川地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的首次嘗試，充分考慮不良地質(zhì)段土體對孔壁的不利影響，利用護(hù)壁錨桿穩(wěn)固土體，槽鋼抵消側(cè)向應(yīng)力的原理，實踐證明該技術(shù)是一種行之有效的護(hù)壁加固手段。加之大截面抗滑樁所給的工作面較寬松，在施工時操作較為簡單便利，值得在同類型地質(zhì)災(zāi)害治理項目中加以推廣。

[1]《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330-2013）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[2]《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（DZ/T0218-2006）[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[3]《滑坡防治工程設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》（DZ/102I9-2006）[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[4]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2015）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015.

[5]《組合鋼模板技術(shù)規(guī)范》（GB/T50214-2013）[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[6]《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JGJ18-2012）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

P618

A

2095-2066（2016）36-0112-02

2016-12-12

夏四紅（1980-），男，工程師，本科，主要從事工程管理工作。