李林立
(中鐵二十一局集團第五工程有限公司 重慶市 402160)
近年來,樁板墻因圬工量較小、占地少以及可以減少外棄土造成的環(huán)保問題等特點,在鐵路、公路等道路交通建設領域被廣泛使用。在施工時,鉆孔灌注樁施工質(zhì)量、樁身與擋土板連接質(zhì)量是樁板墻施工的最關鍵環(huán)節(jié)。
DK316+900.39~DK317+050段一級路塹邊坡采用雙排鉆孔灌注樁樁板墻支擋結構,全長149.61m。設計情況如下:
(1)邊坡設2排樁,第一排66根樁,第二排66根樁,共計132根樁。樁直徑1.25m,樁長20m,錨入地下13m,伸出地面7m。兩排樁之間樁間距2.5m,樁沿線路方向間距2.3m,梅花形布置,采用C45鋼筋混凝土澆筑。每根鉆孔樁沿樁長方向均布設3根外徑57mm,壁厚3mm的聲測管。
(2)排樁樁頂設冠梁,冠梁高度為1m,寬度4.5m,采用C45鋼筋混凝土澆筑。
(3)樁間采用現(xiàn)澆C45鋼筋混凝土擋土板,面板厚0.3m,按冠梁下0~3m為Ⅰ型、3~7m為Ⅱ型設置,擋土板采用HRB400直徑25mm的鋼筋與樁整體連接。樁間擋土板豎向間距1m預留直徑為5cm的PVC管泄水孔,最低排泄水孔距地面0.2m,板內(nèi)側(靠山側)設置0.3m厚袋裝砂加卵石反濾層,板底設置0.3m厚、1m寬C45素混凝土隔水層。
(4)該工點為路基附屬支擋工程,位于銀西鐵路正線右側,距離右線線路中心8.66m。
(1)研究成孔工藝,總結施工經(jīng)驗,為帶錨固鋼筋的鉆孔灌注樁提供施工參數(shù)。
(2)研究預埋錨固鋼筋彎鉤的制作工序及鑿出方法。
(3)研究樁身垂直度對預埋錨固鋼筋的影響。
第一次試樁采用橋梁鉆孔灌注樁施工方案及工藝控制標準進行施工,若鉆孔灌注樁施工后,不影響其后續(xù)工序的實施和質(zhì)量控制,則沿用橋梁鉆孔灌注樁的施工工藝標準。若出現(xiàn)后續(xù)施工困難或影響質(zhì)量的情況,分析原因和提出解決方案,在第二次試樁中予以糾正,并驗證結果。如若繼續(xù)出現(xiàn)問題,進行第三次試樁,直至總結出可靠且科學合理的施工工藝標準。
2.3.1 第一次試樁
(1)存在問題
①6~7m范圍預埋錨固鋼筋有部分鋼筋難以找出,鑿入深度明顯大于其它錨固鋼筋,對樁身質(zhì)量有影響。
②預埋錨固鋼筋鑿出后,后冷彎制作鋼筋彎鉤難度較大且容易在根部脆斷。
(2)原因分析
①第一個問題分析結果:一是樁身垂直度控制不嚴,成孔后測得樁身垂直度為1.1%,使鉆孔樁鋼筋籠與孔壁之間形成扇形空間,導致灌注混凝土后擋土板預埋錨固筋難以找出而對鉆孔樁鑿入較深。
②第二個問題分析結果:鋼筋在一端固定一端自由情況下冷加工彎鉤時,應力集中于固定端造成脆斷[1]。
2.3.2 第二次試樁
經(jīng)對錨固鋼筋彎鉤進行預制作以及嚴格控制樁身垂直度,第二次試樁結果滿足設計要求。
3.1.1 截排水措施
施工前做好路塹截排水措施,天溝以永臨結合原則修建,天溝應排水通暢,如果沒有暢通的自然排水路徑時,應設置集水井并帶自動泵抽設備[2]。
3.1.2 變形、位移觀測的注意事項
(1)該段路塹坡較陡,開挖前須于塹頂5m外埋設觀測樁,并立即進行首次觀測,每級必須及時設樁觀測。
(2)鉆孔樁施工完后,對鉆孔樁樁頂水平位移進行觀測。
(3)在樁前土方開挖和擋土板施工時,嚴密監(jiān)察各級邊坡變形情況。
3.1.3 土方開挖
該路塹邊坡防護工程共分五級,應從上至下分級開挖。
3.2.1 鉆孔灌注樁施工順序
采取分批跳孔打樁法,保證樁身混凝土完成澆筑24h內(nèi),其周圍土體不被擾動。
3.2.2 鉆孔樁施工技術及質(zhì)量控制要點
(1)禁止在雨天進行鉆孔作業(yè)。
(2)加強鋼護筒施工質(zhì)量。采用人工埋設并夯實護筒四周換填黏土的施工方法,加強復測。
(3)嚴格控制樁身垂直度偏差。設計有預埋錨固鋼筋的鉆孔灌注樁施工中,樁身垂直度應控制在0.5%以內(nèi)。為了保證樁身垂直度,采取以下措施:
①首先選用三向垂直控制系統(tǒng)精良的旋挖鉆機,輔助控制成孔垂直度。
②鉆進時,要定位準、速度慢、提斗穩(wěn)。
冠梁施工采用現(xiàn)場綁扎鋼筋,組合鋼模板+單側鋼管斜撐立模。
(1)冠梁施工前應先把樁頭鑿至樁頂設計標高并清理干凈。
(2)冠梁施工時應與二級邊坡平臺擋水墻、護腳澆筑為一體。
(3)冠梁每10m分段澆筑,施工縫宜與伸縮縫重合。
嚴格按照逆作法施工,樁前土方做到分層、分段、跳槽開挖,挖土必須與支護施工進度相適配。
3.4.1 施工工藝流程
施工準備→測量放線→分段開挖第一層土方→切割樁體預埋錨固鋼筋→調(diào)直預埋鋼筋并制作彎鉤→開挖樁間土→裝填反濾層→綁扎擋土板鋼筋→支立模板→報監(jiān)理驗收→澆筑混凝土→進入下一循環(huán)施工。
3.4.2 樁前土方開挖
(1)樁前土方每層開挖按照1m控制,超挖5cm作為調(diào)整安拆模板空間。
(2)為了保證樁身混凝土質(zhì)量,嚴禁挖土機械碰撞樁身,樁間土不得超挖。
(3)樁前土分段開挖長度按照5跨擋土板板長控制,跳槽施工。
(4)加強邊坡穩(wěn)定和樁身水平位移的測量工作,及時反饋,動態(tài)調(diào)整開挖程序。
3.4.3 擋土板鋼筋制作及安裝
(1)擋土板預埋錨固鋼筋和鉆孔灌注樁鋼筋籠同時在鋼筋加工廠內(nèi)制作完成,錨固鋼筋采用HRB400,D=25mm的鋼筋,間距20cm,垂直于線路方向分布于冠梁下0~7m的樁身內(nèi),與樁縱向主筋雙面焊接,且必須保證其錨入擋土板的長度。
(2)預埋錨固鋼筋在擋土板橫向伸縮縫處采用“U字”帶鉤筋,中間段為“一字”帶鉤筋。
(3)預埋錨入擋土板的鋼筋(直線段+彎鉤)在澆筑樁身混凝土時,沿樁身豎直向上彎折90°,緊貼樁孔孔壁,施工擋土板時矯直鋼筋并制作彎鉤。原設計中錨固鋼筋180°彎鉤為后制作,但在試驗樁施工中,易操作不當或在冷加工時應力集中造成鋼筋根部脆斷,所以建議在鋼筋加工廠內(nèi)完成錨固鋼筋180°彎鉤。
(4)用切割機和電錘鑿出錨固鋼筋,用人力+手動扳手矯直。
該路塹支擋工程經(jīng)過精細化管理和嚴格執(zhí)行設計施工工序,成功地實施了雙排鉆孔樁+現(xiàn)澆鋼筋混凝土擋土板支擋結構,錨固鋼筋彎鉤提前制作的效益明顯,且保證了樁身與擋土板的連接質(zhì)量,施工方法安全可靠,經(jīng)濟效益、社會效益可觀,可運用于同類工程中。