黃志勇
摘要:在科學技術不斷發(fā)展下,公路工程施工逐漸的走向機械化,如何選擇最佳施工機械組合,對公路工程整體建設成本、工作效率、安全系數(shù)等等影響較大??够瑯蹲鳛樾滦瓦吰轮卫泶胧?,現(xiàn)已得到廣泛應用,但是當前單一的傳統(tǒng)施工方法不能滿足矩形截面施工要求。下面就從作者實際工作經驗入手,分析矩形截面抗滑樁的機械成孔施工技術,希望對相關從業(yè)人員帶來幫助。
關鍵詞:矩形截面;抗滑樁;機械成孔;施工技術
1 工程案例的概況分析
G4216線寧攀段K362+000K365+300段路基,受菜園子斷層影響,巖體破碎,坡表覆蓋層、全風化層較厚。下伏基巖多為斷層破碎帶或斷層角礫巖,工程地質條件較差,K364+023-K364+160、K364+920-K365+080,共計5段,對于上述斷層破碎帶深挖路塹,均進行工點勘察。
2 工程施工要點分析
根據(jù)勘察結論,采用斜坡參數(shù)反演,對斜坡巖土體力學參數(shù)進行校核,并進行邊坡穩(wěn)定性計算。根據(jù)計算結果,上述5段邊坡均采用樁板墻+抗滑擋墻收坡處治,具體工點設計說明如下:
1)K362+535-K362+613
該段表層主要為殘坡積含礫石粉質粘土及殘坡積碎石,厚度一般為5~20.0m。下部為斷層破碎帶,主要為斷層角礫巖與炭質頁巖、砂巖碎塊等,層面產狀210°∠28°,邊坡坡向為355°,邊坡最大坡高為19.08m,受園子斷層次生構造影響,巖體極破碎,呈碎裂狀,邊坡穩(wěn)定性差,在暴雨等不利工況下,易發(fā)生滑動失穩(wěn)。故在路基坡腳設抗滑擋土墻、樁板墻,保證邊坡穩(wěn)定性。
處治措施:K362+535~K362+539.5段橋下清方段,于距路中線13.54m處設2.5m-5.0m高仰斜式擋土墻。K362+54031~K362+55022段設樁板墻,抗滑樁樁頂與地面齊平;K362+5558K362+60491段設柱板墻,抗滑樁位于路中線距離均為14.9m處,柱后4.0m平臺,平臺后按12坡比放坡,一級邊坡高522m,二級邊坡高8.0m,二級邊坡平臺寬297m,平臺上有一斜率為0.21%水渠,坡面均采用拱型人字骨架防護。K362+605785~K362+612段按1:1.15坡比進行放坡,一級邊坡高5.41m,平臺寬2.0m。
2)K362+700-K362+800
該段表層覆蓋層主要為殘坡積層含礫粉質粘土、人工填土(耕植土),在工程區(qū)范圍內廣泛分布,厚度0~7m。下伏基巖為侏羅紀下統(tǒng)三疊系上統(tǒng)白果灣群礫巖及斷層破碎帶,若層似產狀為:210°∠20°,存在相對軟弱夾層,邊坡坡向為355°,邊坡最大坡高為7.0m,巖體極破碎,邊坡穩(wěn)定性差,自重作用下,坡腳應力集中易潰腳滑動失穩(wěn),且在不利工況下易發(fā)生圓弧滑動失穩(wěn),設樁板墻及抗滑擋土墻進行防護,保證邊坡穩(wěn)定性
處治措施:K362+700~K362+713.875右側邊坡,于坡腳處設3.0-4.0m高的仰斜式擋土墻進行防護;K362+714~K362+800段右側邊坡設樁板墻,抗滑柱位于路中線距離均為14.9m處,樁頂于地面齊平。
3)K362+882-K363+035
該段表層覆蓋層主要為殘坡積層含礫粉質粘土、人工填士(耕植土),在工程區(qū)范圍內廣泛分布,厚度0~7m。下伏基巖為侏羅紀下統(tǒng)三疊系上統(tǒng)白果灣群礫巖及斷層破碎帶,巖層似產狀為:210°∠20°,存在相對軟弱夾層,邊坡坡向為355°,邊坡最大坡高為7.0m,巖體極破碎,邊坡穩(wěn)定性差,自重作用下,坡腳應力集中易潰腳滑動失穩(wěn),且在不利工況下易發(fā)生圓弧滑動失穩(wěn),設樁板墻及抗滑擋士墻進行防護,保證邊坡穩(wěn)定性
處治措施:K362+700~K362+713.875右側邊坡,于坡腳處設3.0-4.0m高的仰斜式擋土墻進行防護;K362+714~K362+800段右側邊坡設樁板墻,抗滑樁位于路中線距離均為14.9m處,樁頂于地面齊平
4)K364+023-K364+160
該段表層為5.0~13.6m的殘坡積含礫粉質粘土,下伏侏羅系下統(tǒng)三疊系上統(tǒng)白果灣群的礫巖和炭質頁巖,受斷層影響,巖體破碎,多呈碎裂狀,似層面產狀250°∠40°,原始斜坡橫坡較陡,開挖易造成邊坡失穩(wěn),為保證邊坡的穩(wěn)定性,采用錨拉式樁板墻和擋土墻對邊坡進行防護。
處治措施:K364+040~K364+135段設抗滑樁收坡,其中K364+075~K364+085處為錯拉式樁板墻。K364+023~K364+040、K364+135~K364+160段為順接抗滑樁,同時避免土體及破碎巖體溜坍對路基產生不利影響,在其右側邊坡設40~8.0m高的仰斜式擋土墻進行防護,墻后夯填黏土??够瑯豆?種樁型,1型樁截面尺寸均為2.0m×3.0m,樁長32m;Ⅱ型樁截面尺寸均為2.0m×3.0m,樁長22~32m,實際布置以樁號間隔5.0m布置,樁中心位于相應樁號的法線上,長邊與樁號法線平行。樁間設置中掛式擋土板,板厚30cm,板長為2.8m
3 矩形樁機械成孔施工工藝和方法
矩形樁的施工流程是:定位放樣——樁頂鎖口澆筑——鉆孔—修邊—清孔——鋼筋籠的下放——混凝土澆筑,成孔工藝還需采用三種不同鉆頭形式進行取土,為避免成孔過深造成的坍孔,劃定出3米至4米為一段進行成孔,以25米的樁長為例,還需進行7-8段的成孔。
3.1 鎖口施工
經過施工測量定位,采用灰線畫出鎖口外部的輪廓線,采用小型挖掘機開挖鎖口,安裝固定內模、鎖口鋼筋并且澆筑C20混凝土。
3.2 成孔施工
3.2.1長螺旋干取土
采用旋挖鉆機的方式,應用800長螺旋鉆頭鉆按照有關要求交替挖深到4米的深度,在鉆進的過程中,注意低速鉆進,減少鉆進過程的振動,減少塌孔的情況出現(xiàn)。
3.2.2旋挖取土
長螺旋的鉆頭挖深大約在4米孔深之后,換上1800大孔徑圓形鉆頭,鉆孔的位置位于矩形樁中心處,把矩形樁的四個圓孔之間內余土挖除,這個過程實際上還需注意不要超挖,以有效的避免對下次長螺旋的取土會造成影響。
3.2.3矩形抗滑樁切角取土
在采用圓形鉆頭取土到規(guī)定的深度之后,換上自制的矩形鉆頭,之后利用鎖口梁內側作為導向墻,采用方形切刀對孔壁進行修整,切除剩余土體,在切削的過程應注意保證垂直度大于1%。
4 施工效果
第一,在成孔結束之后主要是采用了漏孔儀和測繩對孔深、孔徑、垂直度等檢查,孔深、孔徑都不能小于設計值,垂直度則是不大于1%。
第二,以樁長24米矩形樁作為測算的對象,機械成孔還需進行約7段的施工,成孔的時間是2天,對比人工挖孔,在24米樁長則是需要進行24段的施工,考慮護壁拆模的時間,每段則是需要1天的時間,在無天氣等因素影響的基礎上,還需施工24天,機械成孔的效率也是明顯的提升。
第三,機械成孔與人工挖孔相比,能夠減少護壁土石方的開挖、護壁混凝土的澆筑施工,盡可能的降低施工成本。
第四,最重要的是解決了人工反復進入孔內施工的安全風險。
結束語:
綜上所述,本文主要提出在沙礫石地層干取土機械成孔新方案,并且和人工挖孔方案進行比較,實踐分析得知,該工藝不僅在技術方面是可行的,還能夠有效的縮短施工工期,保證工程施工安全,對同類工程施工有著借鑒的意義,但是本工藝取土的過程中還需不斷的更換鉆頭,使得工藝更加復雜,還需進一步改進空間。
參考文獻:
[1]劉以文.方形抗滑樁一樁兩機成孔技術[J].創(chuàng)新科技應用.2013(13).
[2]羅菊、李曉亮. 旋挖鉆機方形鉆頭的設計及應用[J].建筑機械化2013(02)
[3]補旭東.鋼筋混凝土抗滑樁施工技術[J].施工技術,2010(s1):33-36.
[4]王文江.滑坡體中抗滑樁開挖施工工藝[J].城市建設理論研究.2013.
[5]王正訓.抗滑樁施工工藝分析[J].工程技術:文摘版.2014.6.
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