雷晨民
(西山煤電(集團(tuán))太原鐵路工程有限責(zé)任公司,山西 太原 030053)
從整體上看,抗滑樁工程的施工方法主要有幾大類別,按成樁方法分為打入樁、靜壓樁、就地灌注樁,就地灌注樁又分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁兩大類,在常用的鉆孔灌注樁中,又分為機(jī)械鉆孔和人工挖孔樁。因?yàn)殡x既有線路中心較近且又位于既有線上方靠山一側(cè),這給施工帶來(lái)一定困難,只能使用人工挖孔樁,人工挖孔樁較鉆孔樁和打入樁更具有適應(yīng)性、方便性。具體而言,挖孔樁的施工方法從施工準(zhǔn)備、測(cè)量放線、鋼筋加工及安裝、地下水處理、樁身混凝土灌注依次進(jìn)行。
首先,工程人員需要全面審讀設(shè)計(jì)圖紙,并在深入理解設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容后的基礎(chǔ)上,認(rèn)真核對(duì)施工的設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)文件,充分做好技術(shù)準(zhǔn)備工作。做好技術(shù)準(zhǔn)備工作后開展平整土地工作,將施工現(xiàn)場(chǎng)的不安全、不穩(wěn)定因素及時(shí)消除,在施工現(xiàn)場(chǎng)四周做好臨時(shí)的防護(hù)措施。
在場(chǎng)地完成三通一平的基礎(chǔ)上,采用全站儀設(shè)備,工程人員按照設(shè)計(jì)坐標(biāo)完成樁位的測(cè)定,然后沿著樁孔線或者是四邊角點(diǎn)的方法進(jìn)行并完成放樣工作。布孔工作要根據(jù)設(shè)計(jì)要求放出挖孔輪廓線和孔位,再進(jìn)行編號(hào)工作。施工誤差問題經(jīng)常性出現(xiàn),這就需要每個(gè)邊與設(shè)計(jì)圖紙相比適當(dāng)?shù)胤糯蠹s5 cm。上述工作完成后,在滑坡體上建立起監(jiān)控體系,進(jìn)行定期環(huán)境監(jiān)測(cè),以便可以及時(shí)有效地發(fā)出危險(xiǎn)預(yù)警信號(hào),更可為工程單位提供一份完整的監(jiān)測(cè)報(bào)告[1]。
根據(jù)設(shè)計(jì),樁距線中10 m,路基采用開挖形式設(shè)計(jì),在兩側(cè),尤其是發(fā)生滑坡的左側(cè)路塹邊坡處將形成路塹邊坡。左邊的斜坡分為垂直部分和傾斜部分。為滿足邊坡穩(wěn)定性要求,在豎向邊坡上設(shè)計(jì)了預(yù)應(yīng)力錨索板樁,樁長(zhǎng)35 m,沿鐵路間距5 m。每根樁上設(shè)計(jì)3排錨桿,錨桿長(zhǎng)度分別為35、30、25 m,預(yù)應(yīng)力為15 t。錨桿直徑120 mm,每根錨索5股,直徑15.2 mm。樁頂以上斜坡面采用格構(gòu)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。工程滑坡長(zhǎng)80.7 m,寬39.8 m,厚15.4 m,滑動(dòng)方向?yàn)镾35°w。破裂面后部高度約為352.5 m,破裂面前部高度約為310.0 m,與路面高度相同。后面和腳趾之間的高度差大約為42.5 m。這次滑坡的面積接近2 800 m3,總體積約為23 500 m2?;麦w主要由Qel+dl的礫質(zhì)土和滑坡坡腳處的少量風(fēng)化粉砂巖組成,這些粉砂巖在滑坡發(fā)生破壞時(shí)破碎成碎片?;禄瑒?dòng)面大部分沿礫質(zhì)土與粉砂巖的交界面,在滑坡坡腳處轉(zhuǎn)變?yōu)榉凵皫r層。
鋼筋的加工及安裝工作是十分重要的環(huán)節(jié)部分。對(duì)于鋼筋籠的制作,大部分都是在鋼筋棚內(nèi)進(jìn)行加工制作完成后,由工人運(yùn)送到井孔位置。需要注意的是,在鋼筋加工前要進(jìn)行除銹、拉直等必要工作后,才可進(jìn)行鋼管籠的安裝。因離既有線太近,無(wú)法將筋籠用機(jī)械吊裝入孔,只能在樁成孔后及時(shí)報(bào)備監(jiān)理人員對(duì)孔深、孔徑、孔底等進(jìn)行檢查,合格后將鋼筋放入孔內(nèi),進(jìn)行孔內(nèi)鋼筋綁扎成籠。安裝綁扎鋼筋先放入四個(gè)腳點(diǎn)的骨架鋼筋,一人立于孔底先用箍筋綁扎形成骨架,再進(jìn)行加密鋼筋逐漸由下往上綁扎成形,綁扎時(shí)將保護(hù)塊一帶系上,完成后報(bào)監(jiān)理進(jìn)行再次檢查,保證質(zhì)量。
為了防止開挖孔后有地下水的滲出,應(yīng)加強(qiáng)樁身的穩(wěn)定支擋,防止造成二次事故,即孔口的坍塌。必要時(shí)進(jìn)行抽排工作,及時(shí)將地下水抽出。
在以上的工程操作施工方法完成以后,需要對(duì)樁身混凝土進(jìn)行灌注。一般情況下,采用常規(guī)的混凝土灌注方法,有利于避免出現(xiàn)在高空直接墜落,從而導(dǎo)致混凝土離析現(xiàn)象。但是如果出現(xiàn)孔內(nèi)水量過(guò)大的情況,并且難以用抽水泵將水抽取干凈,就必須要進(jìn)行水下混凝土的灌注工程。
抗滑樁工程的施工技術(shù)是由施工工程的關(guān)鍵點(diǎn)決定的。就抗滑樁工程的施工關(guān)鍵部分,需要注意的有:施工質(zhì)量控制、施工安全的防護(hù)工作、抗滑樁放置完成后邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)等一系列關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)。為了解決以上抗滑樁工程的施工關(guān)鍵問題,需要采取以下措施:①封閉滑坡范圍內(nèi)的裂縫;②借助鉆孔,避免加劇滑坡問題;③對(duì)樁和樁身情況進(jìn)行檢查;④合理安排工作步驟;⑤監(jiān)測(cè)施工時(shí)滑坡體變化;⑥監(jiān)測(cè)滑坡體的多點(diǎn)位移情況。施工記錄表明,實(shí)際施工過(guò)程按照下列順序進(jìn)行:①樁頂以上上坡的開挖和防護(hù);②下坡的開挖和防護(hù);③抗滑樁的施工,均采用間隔式人工開挖方式施工;④樁前的巖土開挖。斜坡在第4個(gè)步驟剛完成時(shí)就出現(xiàn)故障,其后的程序尚未執(zhí)行。因此,在實(shí)施錨桿和擋土板之前,不應(yīng)在第4步那樣立即開挖抗滑樁前方的巖土。顯然,這樣的施工程序違背了設(shè)計(jì)初衷,即同時(shí)采用抗滑樁和錨索來(lái)保證邊坡穩(wěn)定。
不合理的施工工藝是導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的關(guān)鍵因素。實(shí)際施工過(guò)程導(dǎo)致錨索施工滯后。在這里,當(dāng)樁前的巖體和土體被開挖時(shí),每個(gè)沒有錨固的抗滑樁變成一個(gè)15 m長(zhǎng)的懸臂樁。懸臂樁的最大缺點(diǎn)是其位移通常大于嵌入樁的位移。此外,樁與樁之間的擋土板尚未實(shí)施。這些都會(huì)促使樁后巖土向自由面方向移動(dòng),進(jìn)而調(diào)整邊坡的應(yīng)力狀態(tài),對(duì)邊坡的穩(wěn)定性不利。如果錨索及時(shí)施工,可以很好地控制抗滑樁樁頂以上邊坡的位移和應(yīng)力調(diào)整,不會(huì)發(fā)生邊坡破壞。封閉滑坡范圍內(nèi)的裂縫這項(xiàng)工作需要在正式的抗滑樁施工前進(jìn)行完成。采用的方式為開挖截水溝,可以避免滑體中滲入大量雨水等,減輕滑體的下滑力和重力,防止滑體過(guò)度下滑。
這部分的目的在于,采用借助挖孔的方式,可以在保證盡量不擾動(dòng)滑坡體的情況下,避免因?yàn)榘惭b抗滑樁的挖孔期間這樣的人為因素加劇滑坡問題。
對(duì)樁孔和樁身的情況進(jìn)行檢查,必須在混凝土灌裝工作之前完成。因?yàn)橹挥性诒WC各項(xiàng)檢查結(jié)果合格后,才可以將挖孔底部的松渣清理完成,然后將孔底的積水抽取、漏斗、串筒完成搭接之后。這些工作完成之后,混凝土的灌裝工作就可開始進(jìn)行。
合理安排工作步驟的目的在于,可以最大限度地保證施工安排緊湊有節(jié)奏,采用短平快的工程模式,進(jìn)行突擊式施工。工程人員需要樹立緊迫感,一批成孔完成后要緊接著進(jìn)行下一項(xiàng)成孔完成工作,期間的間隔時(shí)間一定不能過(guò)長(zhǎng),否則會(huì)對(duì)整個(gè)的滑坡治理工作埋下一些安全隱患。因與現(xiàn)有線路距離過(guò)近,不能提前采用預(yù)制鋼筋籠的機(jī)械吊裝方式,必須在打孔后及時(shí)向監(jiān)理部申請(qǐng)進(jìn)行孔深、孔底等的檢查。在安裝鋼筋時(shí),將四角骨架鋼筋置于孔底,用箍筋固定成骨架,將加密好的鋼筋從下往上綁緊,緊固保護(hù)塊。
監(jiān)測(cè)施工時(shí)滑坡體變化這是為了保證整個(gè)工程安全性的必要措施。工程人員需要連續(xù)不間斷地進(jìn)行整個(gè)施工過(guò)程中滑坡體發(fā)生的變化的監(jiān)測(cè),及時(shí)有效地測(cè)量滑坡體發(fā)生變化的數(shù)值,并通過(guò)滑坡體的變化數(shù)據(jù),更好地指導(dǎo)整個(gè)工程的進(jìn)行[2]。
監(jiān)測(cè)滑坡體的變化不僅需要在施工時(shí)進(jìn)行,而且施工暫停時(shí)更需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)滑坡體的多點(diǎn)位移情況,監(jiān)測(cè)結(jié)果必須如實(shí)地向上反映。監(jiān)測(cè)滑坡體的多點(diǎn)位移情況可以系統(tǒng)科學(xué)的把握工程現(xiàn)場(chǎng)的安全情況,這是保證整個(gè)工程安全順利展開的必要途徑。
此外,在施工的過(guò)程中需要注意:①由于在既有線端施工,施工期間必須有專人現(xiàn)場(chǎng)對(duì)線路限行范圍內(nèi)的線路進(jìn)行視距保護(hù),確保設(shè)備等不受干擾的限制;②因砂石等物料穿越鐵路設(shè)置的臨時(shí)道口,必須按照既有鐵路臨時(shí)道口的管理規(guī)定進(jìn)行防護(hù)等安全工作;③加強(qiáng)安全教育,增強(qiáng)安全意識(shí),使每位職工了解安全知識(shí),自覺按規(guī)定操作施工,對(duì)工地上出現(xiàn)的安全隱患,要及時(shí)責(zé)令整改,采取必要的處罰措施;④鉆孔樁施工時(shí),井下作業(yè)人員必須佩戴好安全繩、安全帶、頭盔后開始安裝鉆孔工件,并密切注意鉆機(jī)型吊具和其他吊具的安全。
綜上,在一些十分特殊的地質(zhì)環(huán)境中,抗滑樁在治理滑坡工程中時(shí)有著十分重要且不可替代的作用。具體而言,抗滑樁在治理滑坡工程時(shí)有著許多優(yōu)勢(shì),如干擾當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境的力度不大、占地面積少可節(jié)約土地資源、多個(gè)抗滑樁的施工作業(yè)可以同時(shí)進(jìn)行、整體的工程施工時(shí)間相對(duì)于其他施工方法較短等優(yōu)勢(shì)[3]。鑒于此,相關(guān)的工程人員可以對(duì)抗滑樁工作進(jìn)行廣泛的應(yīng)用,以此來(lái)應(yīng)對(duì)因?yàn)榛碌鹊刭|(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的各類工程問題。雖然滑坡體所處在的地質(zhì)條件比較復(fù)雜,但如果抗滑樁按照以上的施工方法和技術(shù)治理后,一定會(huì)如期取得非常好的實(shí)際效果。
[ID:012692]