崔 曉 麗
(高沁高速公路建設管理處,山西 高平 048400)
高邊坡滑坡治理施工方案
崔 曉 麗
(高沁高速公路建設管理處,山西 高平 048400)
根據某高速公路高邊坡工程的地質開挖情況,提出了錨索抗滑樁的施工方案,分別對錨索施工與抗滑樁施工的技術措施進行了詳細論述,以穩定邊坡,確保公路及周邊環境的安全。
高邊坡,滑坡,錨索,抗滑樁
高沁高速K20+200~K20+360段高邊坡病害位于山西省高平市馬村鎮閣老村西北側約50 m處。該路段工程類型為深挖路塹,設計為四級邊坡,坡率為1∶1(高寬比),單臺階高度為8 m,每臺階設置2 m寬平臺一道,由于施工開挖過程中坡體產生較大的變形破壞,坡頂出現多條橫向拉張裂縫,坡面多處產生碎落、掉塊現象,坡角處有明顯剪出特征,有可能產生整體滑塌,導致無法繼續施工。
1)A型錨索抗滑樁。K20+200~K20+260段一級平臺頂部位置設7根A型錨索抗滑,樁長26 m,截面2.2 m×3.4 m,樁間距為中~中6 m,樁身采用C30鋼筋混凝土現場澆筑,樁背與二級坡面間用C25素混凝土填筑。樁頂布設3孔預應力錨索,每孔錨索由7根φs15.2高強度、低松弛的1860級鋼絞線組成;錨索長度為上排2孔均為38 m,傾角25°,下排1孔為38 m,傾角27°,錨固段長度為10 m,鉆孔直徑為150 mm。
2)B型錨索抗滑樁。K20+260~K20+320段一級平臺頂部位置設13根B型錨索抗滑樁,樁長28 m,截面2.2 m×3.4 m,樁間距為中~中6 m,樁身采用C30鋼筋混凝土現場澆筑,樁背與二級坡面間用C25素混凝土填筑。樁頂布設4孔預應力錨索,每孔錨索由7根φs15.2高強度、低松弛的1860級鋼絞線組成;錨索長度為上排2孔均為35 m,傾角25°,下排1孔為30 m,傾角27°,錨固段長度為10 m,鉆孔直徑為150 mm。
3)C型錨索抗滑樁。K20+320~K20+360段一級平臺頂部位置設6根C型錨索抗滑樁,樁長26 m,截面2 m×3 m,樁間距為中~中6 m,樁身采用C30鋼筋混凝土現場澆筑,樁背與二級坡面間用C25素混凝土填筑。樁頂布設2孔預應力錨索,每孔錨索由7根φs15.2高強度、低松弛的1860級鋼絞線組成;錨索長度為單排2孔38 m,傾角25°,錨固段長度為10 m,鉆孔直徑為150 mm。
3.1 錨索施工
本滑坡治理工程采用高強度,低松弛φs15.2鋼絞線,強度等級1 860 MPa。
1)鉆孔。
a.錨索鉆孔采用干鉆。預應力錨索樁的第一排錨索位于樁位下1.5 m處,第二排位于樁頂下3.5 m處,同時應在上部第一排、第二排錨索之間1 m及第二排錨索以下1.5 m處各留1個錨索孔備用,樁后土體預應力錨索自由段鉆孔中應預留φ150 mm金屬波紋鋼管錨索孔。
b.鉆孔精度控制好,應按照設計圖紙布置的孔位精確定位,水平方向的距離誤差不大于0.05 m,垂直方向的誤差不大于0.10 m,鉆孔入口點孔軸線與設計孔軸線夾角允許誤差不得大于10°,孔斜誤差不應大于3%,有特殊要求不大于1%。
c.鉆孔過程中應注意鉆孔速度、返回介質成分和數量、地下水等資料的收集與記錄,尤其應注意錨固端地層情況(巖性、厚度等),如發現異常或與設計不一致時,應及時與設計人員聯系,共同商定修訂措施。在風化嚴重或軟弱夾層及土層中鉆孔,可采用套管跟進等方式,以免孔壁坍塌或卡鉆。
d.為保證鉆孔質量及鉆孔操作時的安全,鉆機機臺應穩定牢固,在鉆孔反推力作用下仍能保證鉆機穩定和鉆孔方向的準確。
2)錨索制作。
錨索由六七股鋼絞線組成,首先根據計算長度下料,鋼絞線的下料長度應為錨索設計長度再加張拉預留2 m。用砂輪切割機截斷,然后平順放在作業臺架上。錨固段架線環與緊箍環每隔1.0 m間隔離設置。緊箍環用16號鉛絲燒制,不少于兩圈;自由段每隔3 m設置一道架線環以保證鋼絞線順直。自由段涂抹黃油并外套波紋管或塑料管防腐。最后在錨索端頭套上導向帽,制作完畢后按孔號編號掛標簽存放。
3)安放錨索。
錨索安裝前應檢查錨索長度與孔深是否相符,鋼絞線、塑料套管、隔離架、注漿管等材料是否合格。制作好的錨索不得直接放在泥土上,不得黏著泥土、油污等雜物。安裝前對孔深、孔徑進行檢查,對塌孔、掉缺等進行清理和處理。錨索應采用高強度低松弛無粘結鋼絞線制作,施工中不得采用有機械損傷、嚴重銹蝕、電燒傷等造成強度降低的錨索材料。施工前應對錨索體進行檢查,對損壞的防護層、配件等進行修復或更換,推送錨索入孔時用力要均勻一致,且不得使錨索體轉動,確保錨索體推送到預定位置,并使注漿管保持暢通。錨具、鋼套筒墊板、錨索體必須同軸安裝,安裝前鋼套筒墊板預置注漿管。錨索施工時應做好錨索測力計及檢測設備的預埋。
4)錨索張拉。
a.待地梁或樁強度達到設計強度后,方可進行錨索張拉。
b.錨索張拉前,必須對張拉設備儀表應事先進行標定。正式張拉前先進行預張拉,荷載為設計值的0.1倍,使鋼絞線順直,受力均勻。
c.錨索張拉分五級進行,每級荷載分別為錨索設計拉力的0.25倍,0.5倍,0.75倍,1.0倍,1.1倍,除最后一級需要穩定10 min~20 min外,其余每級需要穩定5 min,并分別記錄每一級鋼絞線的伸長量,在每一級穩定時間里必須讀錨頭位移三次,待錨索預應力沒有明顯衰減時再行鎖定。
d.對于多余的鋼絞線,采用機具割除,嚴禁采用氧氣、乙炔、電焊切除,并留10 cm鋼絞線,以防拽滑,最后用混凝土封閉錨頭。
5)錨固段注漿。
a.錨索注漿施工材料用1∶1水泥砂漿,水灰比0.38~0.5,砂漿強度不小于30 MPa,注漿壓力為0.4 MPa~0.7 MPa,注漿采用孔底反漿,確保孔內漿液飽滿。
b.注漿所用材料應保持清潔,不得混入雜物,施工應嚴格按照實驗室施工配合比施工,以保證注漿質量。實驗室應及時制作試件,進行標準養護。
c.注漿過程中,現場工程師應全過程監控,做好施工記錄。
待錨固體及樁強度達到設計強度后,方可進行錨索張拉、鎖定、封閉錨頭等工作。
3.2 抗滑樁施工
1)抗滑樁的開挖。
a.抗滑樁開挖必須在旱季進行,間隔兩樁,按先兩側后中間的原則跳槽分批開挖,采用人工水磨鉆式開挖,并且每樁澆筑完成7 d后,方可開挖相鄰樁孔,避免樁坑過多而引起坡體變形增大,影響滑坡體的穩定度。b.樁孔開挖時,應特別注意安全,抗滑樁挖出的土體必須及時清理運至棄土場,嚴禁就地堆棄。c.每個樁孔應分節開挖,每節高度宜為1 m~1.5 m,挖一節應立即支護一節,護壁混凝土采用C20混凝土。d.孔下工作人員不宜超過2人,必須戴安全帽,增設通風設施。e.孔下照明必須采用安全電壓,井水抽水泵安裝漏電保護裝置。f.樁孔開挖結束時,樁底應用1∶3水泥砂漿鋪底,厚10 cm。
2)鎖口及護壁。
a.抗滑樁的護壁支護采用C25混凝土。每挖掘1 m時,即立模(木模)灌注混凝土護壁,兩節護壁間空隙不大于25 cm,以方便混凝土灌注,灌注后,空隙應立即填滿。b.護壁應根據施工圖紙設置鋼筋(φ12),間距25 cm,兩端設彎鉤,插入下層護壁,鋼筋搭接長度不小于30 cm,以防混凝土因自重而斷裂。c.護壁混凝土澆筑1 d后方能拆模,為了使護壁盡快達到一定強度起到護壁作用,混凝土攪拌時摻配早強劑,提高混凝土早期強度。每澆筑一節護壁后,進行中心樁位復核,檢查樁的斷面尺寸。d.樁坑施工中必須在四角吊線,每節護壁不許侵入樁身截面,以保證鋼筋間距滿足設計要求。
3)鋼筋籠的制作安裝。
a.縱向受力鋼筋的接頭采用焊接接頭,在接頭處35d且不小于50 cm范圍內,有接頭的受力鋼筋面積不得大于該截面鋼筋面積的50%,鋼筋束中鋼筋需緊貼,沿鋼筋長1 m~2 m點焊成束。b.鋼筋焊接前,須根據施工條件進行試焊,合格后方可正式施焊。焊工須持考試合格證上崗。鋼筋接頭采用搭接電弧焊,宜采用雙面焊接,焊縫的長度不應小于5d(d為鋼筋直徑);當雙面焊接困難時,可采用單面焊縫,焊縫的長度不應小于10d。焊接時兩鋼筋搭接端部應預先折向一側,使兩接合鋼鋼筋軸線一致。樁縱向受力鋼筋的位置必須按設計要求正確布置,主要受力鋼筋或其他鋼材的接頭應避開土石分界面及巖性變化面。鋼筋焊接完成后,焊接接縫按以下要求進行檢查:焊縫表面應平整,不得有較大凹陷和焊瘤。接頭處不得有裂紋。c.在進行鋼筋安裝前,要對挖孔樁樁底進行平整清理無松渣,嚴格按設計要求做好鋼筋保護層(縱向受力鋼筋的保護層厚度不得小于7 cm)。在綁扎鋼筋時,應注意預留錨索設計位置安設φ170 mm金屬波紋管錨索孔。
4)灌注樁身混凝土。
a.灌注前,應檢查樁孔斷面尺寸,必須將錨墊板和螺旋筋固定在鋼筋籠上,方向與錨孔方向一致,擺放平整。b.樁身采用C25混凝土,澆筑混凝土時必須連續作業,采用串筒下料,串筒應離樁底不大于2 m的高度,防止混凝土在澆筑過程中發生離析,在串筒出料口下面,混凝土堆積高度不宜超過1 m。c.混凝土振搗采用插入式振動器,每一振動部位,必須振動到該部位混凝土密實為止。d.澆筑抗滑樁時,應按設計圖紙預留鋼管,鋼管直徑大小為200 mm,用于錨索施工。預埋鋼管位置、角度必須準確,承壓板底面與錨索軸線垂直。
[1] 鐵道部第二勘測設計院.抗滑樁設計與計算[M].北京:中國鐵道出版社,1983.
[2] 《公路設計手冊》編寫組.公路設計手冊——路基[M].北京:人民交通出版社,1997.
[3] 山西省交通規劃勘察設計院高平至沁水高速公路兩階段施工圖設計文件[Z].
[4] 潘明亮.貴州某高速公路順層滑坡分析及治理[J].山西建筑,2014,40(2):139-140.
On construction scheme for high-slope sliding slope treatment
Cui Xiaoli
(Gao-QinExpresswayConstructionAdministrativeDivision,Gaoping048400,China)
According to the geological excavation of the high-slope project at some expressway, the paper points out the construction schemes of anchor cable slide-resistant piles, and indicates the technical measures of the anchor and slide-resistant pile construction, so as to stabilize the slope and ensure the safety of roads and surrounding environment.
high-slope, sliding slope, anchor cable, slide-resistant pile
2015-02-06
崔曉麗(1981- ),女,工程師
1009-6825(2015)11-0141-02
P642.22
A