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边坡处治中,常用的抗滑桩施工工艺,超全面!

边坡处治中,常用的抗滑桩施工工艺,超全面!

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【摘要】:
1概述桩是深入土层或岩层的柱形构件。

1 概 述

桩是深入土层或岩层的柱形构件。边坡处治工程中的抗滑桩是通过桩身将上部承受的坡体推力传给桩下部的侧向土体或岩体,依靠桩下部的侧向阻力来承担边坡的下推力,而使边坡保持平衡或稳定,见图1。

边坡处治中,常用的抗滑桩施工工艺,超全面!

图1

抗滑桩与一般桩基类似,但主要是承担水平荷载。抗滑桩也是边坡处治工程中常见常用的处治方案之一,从早期的木桩,到近代的钢桩和目前在边坡工程中常用的钢筋混凝土桩,断面型式有圆形和矩形,施工方法有打入、机械成孔和人工成孔等方法,结构型式有单桩、排桩、群桩,有锚桩和预应力锚索桩等。
抗滑桩类型、特点及适用条件

(1)抗滑桩的类型

抗滑桩按材质分类有木桩、钢桩、钢筋混凝土桩和组合桩。
抗滑桩按成桩方法分类,有打入桩、静压桩、就地灌注桩,就地灌柱桩又分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩两大类。在常用的钻孔灌注桩中,又分机械钻孔和人工挖孔桩。
抗滑桩按结构型式分类,有单桩、排桩、群桩和有锚桩,排桩型式常见的有椅式桩墙、门式刚架桩墙、排架抗滑桩墙(见图2),有锚桩常见的有锚杆和锚索,锚杆有单锚和多锚,锚索抗滑桩多用单锚,见图3。

边坡处治中,常用的抗滑桩施工工艺,超全面!

 

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抗滑桩按桩身断面形式分类,有圆形桩、方形桩和矩形桩、“工”字形桩等。
(2) 特点及适用条件

抗滑桩的施工采用打入时,应充分考虑施工振动对边坡稳定的影响,一般是全埋式抗滑桩或填方边坡可采用,同时下卧地层应有可打性。抗滑桩施工常用的是就地灌注桩,机械钻孔速度快,桩径可大可小,适用于各种地质条件,但对地形较陡的边坡工程,机械进入和架设困难较大,另外,钻孔时的水对边坡的稳定也有影响。人工成孔的特点是方便、简单、经济,但速度较慢,劳动强度高,遇不良地层(如流沙)时处理相当困难,另外,桩径较小时人工作业困难,桩径一般应在1000mm以上才适宜人工成孔。
单桩是抗滑桩的基本型式,也是常用的结构型式,其特点是简单,受力和作用明确。当边坡的推力较大,用单桩不足以承担其推力或使用单桩不经济时,可采用排桩。排架桩的特点是转动惯量大,抗弯能力强,桩壁阻力较小,桩身应力较小,在软弱地层有较明显的优越性。有锚桩的锚可用钢筋锚杆或预应力锚索,锚杆(索)和桩共同工作,改变桩的悬臂受力状况和桩完全靠侧向地基反力抵抗滑坡推力的机理,使桩身的应力状态和桩顶变位大大改善,是一种较为合理、经济的抗滑结构。但锚杆或锚索的锚固端需要有较好的地层或岩层,对锚索而言,更需要有较好的岩层以提供可靠的锚固力。
抗滑桩群一般指在横向2排以上,在纵向2列以上的组合抗滑结构,类似于墩台或承台结构,它能承担更大的滑坡推力,可用于特殊的滑坡治理工程或特殊用途的边坡工程。
2 施工

2.1 一般程序

抗滑桩施工多采用机械成孔或人工成孔,现场灌注混凝土施工。
灌注桩是一项质量要求高,施工工序较多,并须在一个短时间内连续完成的地下隐蔽工程。因此,施工应按程序进行。备齐技术资料,编制施工组织设计,做好施工准备。应按设计要求、有关规范、规程及施工组织设计,建立各工序的施工管理制度。施工、监理、设计和业主各方管理到位、监控到位、技术服务和技术跟踪到位。保证施工有序、快速、高质地进行。
抗滑桩施工的一般程序如图2.1所示。

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2.2 设桩工艺选择

设桩工艺又称成孔方法或成孔工艺。灌注桩施工的类型较多,抗滑桩施工常用的主要为非挤土灌注桩类型。正确、恰当地选择设桩工艺,才能保证施工质量和施工工期。各种设桩工艺适用范围及特点见下表。

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2.3 施工工艺

1、先按设计图放出桩位置、清理出平台位置,开挖面内高外低,以便排水。

2、人工挖桩及护壁施工

①测量定位:根据设计提供的现场坐标点测放轴线,根据轴线确定桩身的4个边桩,然后做好边桩的护桩,桩位的放样允许偏差为10mm。经监理复核验收并办理有关手续后,方可进行开挖。
②锁口施作:先根据孔口尺寸支立模板,确保锁扣混凝土厚度不小于40cm, 锁口混凝土高出原地面45cm。
③挖桩:在粘土层用短柄铁锹锄头挖土施工;进入砂岩层用风镐施工;如遇坚石风镐难以施工的,采用钻眼爆破施工。
④运输:在桩孔上架立垂直运输支架,用卷扬机作为提升运土设备,提升上来的渣土及时运输到指定的弃土场,避免造成环境污染。
⑤护壁施工:护壁混凝土采用机械拌合,人工浇筑,振动棒捣实的方法。塌落度控制在8~10cm。采取开挖一节支护一节原则,其下挖深度不得超过2m,往下施工以每一节为一施工循环。护壁C20钢筋混凝土,厚度为20cm。在节与节之间插竖直钢筋(入下节25cm),以提高护壁的整体性。模板之间用卡具、扣件连接固定,确保刚度。护壁砼灌注8小才可进行拆模工作。
⑥桩内照明用电采用36V安全电压,孔内照明灯泡用专用防水灯泡,确保安全。
⑦安全措施:锁口处预埋爬梯挂件,待一定深度时方便挂设脚手爬梯,施工人员上下时必须由脚手爬梯上下,桩口上搭防雨护棚,桩口周围还应设防护栏。孔下必须保证通风,并随时检测有无有害气体,一旦发现有害气体时,施工人员必须马上撤离,采取通风来稀释有害气体的浓度,在确定绝对安全后,方可继续施工。
⑧检查:成桩后对桩身尺寸、孔底标高、桩位中线、井壁垂直度进行全面测定,作好施工记录。经监理及有关质检人员共同逐孔检查鉴定,符合设计要求后,办理好隐蔽工程验收,再制作、吊放钢筋笼、浇筑砼。
⑨孔桩护壁须满足下列要求:
a.护壁厚度、搭接筋的配备,砼必须符合设计的要求。
b.孔桩开孔后,应尽快浇筑桩壁砼,且当天需一次性浇筑完毕。
c.不得在水淹没模板情况下浇注护壁砼。
d.发现护壁有蜂窝,漏水现象,应及时加以堵塞或导流。
4). 抗滑桩孔内爆破
①采用电雷管起爆。
②必须打眼放炮,严禁裸露药包,,对于软岩石炮眼深度不超过0.8米,对于硬岩石炮眼深度不超过0.5米。炮眼数目、位置和斜插方向,应按岩层断面方向来定,中间一组集中掏心,四周斜插挖边。
③严格控制药量,以松动为主。一般中间炮眼装硝胺炸药1/2节,边眼装药1/3~1/4节。
④有水眼孔要用乳化炸药,尽量避免瞎炮,如有瞎炮要按安全规程处理。
⑤炮眼附近的支撑应加固,以免支撑炸坏引起坍孔。
⑥孔内放炮后须迅速排烟。可采用电动鼓风机放入孔底吹风等措施。
⑦抗滑桩炮眼布置图

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5).钢筋笼制作

①所使用钢筋材料必须有质保书和试验报告。
②钢筋加工时主筋搭接位置应错开,在35d且不小于500mm,范围内接头数目不得超过总受力钢筋面积的50%。主筋焊接必须保证搭接长度不小于规范值。纵向主筋在桩顶以下2m内不设接头。水平加力筋必须和纵筋点焊成牢固的钢筋笼,保证钢筋笼不变形、不扭转。
③箍筋与主筋间采用22#铁丝全部进行绑扎,绑扎要牢固,适当加以点焊。
6).声测管安装
①钢筋笼绑扎完成后进行声测管的安装工作,声测管采用内径不小于40 mm,厚度不小于3 mm的金属管。声测管应绑扎在钢筋笼的内侧四个角位置,绑扎要牢固。
②声测管底部用薄钢板焊接封闭,同根声测管连接时用钢套管焊接,上端用木塞封闭,管内无异物,连接处光滑,不漏水。管口应高出桩顶100 mm以上,声测管管口高度应一致。7).桩芯砼浇灌

①请监理单位下孔验收桩钢筋,验收合格后方可灌注桩芯砼。
②浇灌前认真检查机具工作状态良好,所用材料符合要求,搅拌班组配合比交底明确。
③指派专人旁站,并作好桩芯砼浇灌记录。
④在搅拌砼时,严格按照砼的配合比进行配料,砼搅拌时间不少于90秒,坍落度控制在8~10CM范围内。
⑤浇筑采用干式浇注法:在砼浇筑过程中,采用串筒,保证串筒端部距砼的浇筑面不大于2M,防止粗骨料与水泥砂浆离散,出现离析现象。桩芯砼每下料0.3米左右用插入式振动器振捣一次,保证桩芯砼的密实度。每桩芯必须连续浇灌完成,不得留设施工缝。桩芯砼浇灌以后,8小时后洒水养护,养护期不少于7天。灌桩芯砼时,做好砼试块,认真养护,达到龄期后送检。
2.4 施工质量控制

(1)一般要求

抗滑桩是一项质量要求高的工程,搞滑桩的施工质量直接关系到工程的成败。因此,控制施工质量显得特别重要。施工时必须坚持质量第一原则,推行全面质量管理。
抗滑桩多采用灌注桩,要特别把好成孔(包括钻孔和清孔)、下钢筋笼和灌注混凝土等几道关键工序。每一工序完毕时,均应及时进行质量检验,上道工序不清,下道工序就不能进行,以免留存隐患。
施工时每一工地应设专职质量检验员,对施工质量进行全面检查监督,质量责任落实到人,落实到每一根桩。灌注桩的质量控制,主要是指钻孔、清孔,钢筋笼制作、安放,混凝土配制、灌注等工艺工序过程的质量标准和控制方法,应以设计文件和国家或行业标准为准,制定出切合工程实际和易于操作的具体标准和要求。

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  • 桩顶高程允许偏差±50mm。
  • 施工单位全部检查。检验方法:
  • 水准仪测量。
  • 2.5 施工中应注意的问题

    预加固桩安全要求及防控措施:

    (1)现场技术负责人在施工前对施工班组进行全面、具体和有针对性的安全技术交底,内容包括工作场所和安全防护措施、安全操作规程、安全注意事项,开展经常性地安全自查,严禁使用手动提升设备。
    (2)施工现场挂设安全标志,特别是主要施工部位,作业点和危险区域,主要通道口均挂设相关的安全标志。施工机械设备随机挂设安全操作规程。
    (3)开始掘进前,做好防止落石及塌方的施工准备工作,先将井口周围2m以内碎石、杂物清除干净;在土质比较破碎的地表掘进,井口必须支护,锁口应高出地表0.45m,进入桩基坑中作业必须戴好安全帽。
    (4)防护壁坍塌措施:每节1米桩孔挖完后立即支护护壁施工,浇注护壁混凝土, 8h后方可拆除护壁模板,上下护壁要有钢筋拉结,搭接长度不小于10cm。避免护壁出现流砂、淤泥而造成护壁因自重而沉裂的现象, 在破碎地段的护壁处可适当增加锚杆,以防止护壁滑落。
    (5)对施工现场所有设备、设施、安全装置、工具和劳保用品等需要经常进行检查,确保完好和安全使用。对运土吊筐经常检查其质量、吊绳是否扎牢,以防掉土、掉石砸伤井下施工人员。对提升架卷扬机质量、滑轮、吊绳等定期检查,防止断落、脱落等可能事故。
    (6)桩孔开挖如需采用爆破作业,爆破飞石的控制则需在锁口位置覆盖炮被。
    (7)当桩孔孔深超过8m时,地面配备向孔内送风装置,风量不少于25L/S。孔底凿石时必须加大送风量。
    (8)桩孔设置C20钢筋混凝土护壁,派专人经常检查桩孔混凝土护壁施工质量和变形情况。
    (9)井口护圈要高出地面0.3m,并防止井口杂物掉入桩孔内砸伤人员。桩孔内必须放置爬梯, 随挖孔深度增加放长至工作面,以作安全使用施工人员上下必须使用爬梯,禁止用电动卷扬机带人。严禁酒后操作,不准在孔内吸烟和使用明火作业。
    (10)已灌注完混凝土或正在挖孔未完成的桩口,必须设置井盖和围栏围挡。
    (11)凡在孔内抽水之后,必须先将抽水的专用电源切断,作业人员方可下桩孔作业,严禁带电源操作。挖孔人员上下孔井,必须使用安全爬梯;井下需要工具,必须用专用绳索递送,绳索随时检查,有断丝立即更换。禁止任何井内抛掷。井下作业人员持续作业以2h为宜,最长不得超过3h。应勤换井下作业人员,轮换下井作业。井孔上、下有可靠的通话联络,如对讲机等。孔口配合孔内作业人员要密切注视孔内的情况,不得擅离岗位。
    (12)施工场内的一切电源、电线路的安装和拆除,必须由持证电工专管,电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各桩孔用电必须分闸,严禁一闸多孔和一闸多用。必须采用“三相五线”,施工现场的电线架空高度距地面不得低于3m,绝缘良好。
    (13)桩孔验收合格后,立即进行桩身钢筋笼吊装就位,钢筋笼入孔吊装时要防止碰撞破坏孔壁。
    (14)成孔后混凝土灌注前,应用竹胶板或木板将井口掩盖,并设有安全警示措施。