董月霞
山西晋城路桥建设有限公司
山西地处太行山脉,所修建的高速公路大多处在崇山峻岭之间,均属山岭重丘区,且大多桥隧多,高填深挖多。山岭区的高填深挖不仅造成大量弃方,加大了工程占地,而且制约工程工期,稳定性差,如遇雨季施工,还容易造成滑塌,更影响工程总体进度。为寻求更为经济合理且适用的防护工程施工技术,近年来在路基横坡较陡、地基承载力较低,且地势不适合放坡的情况下,大多采用桩板墙进行支挡。采用桩板墙进行防护, 不仅减少开挖面积,降低路基土石方挖填数量,还可增强路基强度和稳定性,确保了工程的经济和合理性。
我公司在多条高速公路路基施工中采用了桩板墙进行防护的施工技术,桩板墙由抗滑桩和挡土板组合而成,抗滑桩截面形式为T形,部分锚入地下,部分伸出地表,挡土板为预制平板。设置桩板墙的目的主要是支挡墙后土体的侧压力、土体表面的附加荷载,为防止桩顶处产生较大的水平位移,在桩的上部增加锚定板防护,并在桩的中央预埋钢筋,与拉杆焊接,然后与锚定板连接,形成一个共同受力体,增强墙体的稳定性。
在桩板墙的施工中,其施工顺序包括:施工准备→整平场地,预制挡土板,制作拉杆并对其进行防锈处理→放线定桩孔位置及高程→桩孔开挖→桩孔检查验收→绑扎钢筋、灌注桩基混凝土→桩身钢筋绑扎、模板支设、桩身混凝土浇筑→养护→安装挡土板→墙背填筑。在其主要施工工序中,施工中应重点控制以下几方面:
2.1.1 充分做好施工前的准备工作,提前修筑、搭建施工临时工程,保证施工能顺利开工。
2.1.2 认真做好施工组织计划,充分考虑季节性对本工程的影响,尽量避免在雨季施工。
2.1.3 施工机具的配置。准备提升设备时,首先要考虑到作业情况,即对施工作业是否方便灵活,机具是否拆装容易,还应注意到吊斗容量与起重能力的适应,起重安全系数应大于3。挂钩要求牢固,摘挂容易又有保护措施,人员上下应系的安全绳。
2.1.4 桩孔开挖注意出土道路的走向,弃土地点应离孔边至少5m以外,出土达到一定数量或影响施工作业时,应组织机械进行清运。
2.2.1 桩孔开挖建议采取人工隔桩开挖,如果遇到中风化岩层时采取少装药控制爆破。
2.2.2 挖土顺序宜为先挖中间后挖周边,按设计桩径加15厘米控制截面大小,锁口部分(地面以下1m)按设计桩径加40厘米控制截面大小。
2.2.3 在挖孔过程中随时观察土质变化情况,每进尺1.0米,对桩孔进行测量,以保证桩径符合要求,截面尺寸必须满足设计要求,并采用垂球垂中,测量中心,保证桩孔垂直和位置正确。
2.2.4 挖孔时,如有地下水,在桩孔底局部挖0.6m深,0.5m直径的集水坑,孔内渗水量不大时,可用铁皮桶盛水,人工提升排出,渗水量大时,用水泵排走。
2.2.5 桩井开挖过程中做好记录、核对地质情况,如孔内地质情况与设计资料有较大出入时,及时上报,经监理和设计单位研究处理后方可继续挖孔作业。
2.3.1 护壁在立摸前,先清除岩壁上的浮土和松动石块,使护壁混凝土紧贴围岩,护壁模板采用自制钢模板。护壁支模由中心线控制,将控制桩轴线、高程引到第一节护壁上,每节以十字丝对中,吊锤球控制中心点位置,用尺杆找四边净距,也可用“两点一线锤球”法,支模尺寸可直接确定,然后由基准点测量孔深。
2.3.2 如图所示,护壁模板形式可采用上口小下口大的梯形截面,以利于混凝土浇筑和保证护壁混凝土质量,亦可采用等截面模板,上口应留约20cm~30cm空间作混凝土入口,最后封口可在混凝土初凝后采用小粒径干硬性混凝土填塞密实。
图1 内齿式护壁示意图
2.3.3 护壁采用C20现浇混凝土,护壁不作为桩体的一部分,不得将护壁侵入桩体净空范围。混凝土搅拌时掺入早强剂,提高混凝土早期强度。混凝土施工时要注意捣固密实。
2.4.1 钢筋在加工场内按设计尺寸进行加工,要做到钢筋表面洁净无锈渍。加工完成后运到施工现场,采用孔内绑扎的方法。主筋采用双面搭接焊进行焊接,搭接长度不小于5d。同一截面的接头总数不超过主筋总根数的50%,箍筋采用点焊,与主筋相连的定位筋进行焊接。
2.4.2 在桩身钢筋加工时,距桩顶2m,6m、10m处桩截面中央预埋一根Φ32钢筋(每隔4m设置),以便与拉杆焊接,与锚定板连接。
2.5.1 钢筋绑扎完毕后,再次对墩柱中心放样,校核中心后方可安装模板。模板安装前需要打磨除锈除污,用干布檫净后涂抹脱模剂,涂抹过程中要控制脱模剂用量,做到涂抹均匀。模板安放就位后立即上螺栓,拉起缆绳。此过程需保证螺栓全部上满,栓死;缆绳四角对等、牢固。模板安装完成后,用5Kg~10Kg的垂球进行垂直度的控制,垂球用细钢丝绳吊挂模板上,所用垂球大小根据桩身高度控制,竖直度≤0.3%H且不大于20mm,条件是垂球在垂吊时不会被风吹动而影响中心线位置为宜。
2.5.2 混凝土要通过串筒注入桩孔, 串筒底端与混凝土面距离不得超过2m。桩身混凝土灌注必须连续进行,要振捣密实以防止出现蜂窝麻面。每一处振动完毕后应边振动边徐徐拔出振动棒,振动棒应避免碰撞模板、钢筋、芯管和预埋件。混凝土浇筑过程中或浇筑完成时,如混凝土表面泌水较多,应及时采取措施,在不扰动已浇筑混凝土的条件下,将泌水排除,继续浇筑时,应查明原因采取措施减少泌水。桩身地上部分要轮廓清晰,并按设计设置翼板,以便安装挡土板。
挡土板长3.6m,板宽0.5m,板厚0.5m,采用C25混凝土集中预制,模板采用5mm厚的钢模板,混凝土采用集中拌和。在预制板混凝土浇筑时,先把钢模内涂抹一层薄薄的脱模剂,再在钢模底部铺垫一层细砂后,方可浇筑C25混凝土。混凝土严格按配合比拌和。混凝土用插入式振动器振捣密实后,并抹光表面。
预制挡土板应待其混凝土强度达到设计强度75%以上方可进行运输与吊装。
图2
挡土板安装完成后,进行墙后夯填土方,具体填土顺序如右图所示。在填筑土方过程中,要按设计要求进行反滤层的施工,填筑厚度和压实度满足设计和施工要求。
近年来随着山西省高速公路建设的迅速发展,桩板墙技术也相继使用,采用桩板墙增加锚定板防护处理路基边坡的方法,可提高路基的强度和稳定性,减少路基放坡所需占地,对周边环境影响小,施工速度快,保证了路基质量,在施工中必将得到越来越多的应用。