崔 晓 丽
(高沁高速公路建设管理处,山西 高平 048400)
高边坡滑坡治理施工方案
崔 晓 丽
(高沁高速公路建设管理处,山西 高平 048400)
根据某高速公路高边坡工程的地质开挖情况,提出了锚索抗滑桩的施工方案,分别对锚索施工与抗滑桩施工的技术措施进行了详细论述,以稳定边坡,确保公路及周边环境的安全。
高边坡,滑坡,锚索,抗滑桩
高沁高速K20+200~K20+360段高边坡病害位于山西省高平市马村镇阁老村西北侧约50 m处。该路段工程类型为深挖路堑,设计为四级边坡,坡率为1∶1(高宽比),单台阶高度为8 m,每台阶设置2 m宽平台一道,由于施工开挖过程中坡体产生较大的变形破坏,坡顶出现多条横向拉张裂缝,坡面多处产生碎落、掉块现象,坡角处有明显剪出特征,有可能产生整体滑塌,导致无法继续施工。
1)A型锚索抗滑桩。K20+200~K20+260段一级平台顶部位置设7根A型锚索抗滑,桩长26 m,截面2.2 m×3.4 m,桩间距为中~中6 m,桩身采用C30钢筋混凝土现场浇筑,桩背与二级坡面间用C25素混凝土填筑。桩顶布设3孔预应力锚索,每孔锚索由7根φs15.2高强度、低松弛的1860级钢绞线组成;锚索长度为上排2孔均为38 m,倾角25°,下排1孔为38 m,倾角27°,锚固段长度为10 m,钻孔直径为150 mm。
2)B型锚索抗滑桩。K20+260~K20+320段一级平台顶部位置设13根B型锚索抗滑桩,桩长28 m,截面2.2 m×3.4 m,桩间距为中~中6 m,桩身采用C30钢筋混凝土现场浇筑,桩背与二级坡面间用C25素混凝土填筑。桩顶布设4孔预应力锚索,每孔锚索由7根φs15.2高强度、低松弛的1860级钢绞线组成;锚索长度为上排2孔均为35 m,倾角25°,下排1孔为30 m,倾角27°,锚固段长度为10 m,钻孔直径为150 mm。
3)C型锚索抗滑桩。K20+320~K20+360段一级平台顶部位置设6根C型锚索抗滑桩,桩长26 m,截面2 m×3 m,桩间距为中~中6 m,桩身采用C30钢筋混凝土现场浇筑,桩背与二级坡面间用C25素混凝土填筑。桩顶布设2孔预应力锚索,每孔锚索由7根φs15.2高强度、低松弛的1860级钢绞线组成;锚索长度为单排2孔38 m,倾角25°,锚固段长度为10 m,钻孔直径为150 mm。
3.1 锚索施工
本滑坡治理工程采用高强度,低松弛φs15.2钢绞线,强度等级1 860 MPa。
1)钻孔。
a.锚索钻孔采用干钻。预应力锚索桩的第一排锚索位于桩位下1.5 m处,第二排位于桩顶下3.5 m处,同时应在上部第一排、第二排锚索之间1 m及第二排锚索以下1.5 m处各留1个锚索孔备用,桩后土体预应力锚索自由段钻孔中应预留φ150 mm金属波纹钢管锚索孔。
b.钻孔精度控制好,应按照设计图纸布置的孔位精确定位,水平方向的距离误差不大于0.05 m,垂直方向的误差不大于0.10 m,钻孔入口点孔轴线与设计孔轴线夹角允许误差不得大于10°,孔斜误差不应大于3%,有特殊要求不大于1%。
c.钻孔过程中应注意钻孔速度、返回介质成分和数量、地下水等资料的收集与记录,尤其应注意锚固端地层情况(岩性、厚度等),如发现异常或与设计不一致时,应及时与设计人员联系,共同商定修订措施。在风化严重或软弱夹层及土层中钻孔,可采用套管跟进等方式,以免孔壁坍塌或卡钻。
d.为保证钻孔质量及钻孔操作时的安全,钻机机台应稳定牢固,在钻孔反推力作用下仍能保证钻机稳定和钻孔方向的准确。
2)锚索制作。
锚索由六七股钢绞线组成,首先根据计算长度下料,钢绞线的下料长度应为锚索设计长度再加张拉预留2 m。用砂轮切割机截断,然后平顺放在作业台架上。锚固段架线环与紧箍环每隔1.0 m间隔离设置。紧箍环用16号铅丝烧制,不少于两圈;自由段每隔3 m设置一道架线环以保证钢绞线顺直。自由段涂抹黄油并外套波纹管或塑料管防腐。最后在锚索端头套上导向帽,制作完毕后按孔号编号挂标签存放。
3)安放锚索。
锚索安装前应检查锚索长度与孔深是否相符,钢绞线、塑料套管、隔离架、注浆管等材料是否合格。制作好的锚索不得直接放在泥土上,不得黏着泥土、油污等杂物。安装前对孔深、孔径进行检查,对塌孔、掉缺等进行清理和处理。锚索应采用高强度低松弛无粘结钢绞线制作,施工中不得采用有机械损伤、严重锈蚀、电烧伤等造成强度降低的锚索材料。施工前应对锚索体进行检查,对损坏的防护层、配件等进行修复或更换,推送锚索入孔时用力要均匀一致,且不得使锚索体转动,确保锚索体推送到预定位置,并使注浆管保持畅通。锚具、钢套筒垫板、锚索体必须同轴安装,安装前钢套筒垫板预置注浆管。锚索施工时应做好锚索测力计及检测设备的预埋。
4)锚索张拉。
a.待地梁或桩强度达到设计强度后,方可进行锚索张拉。
b.锚索张拉前,必须对张拉设备仪表应事先进行标定。正式张拉前先进行预张拉,荷载为设计值的0.1倍,使钢绞线顺直,受力均匀。
c.锚索张拉分五级进行,每级荷载分别为锚索设计拉力的0.25倍,0.5倍,0.75倍,1.0倍,1.1倍,除最后一级需要稳定10 min~20 min外,其余每级需要稳定5 min,并分别记录每一级钢绞线的伸长量,在每一级稳定时间里必须读锚头位移三次,待锚索预应力没有明显衰减时再行锁定。
d.对于多余的钢绞线,采用机具割除,严禁采用氧气、乙炔、电焊切除,并留10 cm钢绞线,以防拽滑,最后用混凝土封闭锚头。
5)锚固段注浆。
a.锚索注浆施工材料用1∶1水泥砂浆,水灰比0.38~0.5,砂浆强度不小于30 MPa,注浆压力为0.4 MPa~0.7 MPa,注浆采用孔底反浆,确保孔内浆液饱满。
b.注浆所用材料应保持清洁,不得混入杂物,施工应严格按照实验室施工配合比施工,以保证注浆质量。实验室应及时制作试件,进行标准养护。
c.注浆过程中,现场工程师应全过程监控,做好施工记录。
待锚固体及桩强度达到设计强度后,方可进行锚索张拉、锁定、封闭锚头等工作。
3.2 抗滑桩施工
1)抗滑桩的开挖。
a.抗滑桩开挖必须在旱季进行,间隔两桩,按先两侧后中间的原则跳槽分批开挖,采用人工水磨钻式开挖,并且每桩浇筑完成7 d后,方可开挖相邻桩孔,避免桩坑过多而引起坡体变形增大,影响滑坡体的稳定度。b.桩孔开挖时,应特别注意安全,抗滑桩挖出的土体必须及时清理运至弃土场,严禁就地堆弃。c.每个桩孔应分节开挖,每节高度宜为1 m~1.5 m,挖一节应立即支护一节,护壁混凝土采用C20混凝土。d.孔下工作人员不宜超过2人,必须戴安全帽,增设通风设施。e.孔下照明必须采用安全电压,井水抽水泵安装漏电保护装置。f.桩孔开挖结束时,桩底应用1∶3水泥砂浆铺底,厚10 cm。
2)锁口及护壁。
a.抗滑桩的护壁支护采用C25混凝土。每挖掘1 m时,即立模(木模)灌注混凝土护壁,两节护壁间空隙不大于25 cm,以方便混凝土灌注,灌注后,空隙应立即填满。b.护壁应根据施工图纸设置钢筋(φ12),间距25 cm,两端设弯钩,插入下层护壁,钢筋搭接长度不小于30 cm,以防混凝土因自重而断裂。c.护壁混凝土浇筑1 d后方能拆模,为了使护壁尽快达到一定强度起到护壁作用,混凝土搅拌时掺配早强剂,提高混凝土早期强度。每浇筑一节护壁后,进行中心桩位复核,检查桩的断面尺寸。d.桩坑施工中必须在四角吊线,每节护壁不许侵入桩身截面,以保证钢筋间距满足设计要求。
3)钢筋笼的制作安装。
a.纵向受力钢筋的接头采用焊接接头,在接头处35d且不小于50 cm范围内,有接头的受力钢筋面积不得大于该截面钢筋面积的50%,钢筋束中钢筋需紧贴,沿钢筋长1 m~2 m点焊成束。b.钢筋焊接前,须根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊。焊工须持考试合格证上岗。钢筋接头采用搭接电弧焊,宜采用双面焊接,焊缝的长度不应小于5d(d为钢筋直径);当双面焊接困难时,可采用单面焊缝,焊缝的长度不应小于10d。焊接时两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两接合钢钢筋轴线一致。桩纵向受力钢筋的位置必须按设计要求正确布置,主要受力钢筋或其他钢材的接头应避开土石分界面及岩性变化面。钢筋焊接完成后,焊接接缝按以下要求进行检查:焊缝表面应平整,不得有较大凹陷和焊瘤。接头处不得有裂纹。c.在进行钢筋安装前,要对挖孔桩桩底进行平整清理无松渣,严格按设计要求做好钢筋保护层(纵向受力钢筋的保护层厚度不得小于7 cm)。在绑扎钢筋时,应注意预留锚索设计位置安设φ170 mm金属波纹管锚索孔。
4)灌注桩身混凝土。
a.灌注前,应检查桩孔断面尺寸,必须将锚垫板和螺旋筋固定在钢筋笼上,方向与锚孔方向一致,摆放平整。b.桩身采用C25混凝土,浇筑混凝土时必须连续作业,采用串筒下料,串筒应离桩底不大于2 m的高度,防止混凝土在浇筑过程中发生离析,在串筒出料口下面,混凝土堆积高度不宜超过1 m。c.混凝土振捣采用插入式振动器,每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。d.浇筑抗滑桩时,应按设计图纸预留钢管,钢管直径大小为200 mm,用于锚索施工。预埋钢管位置、角度必须准确,承压板底面与锚索轴线垂直。
[1] 铁道部第二勘测设计院.抗滑桩设计与计算[M].北京:中国铁道出版社,1983.
[2] 《公路设计手册》编写组.公路设计手册——路基[M].北京:人民交通出版社,1997.
[3] 山西省交通规划勘察设计院高平至沁水高速公路两阶段施工图设计文件[Z].
[4] 潘明亮.贵州某高速公路顺层滑坡分析及治理[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
崔晓丽(1981- ),女,工程师
1009-6825(2015)11-0141-02
P642.22
A