王 春(浙江中材工程勘测设计有限公司,浙江 杭州 310022)
钢筋混凝土抗滑桩的应用能够有效预防滑坡现象的产生,滑坡就是指斜坡局部的稳定性受损,在重力作用之下,岩体与碎石屑沿着破裂滑动面向下做整体滑动的过程,具体种类包括土质滑坡、岩质滑坡。在建筑工程中应用钢筋混凝土抗滑桩,将抗滑桩的桩体深入到滑体内部,提升滑体结构稳定性,阻断滑体的下滑。在实际施工过程中,工作人员要根据工程实际情况,全方位考察现场的地质环境与自然条件,合理设计抗滑桩作业方案,同时规范各项操作工艺技术,保证施工过程严谨;加强对抗滑桩工艺实施的质量控制,加强对材料、施工、成品的验收与管控,切实保证钢筋混凝土抗滑桩的质量,保证最大程度地发挥抗滑桩的保护性价值[1]。
钢筋混凝土抗滑桩本质上就是一种穿过滑坡体,深度嵌入稳定地质结构的受力体系。一般来说,钢筋混凝土抗滑桩体系主要采用钢筋混凝土材料、型钢混凝土结构,抗滑桩的支护形式可以分为单排形式、双排形式与多排形式。对于开挖外露的抗滑桩,需要在桩间采用桩间墙进行连接,促使其形成一个整体。常见的桩间墙工艺为现浇工艺、预制钢筋混凝土板等[2]。在建筑工程建设中,若发现存在深基坑、高边开挖或者是中厚层滑坡体等情况,可使用钢筋混凝土抗滑桩,提升结构稳定性,发挥保护作用。
为了更好地探索钢筋混凝土抗滑桩的施工工艺,本次选择贵州某示范项目为案例,工程建设地址位于赫章县财神镇拉苏村,本次工程内容为边坡抗滑桩(以下简称“某示范项目工程”)。抗滑桩采用人工挖孔灌注桩技术,抗滑桩数量设计为105根,其中52根1000mm×2500mm断面规格桩体,53根1000mm×2000mm断面规格桩体。根据现场实际情况进行规划,先进行桩基施工作业,到冠梁底;在边坡土石方回填完成之后进行冠梁施工、观测沉降点,保证冠梁面被土覆盖完整,之后进行整体绿化[3]。
考虑到本次工程位于贵州区域,水源紧缺,工程用水费用较高,加之本工程施工规模中等,具备“人工挖孔+灌注”的工艺条件,因此本次选择“人工挖孔+灌注”的施工工艺(即人工挖孔灌注桩技术)。人工挖孔灌注桩就是指采用人工挖掘的方法成孔,之后安装钢筋笼,浇筑混凝土成桩。这一技术具有施工组织灵活性较强、土石方开挖量较小、原地质扰动较小、施工设施配置简单的优点。
对本工程中的钢筋混凝土抗滑桩施工工艺进行分析,总结现场情况:施工周围无任何建筑物,场地开阔,不存在其他安全隐患。根据工程设计需要,为了确保钢筋混凝土抗滑桩的施工质量,设计工艺流程如下:工程准备→桩位中心放样→锁口井圈作业→开挖布孔→直接开挖→桩身土体开挖→吊运渣土→混凝土护壁作业→验收成孔→安装钢筋骨架→浇筑混凝土桩身→验收工程成品。在本次工艺实施过程中,安装钢筋骨架之前,需先完成钢筋骨架制作。在混凝土浇筑之前,需先设计科学的混凝土配合比。
根据“某示范项目工程”的现场实际情况,本次钢筋混凝土抗滑桩施工工艺流程如下。
施工准备工作是指在抗滑桩工艺实施之前,需要详细阅读图纸内容,了解工程现场情况,全方位掌握现场的地质条件、周围设施,分析是否存在其余安全隐患等。之后围挡桩体施工区域,排除影响施工的不良因素,准备相应的施工设备与材料,保证施工顺利推进[4]。工作人员要检查现场的设备器材运行情况,检查井下排水、通风、照明设施的运行情况,准备应急故障的机械设备质量是否符合要求,包括吊篮、麻绳等。根据图纸内容,结合工艺设计中的桩体规格、数量、深度、位置等,计算建筑材料的需求量、测量放样、确定桩体的位置。之后采用素混凝土垫层,根据地质勘察数据设计科学配合比,控制水泥、砂石料、水的比例,配制成浆状体;经过一段时间之后干燥凝结,形成坚固受力体系。
钢筋混凝土抗滑桩的土石方开挖是指采用人工配合简单机械的方法,进行开挖作业。若桩孔周围存在建筑物、构筑物时,采用水磨钻,先作业孔桩锁口,控制高度高于混凝土地面300mm左右,避免渣土与雨水进入孔内;之后根据之前的受力计算结果,安装提升支架和提升设备,搭建并验收提升体系,合格后可以使用。最后开展桩孔的开挖作业,根据设计要求控制间距,采用跳挖的方法,保证边坡稳定、施工过程安全。在实际开挖作业中,桩孔的循环开挖深度需结合工程地质情况。本次开挖作业环节,锁口施工宽度要大于设计宽度200mm,以竖向方向布置支架体系,在锁扣上对应预埋连接件,实现预埋连接件与系统竖向支架的对接,保证提升系统在使用过程中安全运行[5]。
护壁钢筋的作用是提升护壁强度,确保施工作业安全。在实际施工的过程中,必须在安装之前认真检查桩孔开挖断面规格,保证断面规格不小于设计断面,护壁的竖向钢筋搭接长度也不小于设计要求。安装护壁钢筋时,禁止采用搭接的方法安装外水平箍筋、非圆形的抗滑桩护壁内部结构,且根据上下护壁厚度参数控制内箍筋尺寸。本工程中安装护壁模板时,根据实际情况,考虑断面规格为1m×3m的长方形抗滑桩的施工需求,采用胶合板模板作为护壁模板,这样既可以有效计算对顶支撑受力参数,也可以周转使用上节与下节的模板材料。安装过程中,采用Φ48×3.0的钢管搭设模板,采用活动扣件连接架子立杆与脚手架管,立杆数量为6根,架体高度为3.0m,桩孔长边间距为0.85m,纵向间距≤1.7m,扫地杆离地距离约为0.2m。钢管使用扣件连接,形成三面剪刀撑结构。提升系统中的设备采用0.5t的卷扬机,卷扬机钢丝绳直径为7.7mm钢丝绳。模板安装之后,需要检查模板位置,保证桩孔平面位置准确、确保桩体模板的垂直度、平整度符合设计要求,验收合格之后可以使用[6]。
为了提升护壁混凝土早期强度,工作人员可以考虑选择早强混凝土,控制混凝土坍落度在120mm~140mm之间,采用统一供应的方法供应混凝土材料;采用人工浇筑与机械振捣相配合的方法,保证护壁振捣密实。混凝土浇筑作业环节,控制混凝土材料的自由下落高度≤2.0m,采用插入式振捣棒进行振捣作业,控制振捣棒长度约为8m,对离孔口6m以上的位置进行振捣处理。由于本次钢筋混凝土抗滑桩的截面规格较大,工作人员可以在每个井口位置设置不少于14根振捣棒同时作业,且每根钢筋混凝土抗滑桩一次性连续浇筑完成。浇筑作业完成之后,在桩顶位置铺设草袋,洒水控制温度[7]。
混凝土浇筑24h之后检测混凝土强度,若强度不小于2.5MPa,可以拆除模板。若混凝土强度无法达到要求,则可以适当增加护壁临时对顶措施,加速混凝土强度的提升,保证工期。拆除模板之后,开挖下一节桩位,确保作业安全基础上,重复模板安装与混凝土浇筑工序。
对孔口孔径进行检查,采用线坠、钢尺等工具检查倾斜度、孔深深度。要求严格检查各项指标参数,保证参数误差小于允许数值。之后清除护壁上的残渣与泥土,建设单位、施工单位、地质勘察单位、设计单位等人员协同办理验收手续[8]。
钢筋笼在吊装之前需要提前制作。本工程中的钢筋混凝土抗滑桩采用的是C级螺纹钢,工作人员可以选择直螺纹套筒连接方法,且按照规定要求报验钢筋丝牙重量参数、拧紧力矩参数。保证桩身主筋与加劲箍筋焊牢,绑扎主筋与箍筋。钢筋笼吊装时,需要根据钢筋笼重量,考虑钢筋笼吊装环境、辅助起重机型号等综合情况,规范作业,保证钢筋笼安全就位。吊放钢筋笼时,需要对准孔径,保证钢筋笼始终垂直,轻放、慢放,避免在放置环节损坏钢筋笼[9]。
根据JGJ106-2014《建筑桩基检测技术规范》文件要求,选择合适的声测管刚度与连接强度,保证其在混凝土浇筑过程中可以正常检测。合理设置声测管数量,将其固定牢固,保证位置准确。
在混凝土浇筑之前,应科学设计混凝土配合比,合理设计混凝土运输与使用方法,在现场放置混凝土输送设备、振捣设备,完成技术交底与安全隐患排除。混凝土浇筑过程中,控制混凝土自由下落,控制下落高度不大于2m;若地下水量较大,则采用水下混凝土浇筑工艺。
钢筋混凝土抗滑桩施工中,需使用较多的机械设备与材料,为了确保施工质量,建议工作人员在作业开始之前加强对抗滑体设置工作的管控,合理铺设抗滑体,保证抗滑桩的安装点位精确。布设抗滑桩时,需要保证桩体能够深深扎进滑体内底部,因此,需要修建一个稳固的施工平台,设置人员安全撤离通道,避免在施工过程中发生危险。为了避免发生抗滑桩的安装作业安全事故,建议工作人员精准控制安装坑点,严格把控每个桩点位之间的间距,保证点位误差不大于50mm。通过控制误差范围保证点位精准,最大程度地发挥抗滑桩效用。
为了加强对钢筋混凝土抗滑桩的质量控制,建议工作人员加强施工前准备工作的管理,严格按照规定检测施工原材料,明确孔桩开挖时的注意事项,确保开挖作业规范。一方面,根据设计与技术规范要求,严格检查原材料的生产批号、数量、规格与类型,抽检原材料,分析原材料性能,保证性能符合技术要求,能够满足抗滑桩的施工需要,避免由于原材料性能不足引起的抗滑桩断裂问题。另一方面,要加强对孔桩开挖过程的管理,包括:①孔桩开挖时,全面了解周边地质环境条件,清除施工作业区域中的杂物,避免杂物掉落,影响孔桩深度精确性;②预估分析作业过程中可能遇到的情况,制定突发问题应对方案,比如开挖过程中遇到坚硬岩石可以进行小范围的爆破等,确保及时解决突发问题,保证作业的顺利进行[10];③桩孔开钻作业中,加强对施工人员的安全管理,要求施工人员必须佩戴全套的安全防护措施;实时监测洞口上方的情况,发现洞口泥土松动情况,及时组织人员安全撤离。
为了加强对钢筋混凝土抗滑桩的质量控制,建议重点开展施工完成项目的验收工作,检查施工成品质量与细节,确保施工质量符合技术要求,充分发挥抗滑桩的保护性价值。在施工收尾工作之后,加强对孔桩、护壁、钢筋笼、混凝土抗滑桩体等各工序成果的验收检测,保证检测结果符合要求之后,才可以进入下一个环节。通过各个环节的验收与检验,保证各环节质量稳定,从而确保本工程中钢筋混凝土抗滑桩整体施工质量符合要求。
综上所述,钢筋混凝土抗滑桩工艺是建筑工程主要施工内容之一,工艺流程较多,施工难度较大,需加强工艺实施过程中的技术管理与综合质量控制。在今后的钢筋混凝土抗滑桩施工过程中,建议工作人员根据工程现场地勘报告与设计图纸合理开展施工作业,同时加强对抗滑桩材料质量与性能的检验,保证施工材料性能符合技术标准要求。加强对抗滑桩铺设、施工前准备与工序验收环节的管理,建设高质量稳定抗滑桩,促使抗滑桩所在工程区域的结构稳定性增强,减少施工灾害发生概率,为建筑工程建设提供有效保护支持。