渠道边坡抗滑桩施工工艺及要领

渠道边坡抗滑桩施工工艺及要领
潘敬葆    吴光明          《中国期刊网》
(① 安徽省金寨县水利局  237321          安徽省淠史杭灌区管理总局  237005
【摘要】 抗滑桩是滑坡整治的主要措施,用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层桩的锚固力平衡滑动体的推力,增加其稳定性。当滑坡体下滑时受到抗滑桩的阻抗,使桩前滑体达到稳定状态。抗滑桩布置灵活、施工简便、施工对滑坡稳定影响小,治理滑坡效果好,在公路、水利、建筑上已广泛应用。笔者通过对淠史杭灌区几处高填方、切岭段渠道滑坡治理中取得的成功经验,总结了渠道滑坡治理中抗滑桩的施工要领。
【关键词】抗滑桩  护壁    施工冷缝
中图分类号:F552              文献标识码:A      文章编号:1672-691x200912
1工程简介
作为淠史杭灌区之一的史河灌区,以梅山水库为主要水源,通过史河总干渠和汲东、沣东、
沣西向金寨、霍邱、叶集、裕安区等县区供水,灌区总面积3526平方公里,设计灌溉面积285万亩。平岗切岭位于淠史杭灌区的史河总干渠之上,地跨金寨、霍邱两县,全长3000m,系史河、汲河分水岭,最大切深达25.6米,于1958放血槽10开挖19608月通水。该处渠道边坡坡比为12.5,设计水深4.0m,流量145m3/s,渠底宽25m,控制灌溉面积285万亩。坡脚由于水流长年冲蚀浸泡,出现了大面积滑坡。沣西干渠上接史河总干渠,设计灌溉面积93.4万亩。干渠之上的柳元、马鞍山、白龙井等几处高切领段也相继出现滑坡,在200811月至200912月,采用抗滑桩、支撑盲沟、滤水管、排水沟、预制块护坡等综合治理,确保了切岭段边坡的稳定。
2.抗滑桩施工工艺
21抗滑桩的布置
    抗滑桩沿平台布置,桩顶高程与平台相同,相邻抗滑桩顶部有拱圈连接,平台以下有撑梁和坡脚处的混凝土镇脚相连,形成一个整体共同支撑平台上部的滑坡体的推力。
22施工顺序
    自上而下先将平台以上的滑坡体多余土方削除,再由中间向两侧开挖桩孔、浇筑抗滑桩,挖桩孔采用间隔开挖方式,桩孔开挖完成后立即浇筑;抗滑桩桩身浇筑完毕后,浇筑混凝土镇脚和撑梁、拱圈;待整个抗滑桩系统达到足够强度,人工修整平台以下边坡,铺预制块。
23抗滑桩施工工艺流程
抗滑桩的施工工艺流程为:场地平整→放线、定桩位→开挖第一节桩孔土方→支模浇筑第一节混凝土护壁→在护壁上二次投测标高及桩位十字轴线→安装活动井盖、设置垂直运输系统、潜水泵、鼓风机、照明等设施→第二节桩身挖土方→清理桩孔四壁、校核桩孔垂直度、方位和断面尺寸→拆上节模板、支第二节模板、浇灌第二节混凝土护壁→重复第二节挖土、支模、浇灌混凝土护壁工序,循环作业直至设计深度→检查持力层后进行修孔清底→对桩孔断面尺寸、垂直度、方位、深度、持力层厚度等进行全面检查验收→清理虚土、排除孔底积水→制作吊放钢筋笼就位→浇灌桩身混凝土至设计标高→浇筑撑梁、拱圈、镇脚。
24施工准备
241测定桩位,平整场地。
1)使用经纬仪、水准仪、全站仪等测量仪器建立施工区测量控制网,并对抗滑桩的开挖轴线、高程进行定位,根据各条桩的断面尺寸,标定抗滑桩的井口轮廓线。
2)根据现场的地形地貌安装井架及铺设出碴轨道,雨季施工,孔口要搭设雨蓬。
3)安装井架
为便于出碴,井架采用扒杆或万能杆件拼制龙门架,每个井口安设13t卷扬机作为提升牵引设备。
4)备好各工序所需的机具器材和井下排水、通风、照明设施,并设置滑坡变形、位移的标志。
242桩身开挖
1)井口部分
根据桩身井口段土质情况将井口挖至1m 深时,即可立模灌筑壁厚20cm的第一节钢筋混凝土护壁。此节护壁在井口0.51.0m高度范围内加厚至30cm,这部分称为锁口,用来防止下节井壁开挖时井口沉陷。锁口顶面要平整,并略高于原地面。
2)桩井掘进
采取边挖边护的方法,一般每节挖深1m蒸缸左右后,沿井壁立模灌注一节钢筋混凝土护壁形成圆形框架。具体开挖深度视地质情况确定,如有地下水出露地段,井壁容易发生坍方,每节开挖1m左右。开挖顺序为先中间部分,后井壁部分。
3)出碴
井内采用人工装碴,使用扒杆或井架做提升设备,将土斗车直接放在井口侧边的轨道上或将土斗吊到轨道土斗车上,打开底板卸入车中运出。清孔后的沉渣厚度小于等于5cm
4)护壁施工
①护壁模板制安
桩孔主要在井口以下,土层及强风化、软弱层等地段开挖中进行。模板用钢板制作成定型钢模板。拆模时做到只需将其中一块模板往桩中心方向一退,其余模板便容易拆除。
②护壁支撑
为保证桩井开挖的施工安全和护壁质量,桩井采取边挖边护的方法施工。注意避免在土层变化处和滑动面处分节。在立模灌注每节钢筋混凝土前,注意清除孔壁上的浮土和松动土,使护壁混凝土紧贴孔壁。每节开挖应在上节护壁混凝土终凝后进行,而且开挖不易过深,以免上节护壁悬空过高。
③护壁浇筑
浇筑混凝土护壁前,应仔细校核模板位置,以保证桩径及垂直度。浇筑混凝土护壁时,随时观察模板位置及变形情况,发现问题及时处理。
④井内通风
桩井挖至一定深度后,为保证井下有新鲜空气,一般在井口设一台5.511KW轴式通风机,
以直径500mm的胶管(软管)向井内送风。通风机设在机架上,通风方式为压入式,确保井内通风良好。溜逸
⑤井内排水
当井内开挖遇到地下水时,采取随挖随用吊桶将泥石水一起吊起。若大量渗水,在井底一侧挖集水坑,用潜水泵将积水排出桩孔外。
⑥上下井设施
为解决施工人员上下井,可视井深情况设扶梯或设带安全卡的吊笼。
2.4.3挖孔注意事项
1)多桩同时开挖施工,应严格按照间隔开挖顺序施工,以减少水的渗透和防止土体滑移。
2)对桩的垂直度和直径,应每段检查,发现偏差,随时纠正,保证位置正确。人工挖孔桩的中心位置偏差不大于2.5cm,成孔不小于设计桩径,倾斜度不大于桩长的1/100
3)桩底应达到设计要求的持力层上,并清除底部虚土,开挖中逐层进行隐蔽检查。桩孔开挖以人工开挖为主,并按下列原则进行:开挖前应平整孔口,并做好施工区的地表截、排水及防渗工作,雨季施工时,孔口应加筑适当高度的围堰。
4)如遇塌孔,应及时采取在塌方处砌砖护壁或砌砖外模,配直径68mm,间距150mm钢筋,再支钢内模灌筑混凝土护壁。垮塌严重段宜先注浆后开挖。
5)开挖出渣应及时运往弃碴场,严禁开挖出碴堆弃于桩井的周围。
6)开挖过程中要按照规范要求作好安全监测,及时向监理工程师及业主提供监测资料。
7)桩孔开挖完毕后,要尽快浇灌混凝土,以保证桩孔稳定。
8)桩井开挖深度和断面不允许欠挖,不得有尖角,开挖断面不小于桩身断面尺寸加护璧厚度,井壁竖向垂直度允许偏差不大于0.5%
9)抗滑桩的嵌固段必须满足要求,如实际滑面与设计深度不符相差较大时,应会同设计、监理、勘查方及时作出变更。
25抗滑桩混凝土浇筑
251灌注前的准备工作
1)验槽 
对桩端情况进行检查,并作好隐蔽记录;其内容包括桩的基底尺寸、标高、垂直偏差等。
2)铺底 
为减少井内渗水,保持清洁,井底铺一层23cm厚的水泥砂浆,砂浆水灰比与混凝土的浇筑强度相适应,铺设施工工艺应保证混凝土与基岩结合良好。
3)压浆 
在塌方地段的护壁有裂纹时应用风布眼压浆,以加强桩的抗滑力。
4)清孔 
一是凿除护壁突出的部位,防止下钢筋笼遇到困难;二是用高压水冲洗清除护壁上的杂物。
252钢筋笼就位
钢筋笼在孔上制作成型后,为确保钢筋笼吊装安全,采用脚手架整体吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装。
253浇筑桩身混凝土
孔口采用漏斗及导管下料,防止混凝土产生离析现象。桩身混凝土采取整体连续浇筑分段振捣的方法施工,每段振捣厚度不得超过0.5m。混凝土须连续分层浇灌,每层浇灌高度不得超过1.5m。混凝土浇至桩顶标高后应将表面浮浆层凿除,在混凝土初凝前应抹压平整,避免出现塑性收缩裂缝或环向干缩裂缝。
254施工注意事项
1滚动体)桩身混凝土灌注时,灌注混凝土严禁向下抛掷,应通过漏斗及导管注入桩孔。导管的出料口与混凝土浇筑面的距离不得大于2m,且保持在1m以上。
2)浇入仓内的混凝土应随浇随平仓,不得堆积。不合格的混凝土严禁入仓,已入仓的不
合格混凝土必须予以清除。
3)浇筑混凝土时,严禁在仓内加水,如发现混凝土和易性较差,应采取加强振捣等措施,以保证质量。
4弧齿)桩身混凝土灌注应连续进行,不留施工缝。当出现意外情况,留有施工缝时,应按《混凝土结构施工及验收规范》(GBJ50204-92)的有关规定进行处理。
5)桩身混凝土浇注时,必须采取有效措施,防止骨料或其它异物落井伤人,确保井下施工人员的安全。对灌注过程中从井内溢出物,应引流到适当地点处理,防止污染环境。
6)桩孔井壁和井底面处理、钢筋笼等验收合格,所准备的材料满足单桩连续灌注时,方可进行桩身混凝土灌注,当孔底积水深度小于100mm时,可采用干法灌注,当孔底积水深度大100mm,应尽可能地采取措施进行处理,排干孔内水体:若孔内积水难以排干时,应采用水水下混凝土灌注方法进行。
7桩身灌注前,桩井内的积水、泥渣杂物均应清除,清理后的基础面在混凝土灌注前应保持洁净,采用干法灌注混凝土应通过串筒或导管注入桩孔,每连续灌注0.5山药种植开沟机~0.7m时,应插
入振动器振捣密实一次:桩身混凝土灌注应连续进行,一般不留施工缝:必须留施工缝时,《混凝土结构工程施工及验收规范》〈GBJ50204-92〉进行处理。灌注过程中,应取样做试块,每桩不少于一组。
8)桩身灌注时如果桩璧渗水严重且有可能影响桩身混凝土质量时,灌注前应采取堵、排等措施进行处理后方可进行灌注。出露地表的抗滑桩应及时派人用麻袋、草帘加以覆盖并浇水养护7天以上。
9)混凝土浇筑应保持连续性,浇筑混凝士允许间隙时间应按试验确定,或按SDJ207-82规定执行。若超过允许间歇时间,则应按施工缝处理。
3.冷缝处理
混凝土浇筑允许间歇时间应按规范或通过试验确定,超过允许间歇时间的缝面按冷缝处理。冷缝缝面必须使用压水、风砂或人工打毛等加工成毛面,消除缝面上所有浮浆,松散物料及污染体,以露出粗砂粒或小石为准,但不得损伤内部骨料。冲打毛时处理层混凝士需按SDJ207-82的要求达到一定强度,一般用水冲洗凿毛时须达到0.5MPa,用人工凿毛
时须达到2.5MPa,用风动机凿毛时须达到1OMPa。缝面冲打毛后清洗干净,保持清洁、湿润,在浇筑上一层混凝士前,将层面松散物及积水消除干净后均匀铺设一层厚23cm的水泥砂浆,砂浆标号应比同部位混凝土标号高一级。铺设工艺必须保证新浇筑混凝士能与老混凝土结合良好,施工缝为斜向时,应浇筑成或凿成台阶状。

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