王 春(浙江中材工程勘測設計有限公司,浙江 杭州 310022)
鋼筋混凝土抗滑樁的應用能夠有效預防滑坡現象的產生,滑坡就是指斜坡局部的穩定性受損,在重力作用之下,巖體與碎石屑沿著破裂滑動面向下做整體滑動的過程,具體種類包括土質滑坡、巖質滑坡。在建筑工程中應用鋼筋混凝土抗滑樁,將抗滑樁的樁體深入到滑體內部,提升滑體結構穩定性,阻斷滑體的下滑。在實際施工過程中,工作人員要根據工程實際情況,全方位考察現場的地質環境與自然條件,合理設計抗滑樁作業方案,同時規范各項操作工藝技術,保證施工過程嚴謹;加強對抗滑樁工藝實施的質量控制,加強對材料、施工、成品的驗收與管控,切實保證鋼筋混凝土抗滑樁的質量,保證最大程度地發揮抗滑樁的保護性價值[1]。
鋼筋混凝土抗滑樁本質上就是一種穿過滑坡體,深度嵌入穩定地質結構的受力體系。一般來說,鋼筋混凝土抗滑樁體系主要采用鋼筋混凝土材料、型鋼混凝土結構,抗滑樁的支護形式可以分為單排形式、雙排形式與多排形式。對于開挖外露的抗滑樁,需要在樁間采用樁間墻進行連接,促使其形成一個整體。常見的樁間墻工藝為現澆工藝、預制鋼筋混凝土板等[2]。在建筑工程建設中,若發現存在深基坑、高邊開挖或者是中厚層滑坡體等情況,可使用鋼筋混凝土抗滑樁,提升結構穩定性,發揮保護作用。
為了更好地探索鋼筋混凝土抗滑樁的施工工藝,本次選擇貴州某示范項目為案例,工程建設地址位于赫章縣財神鎮拉蘇村,本次工程內容為邊坡抗滑樁(以下簡稱“某示范項目工程”)。抗滑樁采用人工挖孔灌注樁技術,抗滑樁數量設計為105根,其中52根1000mm×2500mm斷面規格樁體,53根1000mm×2000mm斷面規格樁體。根據現場實際情況進行規劃,先進行樁基施工作業,到冠梁底;在邊坡土石方回填完成之后進行冠梁施工、觀測沉降點,保證冠梁面被土覆蓋完整,之后進行整體綠化[3]。
考慮到本次工程位于貴州區域,水源緊缺,工程用水費用較高,加之本工程施工規模中等,具備“人工挖孔+灌注”的工藝條件,因此本次選擇“人工挖孔+灌注”的施工工藝(即人工挖孔灌注樁技術)。人工挖孔灌注樁就是指采用人工挖掘的方法成孔,之后安裝鋼筋籠,澆筑混凝土成樁。這一技術具有施工組織靈活性較強、土石方開挖量較小、原地質擾動較小、施工設施配置簡單的優點。
對本工程中的鋼筋混凝土抗滑樁施工工藝進行分析,總結現場情況:施工周圍無任何建筑物,場地開闊,不存在其他安全隱患。根據工程設計需要,為了確保鋼筋混凝土抗滑樁的施工質量,設計工藝流程如下:工程準備→樁位中心放樣→鎖口井圈作業→開挖布孔→直接開挖→樁身土體開挖→吊運渣土→混凝土護壁作業→驗收成孔→安裝鋼筋骨架→澆筑混凝土樁身→驗收工程成品。在本次工藝實施過程中,安裝鋼筋骨架之前,需先完成鋼筋骨架制作。在混凝土澆筑之前,需先設計科學的混凝土配合比。
根據“某示范項目工程”的現場實際情況,本次鋼筋混凝土抗滑樁施工工藝流程如下。
施工準備工作是指在抗滑樁工藝實施之前,需要詳細閱讀圖紙內容,了解工程現場情況,全方位掌握現場的地質條件、周圍設施,分析是否存在其余安全隱患等。之后圍擋樁體施工區域,排除影響施工的不良因素,準備相應的施工設備與材料,保證施工順利推進[4]。工作人員要檢查現場的設備器材運行情況,檢查井下排水、通風、照明設施的運行情況,準備應急故障的機械設備質量是否符合要求,包括吊籃、麻繩等。根據圖紙內容,結合工藝設計中的樁體規格、數量、深度、位置等,計算建筑材料的需求量、測量放樣、確定樁體的位置。之后采用素混凝土墊層,根據地質勘察數據設計科學配合比,控制水泥、砂石料、水的比例,配制成漿狀體;經過一段時間之后干燥凝結,形成堅固受力體系。
鋼筋混凝土抗滑樁的土石方開挖是指采用人工配合簡單機械的方法,進行開挖作業。若樁孔周圍存在建筑物、構筑物時,采用水磨鉆,先作業孔樁鎖口,控制高度高于混凝土地面300mm左右,避免渣土與雨水進入孔內;之后根據之前的受力計算結果,安裝提升支架和提升設備,搭建并驗收提升體系,合格后可以使用。最后開展樁孔的開挖作業,根據設計要求控制間距,采用跳挖的方法,保證邊坡穩定、施工過程安全。在實際開挖作業中,樁孔的循環開挖深度需結合工程地質情況。本次開挖作業環節,鎖口施工寬度要大于設計寬度200mm,以豎向方向布置支架體系,在鎖扣上對應預埋連接件,實現預埋連接件與系統豎向支架的對接,保證提升系統在使用過程中安全運行[5]。
護壁鋼筋的作用是提升護壁強度,確保施工作業安全。在實際施工的過程中,必須在安裝之前認真檢查樁孔開挖斷面規格,保證斷面規格不小于設計斷面,護壁的豎向鋼筋搭接長度也不小于設計要求。安裝護壁鋼筋時,禁止采用搭接的方法安裝外水平箍筋、非圓形的抗滑樁護壁內部結構,且根據上下護壁厚度參數控制內箍筋尺寸。本工程中安裝護壁模板時,根據實際情況,考慮斷面規格為1m×3m的長方形抗滑樁的施工需求,采用膠合板模板作為護壁模板,這樣既可以有效計算對頂支撐受力參數,也可以周轉使用上節與下節的模板材料。安裝過程中,采用Φ48×3.0的鋼管搭設模板,采用活動扣件連接架子立桿與腳手架管,立桿數量為6根,架體高度為3.0m,樁孔長邊間距為0.85m,縱向間距≤1.7m,掃地桿離地距離約為0.2m。鋼管使用扣件連接,形成三面剪刀撐結構。提升系統中的設備采用0.5t的卷揚機,卷揚機鋼絲繩直徑為7.7mm鋼絲繩。模板安裝之后,需要檢查模板位置,保證樁孔平面位置準確、確保樁體模板的垂直度、平整度符合設計要求,驗收合格之后可以使用[6]。
為了提升護壁混凝土早期強度,工作人員可以考慮選擇早強混凝土,控制混凝土坍落度在120mm~140mm之間,采用統一供應的方法供應混凝土材料;采用人工澆筑與機械振搗相配合的方法,保證護壁振搗密實。混凝土澆筑作業環節,控制混凝土材料的自由下落高度≤2.0m,采用插入式振搗棒進行振搗作業,控制振搗棒長度約為8m,對離孔口6m以上的位置進行振搗處理。由于本次鋼筋混凝土抗滑樁的截面規格較大,工作人員可以在每個井口位置設置不少于14根振搗棒同時作業,且每根鋼筋混凝土抗滑樁一次性連續澆筑完成。澆筑作業完成之后,在樁頂位置鋪設草袋,灑水控制溫度[7]。
混凝土澆筑24h之后檢測混凝土強度,若強度不小于2.5MPa,可以拆除模板。若混凝土強度無法達到要求,則可以適當增加護壁臨時對頂措施,加速混凝土強度的提升,保證工期。拆除模板之后,開挖下一節樁位,確保作業安全基礎上,重復模板安裝與混凝土澆筑工序。
對孔口孔徑進行檢查,采用線墜、鋼尺等工具檢查傾斜度、孔深深度。要求嚴格檢查各項指標參數,保證參數誤差小于允許數值。之后清除護壁上的殘渣與泥土,建設單位、施工單位、地質勘察單位、設計單位等人員協同辦理驗收手續[8]。
鋼筋籠在吊裝之前需要提前制作。本工程中的鋼筋混凝土抗滑樁采用的是C級螺紋鋼,工作人員可以選擇直螺紋套筒連接方法,且按照規定要求報驗鋼筋絲牙重量參數、擰緊力矩參數。保證樁身主筋與加勁箍筋焊牢,綁扎主筋與箍筋。鋼筋籠吊裝時,需要根據鋼筋籠重量,考慮鋼筋籠吊裝環境、輔助起重機型號等綜合情況,規范作業,保證鋼筋籠安全就位。吊放鋼筋籠時,需要對準孔徑,保證鋼筋籠始終垂直,輕放、慢放,避免在放置環節損壞鋼筋籠[9]。
根據JGJ106-2014《建筑樁基檢測技術規范》文件要求,選擇合適的聲測管剛度與連接強度,保證其在混凝土澆筑過程中可以正常檢測。合理設置聲測管數量,將其固定牢固,保證位置準確。
在混凝土澆筑之前,應科學設計混凝土配合比,合理設計混凝土運輸與使用方法,在現場放置混凝土輸送設備、振搗設備,完成技術交底與安全隱患排除?;炷翝仓^程中,控制混凝土自由下落,控制下落高度不大于2m;若地下水量較大,則采用水下混凝土澆筑工藝。
鋼筋混凝土抗滑樁施工中,需使用較多的機械設備與材料,為了確保施工質量,建議工作人員在作業開始之前加強對抗滑體設置工作的管控,合理鋪設抗滑體,保證抗滑樁的安裝點位精確。布設抗滑樁時,需要保證樁體能夠深深扎進滑體內底部,因此,需要修建一個穩固的施工平臺,設置人員安全撤離通道,避免在施工過程中發生危險。為了避免發生抗滑樁的安裝作業安全事故,建議工作人員精準控制安裝坑點,嚴格把控每個樁點位之間的間距,保證點位誤差不大于50mm。通過控制誤差范圍保證點位精準,最大程度地發揮抗滑樁效用。
為了加強對鋼筋混凝土抗滑樁的質量控制,建議工作人員加強施工前準備工作的管理,嚴格按照規定檢測施工原材料,明確孔樁開挖時的注意事項,確保開挖作業規范。一方面,根據設計與技術規范要求,嚴格檢查原材料的生產批號、數量、規格與類型,抽檢原材料,分析原材料性能,保證性能符合技術要求,能夠滿足抗滑樁的施工需要,避免由于原材料性能不足引起的抗滑樁斷裂問題。另一方面,要加強對孔樁開挖過程的管理,包括:①孔樁開挖時,全面了解周邊地質環境條件,清除施工作業區域中的雜物,避免雜物掉落,影響孔樁深度精確性;②預估分析作業過程中可能遇到的情況,制定突發問題應對方案,比如開挖過程中遇到堅硬巖石可以進行小范圍的爆破等,確保及時解決突發問題,保證作業的順利進行[10];③樁孔開鉆作業中,加強對施工人員的安全管理,要求施工人員必須佩戴全套的安全防護措施;實時監測洞口上方的情況,發現洞口泥土松動情況,及時組織人員安全撤離。
為了加強對鋼筋混凝土抗滑樁的質量控制,建議重點開展施工完成項目的驗收工作,檢查施工成品質量與細節,確保施工質量符合技術要求,充分發揮抗滑樁的保護性價值。在施工收尾工作之后,加強對孔樁、護壁、鋼筋籠、混凝土抗滑樁體等各工序成果的驗收檢測,保證檢測結果符合要求之后,才可以進入下一個環節。通過各個環節的驗收與檢驗,保證各環節質量穩定,從而確保本工程中鋼筋混凝土抗滑樁整體施工質量符合要求。
綜上所述,鋼筋混凝土抗滑樁工藝是建筑工程主要施工內容之一,工藝流程較多,施工難度較大,需加強工藝實施過程中的技術管理與綜合質量控制。在今后的鋼筋混凝土抗滑樁施工過程中,建議工作人員根據工程現場地勘報告與設計圖紙合理開展施工作業,同時加強對抗滑樁材料質量與性能的檢驗,保證施工材料性能符合技術標準要求。加強對抗滑樁鋪設、施工前準備與工序驗收環節的管理,建設高質量穩定抗滑樁,促使抗滑樁所在工程區域的結構穩定性增強,減少施工災害發生概率,為建筑工程建設提供有效保護支持。