公路高边坡抗滑桩的施工技术
2020-01-13吴韬
吴 韬
(贵州省公路工程集团有限公司,贵州 贵阳 550000)
1 公路高边坡抗滑桩的作用机理
1.1 悬臂抗滑桩与公路高边坡的相互作用机理
传统的抗滑桩一般为悬臂桩,利用固定于下部稳定岩土体中的桩体自身的强度承载上部不稳定土体的滑坡推力,从而促使公路高边坡达到整体稳定性,降低发生高边坡失稳的概率。但对于悬臂抗滑桩而言,桩的抗滑截面需足够大才能保证桩身能承受足够大的内力,因此造成普通抗滑桩具有耗钢量大、造价高等缺陷。对于悬臂抗滑桩与公路高边坡相互作用机理的研究重点在于边坡滑动体与桩上部承受滑力部分之间的相互作用,对此目前有3种观点:一是主要考虑桩间土的外力平衡条件分析,比如有关桩间距计算的上限解公式法,在上限解的基础上再考虑摩擦力、黏结力的下限解公式法以及模型法估算最大桩间距理论;二是主要考虑桩后土拱效应的力学分析,比如基于桩后土拱效应的桩间距计算模型;三是主要考虑数值模拟分析的研究理论。
1.2 锚拉抗滑桩与公路高边坡的相互作用机理
随着锚固技术逐渐成熟,现在很多抗滑桩工艺已经引入了锚固技术概念,锚固技术与悬臂桩技术的结合对抗滑技术的推进作用已经越来越明显。其中应用较广的为预应力锚索抗滑桩,它是一种上部铰支、下部弹性固结的梁式受力抗滑桩,将预应力技术、锚固技术以及抗滑桩技术有效结合起来,充分利用各自的优势来增强公路高边坡的稳定性,尤其在高边坡治理方面具有极大的优势。但是在一些较为平缓的边坡工程中,所需的预应力锚索长度比较大,导致工程造价偏高,因此预应力锚索抗滑桩的应用范围受到一定的限制。
就研究方法而言,以数值模拟法为主来研究抗滑桩与高边坡的相互作用;就研究内容而言,以抗滑桩的内力分布方式及尺寸设计为主,探讨高边坡在外部环境作用下力的传递过程与桩的内力分布规律。
2 公路高边坡抗滑桩的施工技术应用要点
2.1 施工准备工作
在公路高边坡施工之前,相应的技术人员要做好充分的准备,便道宽要≥3.5 m,降坡<10%,中间位置每≤200 m设置一个错车道,便道硬化时,采用≥0.2 m的混凝土,同时,将防滑钢筋预埋在其中。通常公路高边坡地质情况非常复杂而且地下水非常丰富,在抗滑桩挖桩时,一定要特别注意地下水引排问题。
2.2 抗滑桩开挖
桩身开挖采用间隔桩跳挖的方式,挖好一孔,接着对其进行浇注,等桩身混凝土浇注完成后1周,再开挖邻桩,开挖时,在桩孔四角吊垂线,作用是为了检查桩身是否垂直,确保桩身开挖的深度、桩身截面面积≥设计值,不能有尖角。桩孔开挖完毕后,慢慢匀速下放钢筋骨架探孔器,用以检查孔径和桩孔的垂直高度,有不合要求的地方要及时修整,对于护壁上的污泥和桩底的杂物、残渣、积水要及时清除,然后迅速浇注桩心混凝土,以免受到桩底积水的长时间浸泡而导致岩土层的软化。地下水渗漏较为集中的地方,要在护壁上预设泄水孔,开挖时,如遇桩孔中有地下水,要及时将其排除掉,一定要确保干燥作业。我们还需注意的是,开挖桩基时,假设遇到实际地质条件和设计的具体要求不符时,应及时上报管理部门,争取及时处理。
当桩孔挖到8(±2)m的深度时,要经常使用气体检测仪,对孔中的空气质量进行检查,以防在孔内空气中存在有害气体和有毒气体,在检测时,还要满足既定的操作要求。挖孔工作人员在进行下孔作业之前要先将孔中的空气用鼓风机排出,更换新的空气,同时用检测器对新空气进行检测,检测合格后,才能进行相应的下孔作业。人工挖孔施工时,施工人员在上下桩孔的时候一定呀用软爬梯,在购置软爬梯时, 一定要选择正规厂家生产的钢丝
绳软爬梯或是高强尼龙绳软爬梯,软爬梯的承重能力要>大于500 kg。施工人员是借助软爬梯上下桩孔的时候,一定要将安全绳、安全带、防坠器系好,不可使用乘坐出渣桶、脚踩护壁凸缘的方式上下桩孔。
2.3 出渣安全措施
在出渣口,人员的活动较为频繁,建议在出渣口预设安全防护栏,防护栏的高度设为1.2 m,材质建议使用粗螺纹钢或是钢管焊接,然后在其表面刷红白相间的油漆,用格栅网片进行封闭,出渣一侧要用安全挡板进行遮挡,以防发生坠落现象。要将“戴安全帽”、“防坠落”等安全提示标牌悬挂到位。
3 公路高边坡抗滑桩的施工质量控制措施要点
(1)抗滑桩开孔之前,要精确测量桩位,从桩中心到四周引测桩心控制点桩,桩位的偏差要≤0.1 m。
(2)在试验施工现场的原材料时,要按试验规程和试验频率进行,试验合格后,同时中心实验室予以批准之后,才能投入使用,所用原材料,必须要有出厂质量证明、实验报告单等材料。
(3)桩孔终孔之后,项目质检部门要严格自检桩孔质量,检验合格之后,上报现场管理部门进行验孔,验孔的具体项目包括:孔径、孔深、垂直度以及孔位的偏差等,缓慢、匀速下放高为5倍孔径的钢筋骨架探孔器,检查孔径和垂直度,检查合格之后再安装孔桩钢筋,钢筋安装完以后也要上报管理部门对其进行检测,检测合格后再灌注混凝土。
4 结束语
综上所述,施工企业最重要且最紧急的任务就是要持续强化自己的技术监管能力和水平,在高边坡抗滑桩施工实践中,找出潜在的、明显的技术监管问题,并及时管理、控制这些问题,力争将这些问题可能造成的损失降到最低,既要保证抗滑桩施工技术如期、高质地完成,又要切实提升项目的经济效益。