路基抗滑桩施工技术探究

2021-04-03韩晓虎

建筑与装饰 2021年16期

韩晓虎

中铁六局集团太原铁路建设有限公司山西太原 030000

引言

高速公路的建设是一项复杂的工作，为了能做好对公路的质量控制，就需要合理施工工艺方法，了解高速公路的质量问题，并及时采取有效措施对高速公路进行完善。目前施工工艺，还存在一些问题导致质量效果很难符合要求，因此需要加强对施工工艺应用的控制，做好规划工作，保证施工的总体效果。

1 高速公路路基抗滑桩技术应用价值

1.1 提升高速公路的整体质量

质量是高速公路成功与否的核心标准，通过利用合理的施工技术，可以了解高速公路的质量情况，保证工程的质量可以得到充分保障，也能通过检测发现高速公路施工存在的不足，方便优化高速公路的结构和工艺，制定科学的质量优化施工措施。

1.2 控制高速公路的施工风险

高速公路施工的过程中，有非常多变的地质环境和气候条件，如果没有做好应对环境的准备，缺少合理的施工技术措施，就会增加高速公路的施工风险，甚至容易出现安全事故[1]。使用合理的施工工艺技术，能帮助施工队伍选择科学的施工方法，保证施工过程中的稳定性，从而确保高速公路的施工效果。

2 高速公路施工工艺的应用问题

2.1 施工要求

高速公路抗滑桩施工首先应保证施工区域三通一平，施工人员、机械材料等配备齐全。开挖人员身体状况良好，原材料齐备并通过进场检验，机械设备工作状态良好，抗滑桩施工应进行跳孔开挖，不能同时开挖相邻两个或多个孔位。桩体开挖时，每开挖1m，便施作混凝土护壁，以保证施工安全。桩孔开挖完成后，进行清底施工，并进行钢筋绑扎，并安放声测管，桩底采用水泥砂浆铺底，桩体混凝土一次性浇筑成型。

2.2 技术保障条件

首先应做好图纸的熟悉和审查工作。根据施工进度做到技术超前，全面考虑并确定施工方法，特别注意施工技术措施、工序搭接配合、重点及关键部位的技术交底；编制科学、合理的工期计划。按照编排的施工工期计划合理安排施工顺序，尽量安排平行流水作业。加强工序衔接，提前做好工序转换前的各项准备工作；重点工序现场把关。对各工序的施工操作、工序衔接、施工质量、安全生产进行经常检查，对重要及关键部位，现场旁站把关。

2.3 原材验收

进场时，应该将钢筋出厂质保资料与钢筋炉批号铁牌相对照，看是否相符。注意每一捆钢筋均要有铁牌，还要注意出厂质保资料上的数量是否大于进场数量，否则应不予进场，从而杜绝假冒钢筋进场用上工程。进场后，应按同一牌号、同一规格、同一炉号、每批重量不大于60t取一组。也允许由同一冶炼方法、同一浇铸方法的不同炉罐号组合混合批，但各炉罐号含碳量之差不大于0.02%，含锰量之差不大于0.15%，每批重量不大于60t取样一组，从而比较合理对进场钢筋进行试验，使用合格的钢筋在工程上。进场后的钢筋应统一存放在钢筋存放区内，钢筋存放区由高出地面40cm的支垫墩群组成。钢筋还必须注意覆盖，避免与水接触而产生锈蚀。

3 高速公路抗滑桩的施工工艺

3.1 生产准备

办理施工许可证及有关手续。由项目经理对全体施工人员进行一次安全、质量、文明等方面的培训教育，明确各自的职责。组织设备、人员进场，并对设备进行维护、保养后进场、安装、调试；搭建临设，树立安全牌等设施。提前清除平台顶部坡面上的危石和浮土；检查坡面是否存在裂缝或可能坍塌的区域，若存在则需进行处理。对平台开挖形成的靠山侧的边坡采用挂钢筋喷混凝土进行防护。修筑场地周围排水明沟，相互沟通形成完整排水系统，保证排水畅通并将水排出至挖孔平台外的自然水沟中。安装好临时用水、用电，场地周围布设照明设施，作业区附近设置移动照明，保证施工作业所需的亮度。

3.2 技术准备

根据施工总平图、设计图纸要求，组织专业的测量队伍放出控制轴线并进行交接复核。认真仔细地阅读施工图纸，积极认真地做好图纸的会审工作。组织施工人员、操作人员进行施工图纸、技术、安全规程交底。使全体施工人员详细了解工程特点、设计要求、施工工艺、操作规程、工程质量、安全及工期要求。为确保总体计划的实现，应详细编制作业计划，在运行中进行检查，实现动态管理。做好开工前的有关技术资料的准备工作。特殊工种培训。

3.3 场地清理

施工前采用人工配合挖掘机对场地进行平整，对作业场地进行平整夯实后，孔口周围1米范围要混凝土硬化，清除周围浮土及边坡坡面危石，做好孔口四周排水，搭好孔口雨棚，防止雨水进入；保证有足够的操作面，场内排水系统采用明沟排水方式，场地周边开挖临时排水系统，布设排水沟与集水井。满足施工现场排水要求，施工区域内不能积水。同时规划出渣通道；以防作业面被雨水浸泡发生坍塌或下沉。

对平台开挖形成的靠山侧的边坡采用挂钢筋喷混凝土进行防护，并修筑大于孔口1m的操作平台，作业前对边坡进行检查，确保无垮塌后才能进行井下作业，同时在坡顶设置截水沟，将坡顶雨水引入截水沟，若遇中雨以上天气则停止作业，雨后认真观察边坡有无变形或可能垮塌，若有则处理，保证无垮塌后才继续施工。防止雨水流入桩孔内或孔口临边物体坠入孔内伤人。对开挖平台周围的高边坡设置沉降及位移观测点，开挖过程中按频次进行连续观测。

3.4 桩位测量放样、保护和标高的控制

根据设计院提供的施工图纸，结合现场测量桩、水准点，用全站仪准确的定测出每根桩的桩位。测量班放出桩位后，要采取措施保护好桩位。护桩点用Φ20以上钢筋制作，同时用砂浆或混凝土进行加固保护，以备开挖过程中对桩位和竖直度进行经常性检验。每次钢筋笼吊放前，需要进行复测。测量无误后才可进行下步工序施工。挖孔开始前要在锁口上作好标高控制点，计算实际挖孔深度，并用测绳注意量测实际深度。快到桩底设计标高时要加密量测次数，以确保不超挖或欠挖。

3.5 锁口施工

为防止桩孔周围土石滚入孔内造成安全事故，也为了防止地表水流入桩孔，需在挖孔前浇筑井圈锁口，锁口与第一次护壁同时浇筑成型，同时在锁口外侧浇注一个卷扬机（孔内出碴使用）的支承平台（3×2×0.45m）。井圈锁口采用C15混凝土浇筑，井圈壁厚不少于30cm，顶面高出施工基面30cm以上。在靠近陡峭山坡桩位护圈可与坡脚护壁同时施作。在第一节井圈的上口作桩位“十”字控制点，该井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm。因抗滑桩跨越雨季施工，所以在锁口顶部安装成品的防雨棚，并梳通抗滑桩开挖平台四周的排水沟，防止水流渗入孔内。

3.6 桩孔开挖

抗滑桩采用人工+爆破法施工，开挖时先挖除原地面至桩顶覆盖层后进行桩体开挖。挖孔前以桩位中心向桩的四周引出桩心控制点，引出桩距锁口盘的距离不小于1m。

桩孔由人工进行分节开挖，开挖一节、支护一节，每节的开挖高度约为1m，对地下水较多，地层不够稳定的地段不超过0.5m，挖土次序遵循先中间后周边的原则，及时封闭成环。开挖时不得在土石层变化处和滑动面处分节。

每节桩体开挖前，采用长度1m直径20mm的钢筋打入土中，测试是否有流沙、淤泥出现，发现地质情况有变化时，应立即向上级汇报。在填土层、淤泥层、黏土层可用短柄铁锹锄头挖土施工，进入砂岩层可用风镐施工，如遇坚石则采用钻眼爆破施工。

3.7 护壁施工

为加快挖孔桩施工进度，可在护壁砼中加入水泥用量1%～2%的早强剂，对地下水较多的地层，还可加入速凝剂。每节挖土完毕后立即立模浇筑，浇筑采用吊桶运输，人工撮料入仓，钢钎或小型振捣棒进行振捣实，混凝土坍落度控制在8～10cm范围内。混凝土浇筑完毕24h后，或强度达到5Mpa时方可拆模，每节护壁均应在当日连续施工完毕。开挖需在上一节护壁混凝土终凝后进行。

每节护壁做好后，必须在孔口用“十”字线对中，然后由孔中心吊线检查该节护壁的内径和垂直度，如不满足要求随即进行修整，确保同一水平上的护壁任意直径的极差不得大于50mm。

4 爆破施工工艺

4.1 布孔

炮孔标定必须按照设计好的爆破参数在爆破体上进行标识，不能随意变动设计位置，布孔前应先清除爆破体表面的积土和破碎层，布孔完成后，应认真进行校核，实际的最小抵抗线应与设计的最小抵抗线一致。

4.2 钻孔

在钻孔的过程中，应严格控制钻孔的方向、角度和深度，应符合要求。孔眼钻进时应注意地质的变化情况，并做好记录，遇到夹层或与表面石质有明显差异时，应及时同技术人员进行研究处理，调整孔位及孔网参数，钻孔完成后，及时清理孔口的浮渣，清孔采用空气压缩机想孔内吹气，吹净后，检查炮孔有无堵孔、卡孔现象，以及炮孔的间距、孔深、倾斜度是否与设计相符，若和设计相差较多，应对参数做适当调整。如果可能影像爆破效果或危及安全生产，应重新钻孔，钻好的孔采用编织袋将孔口塞紧，防止杂物堵塞炮孔。

4.3 装药

装药前要仔细检查炮孔情况，清除孔内积水、杂物。装药过程中应严格控制药量，把炸药按每孔的设计装药量分好边装药边测量，以确保装药量符合要求。

孔口堵塞物采用黏土和细砂拌和，含水量15%～20%。炸药安装完后立即进行堵塞，在堵塞前可以塞入塑料泡沫，用以控制堵塞长度，然后用木炮棍分层压紧捣实，每层以10cm左右为宜，堵塞时注意保护好导爆索。

4.4 连接起爆网络

起爆网络为复式网路，以保证起爆的可靠性和准确性。连接时导爆管不能打结和拉细，各炮眼雷管连接次数应该相同，引爆雷管用黑胶布包扎在导爆管自由端10cm以上处。网络联好后，要有专人负责检查。确认连接正确。与爆破无关人员撤离现场后，才准许接入引爆装置。

4.5 安全警戒

爆破工作开始前，撤离所有作业人员至安全警戒线外，必须明确规定安全警戒线，警戒线的距离大于爆破的安全距离，制定统一的爆破时间和信号，并在指定的地点设置安全哨和警戒人员，在规定时间内非爆破人员和机械按计划撤离至安全的隐蔽处所，无法转移的机械设备，采取安全防护措施，在孔口覆盖炮被，采用沙袋压紧炮被，防止飞石。否则严禁起爆。起爆人员在起爆前，选择安全的掩蔽处所，掩蔽处所必须坚固牢靠。

4.6 起爆

起爆时制定专人负责指挥，用对讲机先和各处安全哨取得联系，发出爆破警戒音响统一信号，只有安全哨警戒人员确认爆破警戒线内无行人车辆及机械设备时，各自报告爆破负责人方可起爆，若有问题及时汇报爆破负责人采取措施予以处理，起爆应遵守《爆破安全规程》。

4.7 瞎炮的处理

发现或者怀疑有瞎炮时，应立即报告，并在其附近设立标志，派人看守等待爆破负责人派有经验的炮工进行处理。处理时，无关人员不准在场，危险区内禁止进行其他工作。如果时孔外的导爆管损坏引起的瞎炮，则切去损坏部分重新连接导爆管即可，但此时的接头尽量靠近炮孔，如因孔内导爆管损坏或其本身存在问题造成瞎炮，按下列方式处理。第一，处理裸露爆破的瞎炮时，允许用手小心地去掉部分封泥，安置导爆管重新封泥起爆。第二，处理浅孔瞎炮，采用平行钻孔装药起爆，使瞎炮起爆，但平行孔距瞎炮不得少于0.3米，并且方向、角度必须一致，为确定平行炮孔的方向，可取出瞎炮20cm深的填塞物。可用木制工具取出填塞物装入起爆药包进行诱爆。第三，处理深孔瞎炮，可采用距瞎炮不小于30cm处，另钻平行炮孔起爆。

5 人行爬梯

桩基开挖时，为方便作业人员上下，必须按要求设置钢爬梯及井口扶手。钢爬梯采用φ25圆钢制作，宽度40cm，梯间距30cm，高度根据孔深确定，并配备防坠器。护壁上的爬梯每间隔8m设一处休息平台。平台处采用增加钢筋梯搭设5cm厚走道板。

6 土方垂直运输及弃运

本项工程挖孔所使用起重的工具有：卷扬机、钢支架、钢丝绳、铁吊桶等。作业时孔内开挖的土石方由人工收集在铁吊桶内，通过钢丝绳与卷扬机、钢支架组成的提升设备吊出孔外，临时堆弃在离孔口不小于2m的位置，然后采用自卸车统一运至指定弃碴场。

卷扬机提升出渣，吊桶容积为0.1m3，采用直径50cm，高65cm带盖铁桶，每次提升出渣，装渣量不得超过容积80%。

7 通风照明

7.1 照明

挖孔至一定深度后，应设置孔内照明系统。孔内照明使用12V防水带罩灯泡，电缆采用防水绝缘电缆。

7.2 通风

孔深超过6m时应向井下送风，出风管口距操作人员应不大于2m。

7.2.1 通风设备的配置：通风设备应选用出风口直径在50～100mm，供风量不低于4m3/min的高压送风机，通风管应使用软质风管，风管口应设置于孔底。

式中：

t——为空气置换时间；

k——为安全系数，取1.2～1.5；

s——为开挖面积，本项目桩基开挖面积为3～7.5m2；

h——为孔深，单位m；

q——为风机额定风量，单位m3/min。

7.2.3 对下井作业前通风要求。在作业人员进入井内之前，必须预通风15分钟，并经检测孔内空气质量符合规定的三级标准浓度限值。遇有特殊情况（如下雨等）停工后，在恢复施工前，必须严格按照空气置换时间进行通风，且强制通风时间不得小于15分钟。通风后必须通过仪器试验确认孔内无异常情况后，作业人员方可下空作业。

挖孔时，应经常检查孔内有害气体浓度，当二氧化碳或其他有害气体浓度超过允许值，加强通风频率和时间。