高速公路路基板桩施工技术研究
2023-11-09梁瑜
梁瑜
(张家口通畅公路养护有限责任公司,河北张家口 075000)
1 引言
高速公路建设项目中,主要包括路基工程、桥梁工程、隧道工程等,其中,路基结构的施工质量直接决定着高速公路的整体稳定性和安全性。针对高速公路高填方路基,岩性复杂,容易受到外界降雨的影响,因此,在实际应用中应结合路基工程特性制定有效的路基防护措施[1]。本文提出一种板桩施工技术,即抗滑桩和挡土板相结合,综合提高公路路基结构的强度。
2 工程概况
某高速公路建设项目全线长97.612 km,双向四车道设计标准,设计行车速度为80 km/h,路基宽度设定为24.5 m,沥青路面,全线桥隧比为41.6%。K12+150~K12+620.5 段路基为高填方路基,属于深挖路基结构,边坡为全风化岩,岩质较差且破碎层较多,需进行防护处理。为提高公路路基边坡稳定性和结构强度,防止产生不均匀沉降变形,公路建设单位拟采用板桩施工技术进行路基防护,即抗滑桩加挡土板组合形式,结构形式如图1 所示。
图1 板桩结构示意图(单位:cm)
3 抗滑桩施工技术要点
3.1 施工准备
在抗滑桩正式施工之前,现场施工人员应提前对场地予以整平,将软土层铲除并碾压,孔桩的十字线需结合规范要求进行实测,且精确定位桩孔位置,并校核无误。孔口四周适当位置处加设排水沟,以便将地表水及时排出,同时搭设好孔口棚,并安装合理的提升设备,确保孔口外侧2 m 范围内无任何杂物,且设置合理的出渣通道[2]。
3.2 锁扣施工
本项目中施作的抗滑桩锁口尺寸为2.6 m×3.1 m,厚度均为55 cm,按设计和规范要求,锁口顶部高程应超出地面20 cm,按照设计图纸配筋,采用HRB400 级φ12 mm 钢筋,锁口选用C25 混凝土。
3.3 开挖
结合人工镐、锹开挖的方式由自上而下逐层进行井孔挖设,开挖顺序规定是先中间后周边。待挖至地下水位后,于孔内设置集水井,并利用外界的小型潜水泵将地下水及时排至场地排水沟中。随着挖孔深度的不断增大,在施作过程中应结合深度递增分别安装通风、照明、通信等设备[3]。当挖孔达到设计标高时,技术人员及时对孔底杂物予以处理,确保孔底平整,无松渣、淤泥及沉渣,嵌入岩层符合设计要求,采用厚10 cm的1∶3 的水泥砂浆铺孔桩底,经监理工程师验收合格后迅速进行终孔申请。
3.4 出渣运输
将孔底内挖出的土渣和淤泥堆积于孔外,结合提前设定的运渣通道进行运料处理,运渣通道需在孔口5 m 范围外,以提高抗滑桩施工进度和质量。选用多台运输车进行运渣处理,必要时需在当天完成运渣,以保护环境,提高施工质量。施工分部不得随意堆渣,以免污染周边农田和河流。
3.5 护壁施工
本项目护壁混凝土标号选用C25,厚度为25 cm。结合设计要求,本项目选用内齿式护壁,各节长度为1 m,选用钢模板,并确保拼接紧密、牢固,确保不存在任何变形,上下段护壁之间的钢筋需牢固连接,以提高护壁的支撑强度[4]。为了加快桩孔整体施工进度,本项目选择在护壁混凝土内部掺加2%水泥用量的早强剂,由于地层内地下水含量较高,还应掺加适量的速凝剂。每一节土体挖除完毕后应及时进行立模浇筑,采用吊桶来运输浇筑,人工撮料入仓后再进行人工手持振捣棒振捣,混凝土坍落度控制在8~10 cm。
3.6 钢筋制作与安装
在制作和安装钢筋之前,应结合焊接试验对所用的钢筋原材料进行检测和验收,并在钢筋加工之前完成验收,将钢筋材料存在的锈蚀、污垢予以清除。分节制作钢筋,要求分节长度小于12 m,并采用直螺纹套筒连接主筋接头,绑扎及焊接其他钢筋。
3.7 桩身混凝土灌注
灌注混凝土时,应避免其从漏斗内溢出或掉至孔底内,防止泥浆内含泥量过高而变黏稠,使现场测深操作时偏差较大。现场技术人员应定期监测导管内井孔水位上升以及混凝土下降,及时测量复核导管埋入混凝土的深度和孔内混凝土面高度,混凝土施工灌注记录需每日详细完备统计。
3.8 明桩施工
明桩(地面以上抗滑桩)模板施工时需搭接脚手架结构,同时确保场地上平整度满足规范要求。场地经夯实滞后及时于其表面铺设一层厚16 mm 的槽钢,确保脚手架底部能受力均匀持续。抗滑桩允许偏差具体如表1 所示。
表1 抗滑桩桩允许偏差表
4 挡土板施工技术要点
本项目采用后置形式进行挡土板施工,要求挡土板与锚固桩之间的搭接长度均控制为50 cm。待桩身混凝土强度达到设计要求的80%后,填筑桩背土方并安装挡土板,挡土板结构示意图如图2 所示。挡土板施工工艺具体如下。
图2 挡土板设置示意图
1)挡土板应在施工现场进行预制施工,钢模具为主,采用插入式振捣棒振捣混凝土预制构件,振捣的标准应混凝土表面出现浮浆、不存在气泡为止,振捣完成进行初次收面,待混凝土初凝时进行第二道收光[5]。
2)待混凝土达到设计强度的70%即可拆模,养护采用土工布洒水覆盖养护,养护时间应>14 d。
3)堆垛:混凝土达到设计强度100%,方可堆码堆放,堆放高度不超过2 m。
4)抗滑桩强度达到其设计标准的80%后,现场人员对其外观进行检查,确保无任何损坏。桩间挡土板采用逐段安装的方式进行施作,结合挖掘机自上而下进行挡土板外土体开挖,并预留20 cm 进行人工开挖,开挖后立即进行挡土板安装和板后回填。挡土板面板预制和安装实测范围和标准见表2 和表3。
表2 面板预制实测项目
表3 面板安装实测项目
5 结语
本文就高速公路路基板桩施工技术进行研究,结合实际高速公路高填方工程,综合制定出抗滑桩和挡土板相结合的防护措施,围绕抗滑桩、挡土板施工技术要点进行展开研究。研究表明,采用挡土墙加挡土板相结合的方式,能有效防止路基不均匀沉降变形,提高路基结构强度和安全,具有较大的可行性和实用性。