超高山体大坡度边坡格构梁施工技术

陆红英

（中国核工业华兴建设有限公司，江苏 南京 210017）

0 引言

某项目地质灾害治理边坡总长度 1 770 m，坡高 20～74.5 m，最高处高程 169.4 m，高差约 101.4 m，最陡处坡度为 75°，边坡的安全等级为一级。边坡支护设计为预应力锚索+钢筋混凝土格构梁形式，山体高、坡度陡，格构梁钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇筑等工序施工难度高，安全风险大，混凝土浇筑质量难以保证。格构梁施工主要采用以下技术：钢筋采用地面预制，汽车吊吊运安装，减少坡面钢筋绑扎数量，提高工作效率，降低安全风险；坡度＞40° 的格构梁模板采用三面闭合模技术，坡度＜40° 采用开口模技术，保证混凝土浇筑质量。施工人员采用佩戴安全绳确保安全。

1 项目超高山体现状及施工难度分析

山体边坡总长度 1 770 m，坡高 20～74.5 m，最高处高程 169.4 m，高差约 101.4 m，最陡处坡度为 75°，山体高，坡度陡，如果采用常规搭设脚手架方式进行格构梁钢筋绑扎、模板支设和混凝土浇筑，存在较大的难度和安全风险。因山体有坡度，脚手架无法垂直搭设，且脚手架与山体拉结固定难度大，抛撑设置高度有限制，脚手架搭设存在较大的安全风险。

2 格构梁施工技术

为解决上述施工难题，经过多方论证，格构梁采用下述施工技术进行施工，经实践，取得了较好的实际效果。

2.1 施工流程

格构梁钢筋施工→格构梁模板施工→格构梁混凝土施工。

2.2 方案设计

格构梁为 C 30 现浇混凝土梁，方格型，纵横间距均为 2.5 m，截面尺寸 350 mm×350 mm，如图1 所示。

图1 格构梁平面布置图（单位：mm）

2.3 格构梁钢筋施工

2.3.1 格构梁在汽车吊覆盖区域内

采用汽车吊作为垂直运输设备，竖向格构梁钢筋地面预制并绑扎成型，然后汽车吊吊运至坡面相应位置上，注意锚索位置空余 1 m 长度不安装箍筋，以便钢绞线束穿入；横向格构梁钢筋地面预制后通过汽车吊就位，在坡面先纵筋后箍筋方式绑扎。人员辅助站立在穿过竖向钢筋笼的钢管上。

2.3.2 汽车吊覆盖区域外

格构梁钢筋先在坡下料场完成预制，使用装载机通过缓坡将钢筋运输至坡顶，再绑上绳索自上而下滑至相应位置。

格构梁钢筋施工顺序为先绑扎竖向格构梁，再绑扎横向格构梁，如图2 所示。在压顶梁施工时向坡面预留格构梁主筋，格构梁施工前压顶梁混凝土强度必须达到 100 %。

图2 格构梁钢筋安装

格构梁钢筋绑扎自上而下进行，最上部竖向格构梁的主筋与预留钢筋的连接方式采用单面焊，焊接长度≥10 d，在坡面先纵筋后箍筋方式绑扎。主筋的接头形式分以下两种：HRB400，直径 14 mm 以下采用绑扎搭接连接；直径 16 mm 以上钢筋采用单面焊接搭接连接。钢筋接头位置设于结构受力较小处并相互错开，接头区域钢筋接头面积的允许百分率必须满足规范和设计要求，钢筋绑扎搭接接头须用三点绑扎牢固，接头位置相互错开。箍筋应与受力钢筋垂直布置，箍筋开口位置沿受力钢筋方向错开设置（见图2）。

2.4 格构梁模板施工

备料、加工制作→运到使用部位→支模→加固，格构梁模板布置如图3 所示。

图3 格构梁模板平面图（单位：mm）

1）模板应按使用的不同部位和先后顺序进行备料、加工制作。

2）模板通过传递的方式运到使用部位。

3）模板采用 42 mm×92 mm 木方、14 mm 厚复合木模板及 C20 钢筋卡组成的模板体系（见图4）。侧模高度统一按照格构梁尺寸制作，坡面不平整位置单独配模补充。钢板固定采用 C18 钢筋卡（间距 450 mm 左右）及 14 # 铁丝固定在钢筋笼上，钢筋笼通过锚索处套管及压板组合限制钢筋笼位移。根据混凝土浇筑方式不同，配模方式有 2 种，开口模+闭合模。开口模类似普通楼板梁模板，格构梁两侧支模（见图5、图6），适用坡度较缓（40°以内）人工拌合混凝土的情况，闭合模横向梁和竖向梁支模方式不同，横向梁外侧及底侧覆模，上口开口，作为混凝土灌注口，竖向梁三面覆模，混凝土从横向梁端灌入，适用于坡度大，或采用汽车泵浇筑混凝土的情况（见图7）。

图4 竖向格构梁模板示意图（单位：mm）

图5 横向格构梁模板示意图（闭合模）（单位：mm）

图6 格构梁安装（开口模）

图7 竖向格构梁模板安装（闭合模）

4）模板加固采用 C20 钢筋卡，C20 钢筋锚入深度≥100 mm，钢筋卡间距≥600 mm，模板支设保证钢筋保护层为 30 mm，截面尺寸 350 mm×350 mm。

2.5 格构梁混凝土施工

格构梁混凝土采用商品混凝土/自拌混凝土浇筑，振捣器振捣的办法，自下而上施工，混凝土浇筑过程中，当必须留置施工缝时，应提前做好浇筑策划方案，并应将施工缝设置在两相邻锚索作用中心部位。

格构梁混凝土浇筑需结合项目的实际情况，具备汽车泵站位、商品混凝土运输情况下，优先采用汽车泵送为主，不具备相应条件采用人工拌合布料。人工拌合布料在坡顶平台放置搅拌机，采用倒料筒（直径 300 mm 波纹管）将混凝土运输至相应位置。

混凝土浇筑前清理模板内的垃圾杂物，将模板浇水湿润。浇筑时选派经验丰富的振捣作业人员进行混凝土振捣，保证混凝土的密实。混凝土的上下皮之间搭接时间要控制在混凝土初凝前，振捣棒插点间距控制在振动棒作业半径的 1.5 倍以内，采取“快插慢拔”的振捣方法，浇筑完成后采用二次人工收面，减少混凝土表面收缩裂缝（见图8）。

图8 格构梁混凝土浇筑（泵送）

图9 施工完成照片

闭合模部位混凝土应控制好坍落度，每隔 2.5 m 设置浇筑振捣口，确保混凝土振捣密实。竖向格构梁底部做好封闭，防止混凝土漏跑，影响格构梁浇筑质量。

3 质量控制

测量仪器设备，检定合格且在有效期内，标识保存完好。

格构梁施工前将边坡修整完善，凸出地方要削平，松散处进行处理，及时做好喷浆及锚杆施工，待强度满足设计要求后，再按格构梁尺寸及模板厚度精确定位格构梁的位置。

钢筋搭接焊的焊接材料、焊接方法与工艺参数，必须符合设计要求及规范规定。焊工必须持有有效焊工证，并在规定范围内进行焊接操作。焊接前必须根据施工条件试焊，合格后方可在工程中施焊。

做好格构梁的测量放线工作，保证格构梁线条直顺。

混凝土浇筑前，按设计图纸要求，对钢筋规格、型号、数量、间距、搭接、焊接和锚固等情况进行检查，并作好记录，并经监理等签认后，方可进行混凝土浇筑。

混凝土运抵现场后，必须经过坍落度试验，符合要求后才能浇筑。

工程材料进场后，需要进行试验的材料要在监理工程师的监督下及时取样试验，合格后方能使用。

格构梁钢筋笼吊装过程中采取措施防止变形，如有变形，就位后应进行调整，箍筋位置按设计要求调整，并经验收合格后进行下一道工序。

4 安全措施

施工前，技术人员作好详细的安全技术交底工作，分析现场存在的各种安全隐患；在每天班前 5 min，现场负责人员必须对施工班组人员进行施工安全注意事项的书面交底。

格构梁施工前必须反复检查确认坡面安全稳定情况，并在作业中随时观察、加强巡查，发现不稳定征兆必须立即组织作业人员撤离危险地段，处理完毕且确认安全后，方可恢复作业。格构梁施工过程中，要防止边坡上部的滚石滚落伤及人员或设备，并保证作业面滚石等易滚物件不会对下一台阶工作面形成安全隐患。

汽车吊运输钢筋、模板等必须遵守“十不吊”。施工所用的吊绳、安全设施应齐全完好，需经验收合格后才能投入使用。坡面操作时施工用具要扎紧绑牢，以防坠落伤人。作业人员在坡面作业必须佩戴安全绳，安全绳固定端、绑扎端确保牢固。高处作业须专人监控看护，切实履行职责，做好巡视巡查工作，观察操作绳、安全绳的松紧、绞绳、串绳、断绳等现象，发现问题及时报告，并及时排除隐患。

5 环保措施

施工前，编制专项施工方案，制定好详细的环保措施，在作业过程中严格执行，并做好记录。

在施工时，严格遵守环境保护法，加强对施工设备、工程材料、建筑垃圾的控制和治理，遵守防火及废弃物处理的规章制度。

将施工现场和作业限制在工作允许的范围内，合理布置，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工现场整洁文明。

在施工时，要求材料分类摆放整齐，禁止乱摆乱放，施工完成后，必须对施工区域所有工机具、材料、设备等进行整理，做到工完场清。

施工过程中专人控制喷浆机、供水水管、输浆软管，避免失控造成喷洒等情况下污染施工现场，清洗喷浆机和输送软管所产生的污水用收集料斗收集起来，统一清运至指定位置集中处理。

遵守有关环境保护规定，采取措施控制施工现场各种扬尘、固体废物以及噪声、振动等对环境的污染和危害。

6 结语

大坡度边坡格构梁施工，在地面进行钢筋笼绑扎，相较于边坡绑扎，提高了作业效率，降低安全风险，在一定程度上节约了工期。采用开口模+闭合模组合的方式支设模板，有效提高了混凝土成型质量，此次超高边坡格构梁施工技术，为后续类似项目提供参考。Q