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关键词:挡土墙;质量;监理控制;处理措施
中图分类号:U415.1
引言
目前,挡土墙施工在市政工程中运用较为广泛,工程管理人员对挡土墙施工质量控制水平亦日趋成熟,笔者主要根据江口新集镇施工详图、《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)及《公路挡土墙设计与施工技术细则》等设计文件及技术规范,结合现场监理工作实践,就挡土墙施工质量监理控制要点进行归纳、阐述。
1、工程概况
江口新集镇为亭子口水利枢纽工程最大移民搬迁集镇,地貌形态总体为多级台地。新址规划于两级大平台上,呈南北向平行展布,整体地势北高南低,下部平台长约1.7km,地面高程约470~530m,上部平台长约1.1km,地面高程约520~570m。两级平台间为陡坡,植被较为发育。场平后在场区形成40条边坡,边坡总长8215.5m,边坡高度一般1~3m,最高9m,边坡整体稳定性较好,设计采用挡土墙进行支挡,对场区后侧基岩边坡采取放坡处理,厚层土质边坡采用挡土墙进行支挡。本工程涉及挡土墙工程量约8万m3。
2、挡土墙施工质量监理控制
2.1 施工准备阶段
(1)研究和审查图纸及地勘资料。要认真掌握设计文件对挡土墙施工质量的控制要求,领会设计意图,结合新集镇总体规划方案及质量验收规范,对挡土墙建设进行宏观把握,必要时要进行现场查勘,建立与参建各方的沟通渠道,做好施工质量事前控制工作;同时,对地质勘查资料、水文勘察资料也要全面收集并加以研究。如有疑问,应在图纸会审和技术交底会上提出。
(2)认真学习技术规范,增加专业知识储备。在全面熟悉设计文件后,应注重联系与本工程质量控制相关的技术规范和验收标准,完善监理质量控制体系。例如,在本工程中,主要涉及的技术规范有《公路挡土墙设计与施工技术细则》、《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)、《建筑工程质量验收统一标准》(GB50300-2001)等,监理人员均应熟悉相关内容,并做到吃透拿准,便于更好地督促承建单位严格遵守。
(3)对施工方案进行严格审核把关。施工组织方案的编写及审查内容较多,对质量控制审查方面,主要检查挡土墙施工质量控制体系是否健全,技术方案是否切实可行,是否符合本工程实际,施工工艺流程是否可行和可靠,主要控制指标是否符合设计及规范要求,特殊情况下的应急处理措施是否具备可操作性等。
(4)检查施工进场准备情况。应对施工准备情况认真检查,施工用水、用电、道路、通讯、场地准备等“四通一平”是否健全完善,堆料场地是否合理布置,施工用材如MU30以上片(块)石料、水泥、中粗砂及墙体排水管等准备情况是否满足施工要求,机械人员组织情况是否合理。对符合开工条件的,应督促施工单位及时提交开工报告进行审查。
(5)编制监理规划及实施细则,并做好监理程序交底。应由总监理工程师主持编制监理规划,并在第一次工地会议前报送业主;专业工程施工前,专业监理工程师应组织监理实施细则编制,明确质量控制要点,并将主要内容向承包单位做监理工作交底。如,针对本工程隐蔽部分施工,在监理交底时应明确提出,承建单位必须按照既定程序上报隐蔽工程验收,对未经监理验收的隐蔽工程不得擅自进入下道工序施工;再如,开挖基槽与设计不符或出现不良地质情况时,施工方不得擅自处理,应及时上报监理单位,待与设计、地勘及监理单位协商后再作处理等。
2.2 工艺过程控制
挡土墙施工质量监理控制过程中,明确质量控制点对重点部位的施工工艺及流程控制显得尤为重要。如在江口新集镇挡土墙施工过程中,主要质量控制点包括原材料的符合性控制,跟踪开挖验槽及不良地质处理情况,墙身实体砌筑质量控制、沉降缝设置、墙体排水管施工控制及墙背回填质量控制,等等。
2.2.1 原材料的符合性控制
本工程所用原材料主要包括:石料、水泥、中粗砂及排水管等,应控制原材料符合设计及相关技术规定。如在江口新集镇挡土墙施工中,砌筑石料强度值不得低于MU30,所采用的片(块)石料石质一致,不易风化、无裂缝,片石其尖锐凸出部分须敲出,外形应方正呈大体面,其厚度不低于15cm,长宽分别不小于30cm,用作镶面的片石,宜选用表面平整、尺寸较大者,应加工修整,挡土墙砌筑前,应将石料泥垢清扫干净,并用水湿润。水泥应采用《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)规定的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。砂料应采用中砂或粗砂,砌筑片石时,最大粒径不宜超过5mm,砌筑块石时,最大粒径不宜超过2.5mm。砂浆应具有良好的和易性,对吸水率较大的石料或在干燥多风季节,宜选用较大稠度;砌筑用水泥、砂料、片(块)石等的质量,应经过检验合格后方可进场。
关键词:挡土墙;公路工程建设;选型;施工技术要点
1挡土墙的概述
在公路工程中,挡土墙主要是用于路基填土或者山坡土体的支撑,避免土体变形发生坍塌问题,影响公路的正常通车。将挡土墙技术应用于公路工程中能够实现路堤和路堑边坡的稳定性优化,能够将土石方工程量和占地面积减少,避免路基受到水流冲刷出现滑坡、塌方等不良问题。为了将挡土墙的效果充分发挥出来,工作人员在设计挡土墙结构时严格遵守相关规范标准,加强验算公路工程的基底压力、墙身强度、稳定性等。在建设挡土墙时要仔细核算相关参数。
2公路工程建设中的挡土墙选型
在选择挡土墙类型时需要注意从如下方面进行考虑:第一,合理选择挡土墙设置位置。对于陡峭的挖方边坡,为了将边坡高度降低,将山坡开挖减少可以采用路堑挡土墙施工技术,保证山体结构处于平整状态。在公路工程中选用挡土墙技术处理路肩或者路堤有着较高的经济性。第二,合理选用施工材料。当前取材容易且施工便捷的方法就是浆砌片石挡土墙技术,该技术有着广泛的应用范围,并且我国山区有着十分丰富的石料资源。在施工中,按照≤10m的标准控制挡土墙的高度。浆砌石片挡土墙能够提升公路工程的安全性,并且有助于节省工程材料成本。第三,合理选择截面形式。挡土墙截面形式要根据其结构特点、类型和工程实际需要进行合理选择。重力式挡土墙适合应用于5m以内的边坡支护中,这种挡土墙类型有着简单的结果和便捷的施工方式。很多山区公路都有着陡峭的横坡,为了避免仰斜式挡土墙墙高过高而浪费资源可以选用俯斜式挡土墙。如果公路工程所在区域的地基条件较好,为了实现材料节约可以将界面尽量减少,当墙高超过5m时可以使用衡重式挡土墙。
3抗滑挡土墙布设原则
不同的情况要选择不同的挡土墙布置方式、合理选择挡土墙的大小、类型等。其一,工作人员需要合理分析滑坡的类型、大小等情况,做好抗滑挡土墙的布设,将抗滑挡土墙具体布置方位确定。抗滑挡土墙能够有效抑制公路工程中中小型的滑坡问题。其二,如果中小型滑坡中的岩层锁扣较为稳定,那么可以将抗滑挡土墙设置在岩层锁扣的地方。其三,公路工程开挖阶段也要根据实际情况做好挡土墙设置,避免施工开挖引发滑坡出现严重的质量安全事故。在挡土墙布设时,要在距离公路工程最近的建筑物上面布设挡土墙,从而将滑坡下滑力尽量降低,将挡土墙的抗滑能力提升,为后期填土工作提供便捷。其四,在路堑边坡处,需要有效分析当地的自然地质条件,做好滑坡位置挡土墙的设置。如果所在位置有着较为完整的岩层那么可以用上挡下护的方式确保岩层的稳定性,避免发生滑坡。其五,如果公路工程所在区域的地下水较为丰富,那么在设置挡土墙之前手下需要进行排水处理,然后在滑坡位置设置挡土墙。其六,如果公路所在区域为水库沿岸地带,那么水库需水量会影响到当地的土质,为了避免发生岩层浸水滑坡问题,需要合理设置挡土墙。首先要做好挡土墙位置的确定,在容易出现滑坡的位置加强支挡,同时设置在高水位附近位置。通常可以选用抗滑桩或者抗滑挡土墙施工方式,可以有效稳定高水位以上的滑坡体。此外,在建设二三级抗滑挡土墙时,应当有效分析当地的地形、蓄水水位等实际情况,从而确保挡土墙安置的位置精确合理。
4挡土墙施工技术在公路工程中的应用
4.1合理确定施工方案
不同公路项目有着不同的地质条件,面临着不同的边坡环境。如果在较高陡峭度的位置开展公路工程建设,那么边坡的稳定性不高,需要采取挡土墙技术进行边坡防护,提高边坡的稳定性,避免发生滑坡、坍塌等问题。施工方案制定和优化是第一个步骤,工作人员需要加强调查施工路基地点的实际情况和边坡情况,为施工方案制定奠定数据基础。设计人员根据具体勘查结果做好边坡支护形式和类型的选用。
4.2施工放样
在挡土墙施工方案确定之后需要正式开展施工作业。测量放样主要是根据设计图纸中的数据要求进行挡土墙的放样测量,明确挡土墙的建设尺寸、大小,用全站仪测量挡土墙设置的位置、高度等,并且加强底座宽度和基础深度的控制测量。通过测量放样能够将挡土墙施工整体质量提升,能够按照实际要求准确、有效、全面地测绘出数据,将施工中数据不准确等问题有效解决,同时避免影响到施工质量。
4.3基槽开挖
在开挖基槽前首先要处理好施工现场,保证现场干净整洁,用设备处理现场,保证现场平整,避免杂物影响开挖作业,同时要排空地下结构中的积水,按照设计要求做好排水坡的设置。在一切准备得到后可以正式开展沟槽开挖作业。挖掘机是当前公路工程基槽开挖常用的机械设备,操作人员严格按照操作规范流程进行沟槽挖掘,开挖过程中加强各项参数的测量监控。开挖完成后需要专门的监测人员检测轴线、标高、承载能力等,当确定各项指标符合标准规定后可以开展下一步施工作业。
4.4模板安装
开挖完基槽后需要安装模板,通常选用拼装连接钢的方式作为模板。管理人员要严格控制模板安装质量,在完成拼装后检查模板缝隙等是否能够达到质量规范要求。当模板安装质量合格后可以浇筑混凝土,注意做好混凝土浇筑材料质量控制,坚持连续性原则,做好浇筑速度控制,加强振捣密实,保证混凝土强度、稳定性都达标。
4.5设置锚杆挡土墙
设置挡土墙时要充分发挥普通砂浆的作用,将钻孔技术优势充分发挥出来。钻孔后,将锚杆砂浆位置准确地确定,将锚杆插入特殊位置,做好插入深度的严格控制,将锚杆的作用充分发挥出来,提高公路挡土墙建设质量。
4.6浇筑混凝土
工作人员在混凝土浇筑前需要按照设计方案复核标高、轴线等参数,将内部杂质及时清理出来,将水分排出。在模板上将标高线弹出并且按照10cm的间隔标准放置钢筋,外露钢筋控制在3cm以内。混凝土浇筑可以按照分层浇筑或者分段浇筑的方式进行施工。在一层混凝土浇筑完成后用适量的15~30m直径的片石放置整齐,为保证施工质量可以采用人工投放方式,连续地完成混凝土浇筑,做好混凝土长度、尺寸的严格控制。在混凝土浇筑阶段,要加强控制混凝土结构的强度,保证能够符合设计标准,可以将石笋插入到混凝土内部,对石笋外露长度进行严格控制。初凝前,利用片石凸起的形状充分结合墙身和凸榫。在浇筑阶段如果发现质量问题要将施工立刻停止,对混凝土性能和质量进行严格检查。
4.7墙身砌筑
在砌筑墙身前要将片石彻底清洗干净,如果中断砌筑需要对片石进行再次冲洗。石料要不易风化质量达标,强度不得低于50MPa。墙身铺筑可以采用分层铺筑的方式,在施工前首先清除干净石料表面的泥土、灰尘等,每个工作面包括两层片石,并且不能贯通每个工作面。在安装下层砌石时,应当合理控制砌石大小,削除凸出部分。做好砂浆、混凝土的配置,注意加强运输、保存过程的管控,以免出现离析等不良问题。采用分层错缝的方式处理砌体,保证紧密地填充缝隙,不得存在空洞。如果施工中发现砂浆或者混凝土出现了泌水、离析等现象,要重新配置材料,确保填充材料质量达标。此外,要注意勾缝所用砂浆比砌体砂浆强度要高。
4.8墙背回填
第一,注意合理选用回填料。首先,碎石和砂石具有良好的渗水性,是当前常用的回填材料。其次,工作人员要实时监测回填材料的应用,如果发现没有满足质量标准固定那么需要及时采取补救措施或者更换材料。第二,重视回填流程和压实作业。要同步完成挡土墙施工和墙后填土作业,并且平衡好回填速度,保证均匀回填。在压实过程中需要逐层夯实并且严格检查每一层夯实的质量,采用人工夯实或者小型机具夯实处理挡土墙墙身1m范围内的土体,避免机械设备严重冲击墙身。
5结语
作为现代公路工程施工中常用的边坡支护方式,挡土墙已经在公路工程中得到广泛的应用。在未来发展中,我们需要进一步优化挡土墙施工技术,合理选用施工方案,加强施工过程管控,充分发挥挡土墙的作用。
参考文献:
[1]李海兵.公路工程路基防护施工技术研究[J].交通世界,2020(13):34-35.
[2]薛培元.公路工程路基防护工程施工技术分析[J].居业,2020(04):124+126.
[3]王超.挡土墙施工技术在路基工程中的应用[J].中国公路,2020(04):116-117.
[4]罗春熙.公路路基工程挡土墙施工技术的应用研究[J].人民交通,2020(01):75+77.
关键词: 钢筋混凝土悬臂式挡墙,复合地基,设计
Abstract: aiming at the tianjin port area a heavy soft soil foundation under the condition of railway subgrade invaded the limit, this paper analyzes the conditions of soft soil foundation of all the disease problem and its reason, the study design using reinforced concrete cantilever retaining wall retaining structure, adopts two-way cement mixing pile in the treatment of foundation. Reinforced concrete cantilever retaining wall occupies little space, beautiful, construction period is short, cost moderate, facilitating the construction process control and management can better meet the engineering actual requirements.
Keywords: reinforced concrete cantilever retaining wall, composite foundation, the design
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
1 引言
悬臂式挡土墙作为挡土墙结构的主要形式之一,主要作用为支撑天然边坡或人工填土边坡,以保持土体稳定。其具有断面简单,施工方便,墙身断面小等优点。一般情况下,墙高 6m以内采用悬臂式,6m以上采用扶壁式,适合于缺乏石料及地震地区。现已越来越多的使用在公路、铁路、城市道路支档、防护工程设计中[1]。但位于深厚层软弱地基下的挡土墙病害发生率较高,如何采用合理、切合实际的结构设计是设计人员面临的问题之一。
2 工程概述
天津港区某货运铁路工程设计为国铁I级双线,线路以路基填方的形式穿过港区内某段环保渠,渠深1.5m,水深1.0m左右。为尽可能少侵占渠道、并满足美观和环保的要求,经技术经济方案比选,采用钢筋混凝土悬臂式挡土墙支挡结构,挡墙基底由于地处天津港深厚层软弱地层,为确保结构稳定及沉降满足要求,采用复合地基加固处理,钢筋混凝土悬臂式挡土墙结合复合地基形式能够较好地满足工程实际要求。
3 悬臂式挡土墙设计
悬臂式挡土墙由立壁( 墙板) 和墙底板( 包括墙趾板和墙踵板) 组成,呈似“L”形,具有三个悬臂,即立壁、墙趾板和墙踵板(图2)。挡土墙高度由路基填土高度确定,而其他部位的尺寸既要满足结构稳定性要求,也要满足设计规范的要求,设计流程如图1。各部位设计要点如下:
1)、立壁的墙背和墙面具体坡度根据立臂的强度和刚度要求确定,当挡土墙墙高不大时,立臂可做成等厚度。墙顶的厚度通常不小于20cm。
2)、墙踵板长度由墙身抗滑稳定验算和刚度确定,且不小于30cm;墙趾板的长度应根据全墙的倾覆稳定、基底应力(即地基承载力)和偏心距等条件来确定,其厚度可与墙踵板相同。浸水地区挡土墙不宜设倾斜基底。
3)、悬臂式挡土墙主要依靠墙踵板以上的土体重量挡土,基础埋深不小于1m。当悬臂式挡土墙的抗滑移、抗倾覆不能满足要求时,可适当增大墙趾板尺寸或墙踵板尺寸。
4) 、钢筋混凝土挡土墙分段长度为10m,段间设置沉降缝和伸缩缝。本工程采用的悬臂式挡土墙结构和钢筋断面尺寸见图2。
4 复合地基设计
工程实际中,悬臂式挡土墙在软土地基条件下常出现各种病害(表1),其主要原因在于软土天然地基承载力低,工程性质差,难以满足挡土墙稳定和沉降的要求,必须进行地基处理。而复合地基种类繁多,其中钻孔灌注桩、高压旋喷桩等造价较高,施工周期长,使用较少;CFG桩成桩周期长且成桩过程难控制,难以达到预期效果。而水泥搅拌桩施工成本相对较低、易于操作和施工控制,是采用较多的形式。
按照规范要求并结合理正软件检算,本设计采用双向水泥搅拌桩加固,桩径0.5m,桩间距1.0m,加固深度12.5m。双向水泥搅拌桩体抗剪强度为300 kPa,桩身强度大于1.2 MPa。试块标准养护28 d 立方体无侧限抗压强度应不小于1.0 MPa,单桩承载力不小于180 kN,复合地基承载力不小于150 kPa[3],能够较好的满足悬臂式挡土墙对地基承载力的要求[2]。
5 结构验算
钢筋混凝土悬臂式挡土墙设计,包括墙身构造设计、墙身截面尺寸的拟定、结构稳定性和基底应力验算以及墙身配筋计算、裂缝配筋计算、裂缝开展宽度验算等[4]。本工程结构验算时,包括有地震和无地震情况下的无荷、双线单荷、双线双荷等共8种情况。采用理正岩土工程计算分析系列软件5.5版,设计得到墙体的具体尺寸见图3。
经分析验算,在所有荷载都作用的情况下,墙底抗滑力131.611 kN,滑移力97.752 kN,挡土墙抗滑稳定系数Kc为1.346,不小于1.300[1];而双线单荷的情况下抗倾覆安全系数最不利,抗倾覆力矩419.150 kN・m,倾覆力矩142.141 kN・m,挡土墙抗倾覆稳定系数K0为2.949不小于1.600[1],均满足规范要求。地震时无荷载的情况下作用于基底的合力偏心距验算最不利,其验算值为0.26,满足支挡规范要求土质地基e不应大于B/6;地基最大压应力为108.943小于150.000kPa,满足复合地基承载力条件。
墙趾和踵板截面剪力最不利情况为地震时所有荷载都作用,截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋。截面弯矩分别为37.314 kN・m和78.748 kN・m,配筋面积均为1125 mm2,可满足实际要求。立墙截面剪力最不利情况为地震时所有荷载都作用,在距离墙顶4.5m处的截面剪力为130.429 kN,截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋。截面弯矩为193.458 kN・m,配筋面积为1561 mm2。裂缝已控制在允许宽度以内,以上配筋面积为满足控制裂缝控制条件后的面积。
经验算,钢筋混凝土悬臂式挡土墙的墙身构造设计、结构稳定性和基底应力以及墙身配筋、裂缝配筋、裂缝开展宽度等均满足相关规范和工程实际要求。
6 结语
1)在支挡结构设计中,不但要考虑地震和浸水等条件的影响,同时也应充分考虑到软土地基自身特点和挡土墙常见病害,因地制宜,采取安全合理的支挡措施和复合地基形式。
2)采用双向水泥搅拌桩加固悬臂式挡土墙地基,具有施工操作简单,优化投资成本、便于施工控制的优点。但应加强设计及施工控制管理,确保挡土墙安全。
3)设计的钢筋混凝土悬臂式挡土墙占地少,简洁美观,工期快,较好的满足了工程实际需要和尽量少侵占防洪渠的实际要求,为同类型工况下钢筋混凝土悬臂式挡土墙设计提供了经验和参考。
参考文献
[1] 中华人民共和国铁道部,TB10025-2006 铁路路基支挡结构设计规范. 2006.
[2] 中华人民共和国铁道部,TB10106-2010铁路工程地基处理基础规程. 2010.
[3] 叶书麟.地基处理工程实例应用手册[K].北京: 中国建筑工业出版社, 1998.
[4] 尉希成,周美玲.支挡结构设计手册(第二版) [K].北京:中国建筑工业出版社,2004.
Cantilever Retaining Wall Design in Soft Soil Condition
Peng Wen
Abstract: Aiming at the problem that the invade limiting subgrade of some Heavy Load Railway in the soft soil condition in Tianjin Port. The cement treated composite foundation and a kind of cantilever retaining wall with the consideration of earthquake and submergence were adopted, which could prevent all diseases effectively, and the construction period is short, cost is suitable, which is also easy to control and manage in construction process, so as to decrease or avoid retaining wall disease. The design can meet the engineering practices well and it could be further extended.
Key words: cantilever retaining wall, composite foundation, design
【关键词】格梁式预应力锚索挡土墙;施工工艺
1 工程概况
大连中冶焦耐项目住宅小区在紧邻11#住宅楼楼东侧和南侧设有一条消防通道,从11#楼东北角小区道路(绝对标高111.50m)启始至E地下车库入口截止(绝对标高为120.0m)。由于此处11#与26#已经有一条小区主要通道,致使此消防通道的路边距离11#楼较近,仅为4.0m,。为形成此条消防通道,必须在此通道两边施工挡土墙。
为尽可能减少挖方量和保持边坡稳定,靠近11#楼的挡土墙采用传统挡土墙(重力式或扶壁式等)均无法实现。为此设计人员根据现场实际情况,将26#楼一侧(A4~A5段)挡土墙设计为钢筋砼扶壁式挡土墙,将11#楼一侧(A6~A7段)挡土墙设计为格梁式预应力锚索钢筋砼档板挡土墙。消防通道和挡土墙的布置详见下图:
2 工艺原理
由于消防通道施工前11#楼和26#楼住宅的主体结构已全部施工完毕,如大量挖方易造成对边坡岩体的扰动和破坏,边坡出现滑动将直接威胁到11#楼的主体安全,发生安全、质量事故。为从根本上解决问题,通过设置格梁式预应力锚索挡土墙,一方面利用格梁式预应力锚索挡土墙的承重和抗倾覆作用,另一方面采用预应力锚索将格梁与滑动面以内的稳定岩体有机地锚固起来,形成坡体、拉锁及格梁组成的整体超静定结构。锚索直接改变滑面上的应力状态和滑动稳定条件,使不稳定滑体处于较高围压的三向应力状态,岩体强度和变形特征比在单轴压力及低围压条件下好得多,压紧状态使结构面对岩体变形消极影响减弱,明显改善边坡的受力状态,从而提高岩体的整体稳定性。
3 工程条件
开工前,与A6~A7段挡土墙相邻的11#楼建筑物主体结构已经全部施工完毕。根据挡土墙施工图我方对挡土墙的位置和现场实际的地势地貌进行了定位放线和高程测量(详见下图):
11#楼东侧施工前的自然情况为:①A6~A7段挡土墙上半部的边坡已开挖完毕;下半部仍座落在现有边坡上需要土方开挖;②现有的边坡高差较大,约为15.60m;③11#楼东侧基础为人工挖孔桩基础,自现有自然地面向下埋深为10m;11#楼南侧施工前得自然情况:挡土墙的所处位置的自然标高为119.46m,土质为中风化岩石,如需施工需要土方开挖施工。
根据A6~A7挡土墙施工图纸,挡土墙成活内边线距离11#楼的主体仅为4m,致使挡土墙施工开挖后的基坑边线与已完毕建筑基础的水平距离(最小处仅为3.5m)超过规范规定的安全距离(>6m),且挡土墙墙身底标高部分比独立柱基础低,部分与人工挖孔桩持平。这样在挡土墙的施工中对11#楼存在很大的安全隐患,故如果在施工中发现异常现象必须马上停止施工。
4 施工工艺流程
4.1 总体安排
此段挡土墙拆分成2段,11#楼东侧为一段,11#楼南侧为一段。施工顺序为由低向高逐段施工(即先施工东段再施工南段)。
4.2 工艺流程
外运土形成施工通道及操作平台(回填后标高距顶部4m)对边坡松动的土方进行清理搭设锚杆施工脚手架锚杆钻孔、注浆施工拆除锚杆施工脚手架搭设挡土墙施工脚手架挡土墙钢筋绑扎模板支设、加固施工砼分层浇筑施工拆除模板待挡土墙砼强度达到75%后进行锚杆钢绞线预应力张拉下层土石方开挖工序同上。
4.3锚杆和锚钉施工
4.3.1 施工脚手架搭设
锚索(杆)钻孔作业和喷锚作业平台采用Φ48*3.5mm钢管搭设双排落地脚手架,平台宽度不小于4米,平台为压型钢板桥板,每个平台距锚孔下500mm。采取安全措施:
为防止脚手架倾覆,在边坡上设置锚钉(直径90mm,钢筋采用二级Ø28,锚钉深度3m)并与脚手架连接,2步2跨设置。
脚手架坐落在回填土上,为防止脚手架滑移,脚手架底部满铺6mm厚钢板,钢板与脚手架立杆使用钢筋焊接,使脚手架形成整体。
构造要求按《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)要求施工。
4.3.2 锚杆与锚钉的施工
4.3.2.1 定位、钻孔
为提高钻孔效率和保证钻孔质量,采用潜孔冲击式钻机造孔。用经纬仪放出基线和定出孔位,按坐标在脚手架上安装钻机,放出锚索方位角,测角仪调整倾角。方位角+1°,倾角+0.5°。钻进中每隔5m用测角仪校正钻孔方向一次。锚位点各方向放线误差+1cm,锚索孔径误差+2mm。钻孔结束后,以高压风吹净孔内粉尘,保持无浮渣、无岩粉和水。钻进中若遇塌孔应立即停钻进行注浆固壁处理。
4.3.2.2 锚索制作
锚索可以在钻孔的同时于现场进行编制。先将其调直,再根据下料长度用无齿锯截取。然后将其平顺的放在作业平台架上,量出内锚固段和锚索设计总长度,分别作出标记,每隔50~100cm穿一个对中隔离支架,两对中支架间扎紧固环一道,以提高锚索孔内钢绞线与砼的“粘结力”,自由段钢绞线也扎紧固环一道并用塑料管穿套。再在锚索端头套上导向帽,最后进行编号使其与孔位相对应。
4.3.2.2 锚索注浆
锚索下入孔内后,立即进行注浆。注浆采用M30水泥砂浆,为一次常压注浆。注浆工序采用跟管注浆,即注浆管与锚索一同下入孔内,管口距孔底200mm,边注将边拔管,注至孔口溜浆为止。为保证注浆,之后2~3小时应进行孔口补浆。注浆是保证锚杆与周围土体紧密粘和的关键,在安好锚杆的孔内注入砂浆的压力不低于0.4MPa,以确保锚杆与孔壁之间注满砂浆,砂浆内加膨胀剂及早强减水剂。
4.3.2.2 锚索张拉
当注浆强度达到设计强度的75%方可进行张拉。注浆时,同条件留置试块,经试块试压确定达到75%以上,即可张拉。张拉采用前夹式千斤顶进行。张拉锁定后,将多余部分钢绞线裁掉。做好封锚处理。
4.3.2.3 后期处理
封口注浆后从锚具量起留5cm钢绞线,将其与部分截掉。采用5mm厚钢板焊制封锚用模板(外侧焊接),预留螺栓孔。将其与格梁上预制螺栓连接固定好,灌注150#水泥砂浆封闭。
4.3.2.4 模板支设
挡土墙模板面板采用18mm厚木胶合板,内龙骨为单根60*80mm木方,木方材质为东北落叶松,木方横向间距200mm;穿墙螺栓为M25(一级圆钢)。以 1000(竖向)×1000mm(横向)布置。外龙骨为单根14b号槽钢,竖向间距为1000mm。支设方法见下图:
4.3.2.5 施工接缝处模板处理
根据设计图纸,此段挡土墙需要自上而下施工,故挡土墙上层与下层交接处的处理方案如下图:
5 安全质量控制
5.1严格安全技术交底制度及班前教育制度,提高施工人员的安全意识及警觉度。
5.2 土方工程在施工应适当缩小工作面,采用随挖、随运的方法,尽量当天
施工当天成活。
5.3 加强安全检查,对具有安全隐患的部位及时修复、整改。
5.4 不经专职安全人员同意,任何人不准挪、动用安全设施。
5.5 根据工程特点,合理安排机具和劳动力,组织快速施工。
5.6 施工期间应专人负责气象联系,及时收听气象台站天气预报,以供施工参考。
5.7 基坑开挖施工期间,基坑边缘严禁大量堆载或停靠施工机械。
6 结束语
目前该工程已施工完成,使用情况良好,外形美观。通过该工程的使用,可得出如下结论:
6. 1 一般挡土墙(重力式、扶壁式)最大高度只有15m,而格梁式锚索预应力挡土墙高度不受限制,结构整体性好,施工不受地形限制。
6.2 格梁式预应力锚索挡土墙非常适用于边坡加固处理和一般地区较整岩石边坡的支挡工程。在高边坡的情况下,可以自上而下逐级施工,避免边坡坍塌,有利于施工安全。它具有轻型、美观、施工占地少、安全可靠,与锚杆挡土墙、桩板挡土墙、扶壁挡土墙、重力式挡土墙等相比造价较低的优点。
参考文献
[1]汪正荣,朱国梁,《简明施工计算手册》(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2005
[2]GB50009-2001.《建筑荷载规范》[S]。
[3]侯君伟,关 柯,《建筑施工手册》(第四版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
关键词:基坑支护技术;水泥挡土墙,施工;控制措施;
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、水泥挡土墙结构及施工工序
水泥挡土墙支护结构是指使用水泥搅拌桩,包括加筋水泥土搅拌桩、高压喷射注浆桩所构成的基坑维护结构。常用于高层建筑的普通基坑基坑维护中,也被广泛应用于深基坑支护的辅助措施,由于其适用性强、适用范围广、施工工艺简单,成为最为普遍的基坑技术。
特别是在部分群桩地基深基坑施工技术中,包括水泥挡土墙支护施工、基坑开挖、应急处理等,而水泥挡土墙支护施工作为深基坑施工技术的一个重要环节,必须配合基坑开挖施工同步进行,如配合不当则容易引起基坑变形及坍塌。
水泥土搅拌桩施工工序为:测量放样搅拌桩机就位制浆搅拌杆下沉到设计标高喷浆搅拌提升重复搅拌下沉到设计标高重复搅拌杆提升至孔口。
二、水泥挡土墙施工要求
水泥土挡土墙施工要求主要分为规范要求和施工工艺要求两类。
1、按规范标准和建设单位认可的施工图施工。
2、适用于处理淤泥、淤泥质土、地基承载力≤120kPa的粘性土和粉性土等地基用于场地内地下水具有侵蚀性时,通过实验确定其适用性。
3、确定加固方案前查明加固区域内详细的工程地质资料。
4、设计前必须进行室内水泥土的抗压强度试验。选择合适的外渗剂和提供各种配比的强度参数。
5、水泥宜选用32.5级普通硅酸盐水泥,水泥的掺入量一般为被加固湿土重的10%~15%或被加固软土掺入水泥180~250kg/m3。湿法的水泥浆水灰比可选用0.45~0.55。
6、施工现场事先应予以平整,必须清除地上和地下的障碍物。遇有明滨、池塘及洼地时应抽水和清淤,回填粘性土料并予以压实,不得回填杂填土或生活垃圾。
7、搅拌头切土下沉到达桩端前,把拌好滤净的水泥浆液输送到桩端(注意;根据试装确认的施工参数操作,搅拌头切土下沉到达桩端,浆液也应同时到达桩端),灰浆泵压力控制在0.4~0.6Mpa范围内,搅拌提升速度应输浆速度同步。
8、每天上班开机前,应先测量搅拌头刀片直径是否达到700mm,搅拌刀片有磨损时应及时加焊,防止桩径偏小。
9、拌浆。输浆、搅拌等均应有专人记录,桩深记录误差不得大于100mm,世界纪录误差不得大于5s。
三、加筋水泥挡土墙施工技法及措施要点
加筋水泥土搅拌桩是在水泥土搅拌桩内插入筋性材料,如型钢、钢板桩、工字梁等,这些筋性材料可以拔出,也可以不拔,视具体条件而定。
1、测量放线分三个层次做,先放出工程线,请有关方确认;根据工程轴线放出加筋水泥图搅拌桩墙的轴线,请有关方确认刚才轴线与加筋水泥图轴线的间隔距离;根据已确认的加筋加筋水泥土搅拌桩墙轴线,放出加筋水泥土搅拌桩墙施工沟槽的位置,应考虑施工垂直度偏差值和确保内衬结构施工达到规范标准。
2、对加筋水泥土搅拌桩墙位置要求严格的工程,施工沟槽开挖后应放好定位型钢,施工每一根插入型钢时予以对比调整。
3、水泥土搅拌事先做工艺试桩,确定搅拌机钻孔下沉、提升速度,严格控制喷浆速度与下沉、提升速度匹配,并做到原状土充分破碎,水泥浆与原状土搅和均匀。
4、当发生输浆管堵塞时,在恢复喷浆时立即把搅拌钻具上提或下沉1.0m后再缝续浆,重新注浆时应停止下沉或提升10~20s 喷浆,以保证接桩强度和均匀性。
5、严格跳孔复搅工序施工。
6、插入型钢应均匀的涂刷减摩剂。插筋应在桩顶搅拌完成后及时进行,插筋材料深度和露出长度均应按设计要求。
7、水泥土搅拌结束后,型钢起吊,用经纬仪调整型钢的垂直度,达到垂直度要求后下垂型钢,利用水准仪控制型钢的顶标高,保证型钢的插入深度,型钢的对接头应放在土方开挖标高一下。
8、对加筋水泥土桩质量进行检验。①型钢长度:材料进场时全数检查,用钢尺量,控制在±10mm范围内。②型钢垂直度:每根型钢插入时,用经纬仪测量,型钢插入水泥土搅拌桩或高压喷射注浆桩时的垂直度偏差控制在
四、水泥挡土墙质量校核及变形监测检验方法
在水泥挡土墙施工过程中,应当及时进行挡土墙质量校核以及挡土墙变形监测,采用相应的检验方法进行监控及处理。
委托有测量资质的单位进行变形监测,钢筋混凝土灌注桩强度满足设计强度后,组织土方开挖。在基坑支护施工过程全程,采用DS1型仪器做沉降观测,水平位移变形观测采用全站仪测量。土方开挖后一周内每天观测1次,以后每三天观测1次。沉降观测及时记录并且当天汇总反馈至项目部,以便对方案施工效果进行校核和调整。
水泥挡土墙质量检验方法和程序如下:①使用单桩荷载试验检验其承载力。由由建设单位、施工单位、监理单位共同商定测试点,检验总数每个场地≥3根。②成桩后7天内进行质量跟踪检验。③相邻桩养护达到规定龄期后选取数根桩体进行开挖,检查桩顶部分外观质量。④使用仪器必须包含尺量、试验、经纬仪、水准仪等精密以及与辅助仪器相结合,避免单台仪器误差造成的监控失效。
五、水泥挡土墙施工过程监理旁站监护要点
1、审查施工方案、检查机具设备,机械进场使用前先进行调试,检测搅拌桩机运转和输料畅通情况。
2、根据设计要求通过成桩实验,确定搅拌桩机的配比等各项参数和施工工艺。 现场事先应予平整,清除障碍物。遇明滨河塘及场地低洼时应抽水和清淤,分层夯实回填粘性土料。
3、复查轴线、桩位和桩数(桩位布置与设计图误差不得大于5cm)
4、采用流量计控制喷浆速度,监理可旁站监控,严格控制输浆、喷浆速度,注浆泵出口压力保持在0.4~0.6Mpa,确保提升过程中均匀喷浆。
5、设计停浆(灰)面一般高出加固底面标高300~500mm。
6、为保证水泥土桩的垂直度,注意起吊设备的平整度和导向架的垂直度。
7、使用水泥应过筛,制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。
8、重复喷浆搅拌的方法达到标准强度。
9、按设计要求抽查搅拌深度和直径。
10、检查成桩桩位数、桩体强度,桩长,检查制桩过程中有否断桩现象,并要求施工单位提供桩位竣工图及相应质保资料。
11、互相搭接的桩体,须连续施工,一般相邻桩的施工间隔不超过8~10h,若超过须采取适当措施。
12、桩顶、桩底设计高程均应不低于设计值,桩底一般应超深10~20cm,桩顶应超高10~50cm。
六、结束语
只有针对项目的情况进行充分的地质勘察资料收集,充分考虑周边环境的条件和情况,因材施用因地制宜,按照规范的基坑支护和加固工程的流程进行水泥挡土墙施工的质量控制,而且根据项目施工过程中的监测和突况进行方案调整,才能做好基坑支护加固工程。
参考文献:
1 彭震.水泥挡土墙深基坑支护技术[J].广东科技,2007年第S1期