抗滑樁施工技術課件

抗滑樁施工淺談NorthwestResearchInstituteCo.,LtdofC.R.E.C.中鐵西北科學研究院有限公司方建生內(nèi)容提綱一、概述二、抗滑樁施工工藝三、質(zhì)量要求及質(zhì)量控制要點四、抗滑樁質(zhì)量通病的處理五、施工平安

一、概述1、抗滑樁的定義:抗滑樁是承受側(cè)向荷載用以整治滑坡的支撐建筑物，它穿過滑體在滑床的一定深度處錨固，以抵抗滑坡推力的作用，它是借助樁與周圍圍巖土共同作用，把滑坡推力傳遞到穩(wěn)定地層的一種抗滑結(jié)構。自20世紀60年代開始使用以來，抗滑樁做為治理滑坡的一種主要工程措施被廣泛采用，并取得了良好的整治效果。2、抗滑樁的優(yōu)缺點抗滑樁之所以被廣泛采用，其主要有以下優(yōu)點：〔1〕抗滑能力大，圬工數(shù)量小，在滑坡推力大、滑動面深的情況下，較其他抗滑工程經(jīng)濟、有效?！矅鴥?nèi)普遍采用的挖掘機挖掘深度要求小于5.2M,再深根底挖掘機不好挖〕〔2〕樁位靈活，可以設在滑坡體中最有利于抗滑的部位，可以單獨使用，也能與其他建筑物配合使用〔舉江油5號墩的案例〕。分排設置時，可將巨大的滑坡體切割成假設干分散的單元體，對滑坡起到分而治之的成效?！?〕挖孔抗滑樁可以根據(jù)樁身彎矩沿樁長變化合理布設鋼筋〔割筋設計〕，因此，較打入的管樁等要經(jīng)濟?！?〕施工方便，設備簡單，易操作?！?〕人工開挖樁孔能校核地質(zhì)情況，揭示滑面〔帶〕產(chǎn)狀，檢驗和修改原有的設計，使其更符合實際。然而抗滑樁也有其缺乏的地方：(1)抗滑樁利用樁周土體對樁的嵌制作用穩(wěn)定土體，所以不適用于較塑體的滑坡。(2)較之其他抗滑支撐措施需較多的鋼材。(3)由于抗滑樁截面多采用矩形，而矩形樁根本采用人工開挖，機械化率低〔補充我院為搶險應急研究了鉆孔微型樁〕，所以平安風險加大。3、抗滑樁分類〔1〕按樁的剛度分，有剛性樁和彈性樁?！?〕按樁的埋置情況分，有懸臂式和全埋式，懸臂式居多。〔3〕按材質(zhì)和截面形狀分，有木樁〔多用于臨時性工程〕、管樁〔多用于鉆孔樁〕、鋼筋混凝土樁〔矩形、圓形〕和鋼樁。國內(nèi)使用最多的為矩形鋼筋混凝土挖孔樁。鋼筋混凝土挖孔樁與預應力錨索組合使用可稱為預應力錨索抗滑樁。重慶向家坡滑坡懸臂樁治理工程青海李坎公路滑坡錨索抗滑樁4、抗滑樁實用范圍〔1〕實用于鐵路工程、公路工程、水利工程滑坡，古滑坡的病害整治?！?〕自然災害〔地震、泥石流、暴雨〕所造成的山體滑坡的病害整治?！?〕抗滑樁與砼擋土板或漿砌片石擋土墻組合進行路基病害整治。照片1抗滑樁與擋土板組合，擋土板鋼筋綁扎，講使用條件照片2抗滑樁與擋土板相結(jié)合體〔后掛板與前掛板〕5、樁的平面布置一般情況下抗滑樁均成排地布置在滑坡體前緣抗滑段的位置，盡量利用樁前巖土的抗力，只在特殊情況下或因施工條件的限制才考慮其他部位。樁的間距，對于巖質(zhì)滑坡，一般取決于滑坡推力大??；對于土質(zhì)滑坡，要確?；w不從樁間擠出，根據(jù)滑體的密實程度、含水情況、滑坡推力大小、樁截面大小及施工難易和土體自然拱作用等綜合考慮，多為2~5倍的樁徑。在實際設計中，樁的橫向間距〔中-中〕多設計為6m左右，可以保證滑坡不會從樁間擠出。6、抗滑樁的長度及錨固深度抗滑樁的長度與滑坡體滑面深度、推力大小、滑床有關，滑面是抗滑樁設計的關鍵參數(shù)之一。普通抗滑樁的錨固深度根據(jù)設計經(jīng)驗一般大于或等于樁長的三分之一，因此在抗滑樁設計過程中確定滑坡體滑面的準確位置是非常重要的，對已滑動過且是單層滑面的滑坡體相對來講其滑面的準確位置通過鉆探就能確定。但對于多年形成的古滑坡、老滑坡來講其滑動面往往不止一個，這就給滑坡勘察、設計帶來一定的難度，這也就是局部地段的滑坡為什么要經(jīng)過屢次整治方能解決問題的一個原因。陜西某煤礦廣場滑坡治理的抗滑樁傾斜27度，問題的關鍵在于存在三層滑面滑坡剪出口該滑坡體地標坡度很緩，15°圖片3滑動面講兩個實例1.重慶享家坡滑坡：滑體186萬方，1998年開挖路基發(fā)生滑坡，到2004年委托我院設計，已實施治理工程3次，工程失敗。1〕滑面有4層，前3次治理了3層；2〕抗滑樁施工導致過水斷面減小，地下水位抬升。2.福建205國道巖前滑坡懸臂樁后支頂不到位，導致滑坡滑動二、抗滑樁施工工藝1、工藝特點:〔1〕施工工藝比較簡單。從工藝流程來說就是放樣—挖樁—綁樁身鋼筋—澆筑樁身砼?！?〕可操作性較強?！?〕機械化裝備程度較低?！?〕需要勞動力較多?！?〕技術含量要求不高。〔6〕施工工期受滑坡變形情況影響較大。主要根據(jù)滑坡變形階段情況，考慮跳槽開挖的樁數(shù)。2、工藝原理及設計要求〔1〕工藝原理抗滑樁通常為鋼筋混凝土樁體，抗滑樁可根據(jù)滑坡體的規(guī)模大小設置單排抗滑樁及多排抗滑樁，單排抗滑樁通常設置于滑坡前沿且與樁間墻連接形成整體，樁間墻通常分為兩種：一種是現(xiàn)澆或預制混凝土板，另一種是漿砌片石擋土墻?！惨姾箜搱D片〕錨索抗滑樁與漿砌塊石樁間墻抗滑樁與現(xiàn)澆混凝土板〔2〕作用機理抗滑樁由錨固段及抗滑段組成，簡單的說滑面以下局部為錨固段，錨固段是保證樁體的自身穩(wěn)定；滑面以上局部為抗滑段，抗滑段主要承擔滑坡土體的下滑力，它的作用是阻止滑坡體沿著一定的軟弱結(jié)構面〔帶〕產(chǎn)生剪切位移而整體地向斜坡下方移動，滑坡的整體下滑力，從而到達增強山體滑坡的穩(wěn)定性及滑坡整治加固的目的?！?〕做為抗滑建筑物，抗滑樁在設計時必須滿足以下幾點：①樁間土體在下滑力作用下，不能從樁間擠出去，通過控制樁間的距離來進行控制，處理措施通常為現(xiàn)澆鋼筋混凝土擋土板或樁間漿砌片石擋土墻兩種.②樁后土體在下滑力作用下不能產(chǎn)生新滑面自樁頂越出，要進行越頂檢算，通過樁高來控制。③樁身要有足夠的穩(wěn)定度，在下滑力的作用下不會傾覆，通過錨固樁深度來控制。④樁身要有足夠的強度，在下滑力的作用下不會破壞，對樁進行配筋來滿足?！?〕抗滑樁的強度抗滑樁通常設計為C25鋼筋混凝土。3、抗滑樁的工藝流程〔1〕抗滑樁工藝流程見圖1：施工準備綁扎鎖口鋼筋開挖鎖口盤測量定樁位支鋼模板報監(jiān)理驗收合格澆筑護壁砼開挖第N節(jié)護壁支護壁鋼模板綁扎護壁鋼筋報監(jiān)理驗收澆筑鎖口混凝土合格進行樁口安全防護護壁混凝土強度達到75%后拆模開挖下一節(jié)護壁樁孔成型樁孔鋼筋綁扎澆筑樁身混凝土報監(jiān)理驗收合格〔2〕抗滑樁操作要點:①熟悉設計文件，對抗滑樁設計文件進行主要審核設計工程數(shù)量、樁頂標高、樁長、鋼筋布置及平面位置是否合理等內(nèi)容，假設設計工程數(shù)量有誤及抗滑樁平面布置與實地不一致時，應及時與監(jiān)理、設計單位聯(lián)系進行變更處理，為后續(xù)不出現(xiàn)窩工順利施工打好根底，從以往的施工經(jīng)驗來看，熟讀及研究設計文件非常重要。②材料的選擇和材料的儲存、堆放：根據(jù)抗滑樁設計文件，對抗滑樁工程所需的原材料鋼筋、水泥、砂石料等進行調(diào)查及選擇，所有原材料必須滿足設計文件及相關標準要求，同時根據(jù)施工工期及設計工程數(shù)量合理確定材料的庫存量，砂、碎石、水泥、鋼筋的堆放必須符合平安標準及現(xiàn)場文明施工要求。③原材料的試驗實配合比的選定：抗滑樁所有原材料進場前必須及時進行試驗抽檢工作，報有關方面審批，合格前方能進場。同時根據(jù)設計文件混凝土土的標號做好配合比的設計并上報審批工作。④設置混凝土拌合站：混凝土拌合機采用強制攪機，集中拌制混凝土，混凝運輸采用罐車進行運輸。⑤樁孔下照明及通風設施：樁孔下照明采用36V低壓照明，為保證用電平安，在燈泡外設置鋼絲網(wǎng)護照。當抗滑樁深度超過20米時，為保證施工人員的平安，必須向樁孔內(nèi)進行通風。

根據(jù)樁孔設計深度選擇不同功率的鼓風機進行通風，并隨時檢測孔內(nèi)有害氣體的濃度。⑤模板制作及鋼筋加工：抗滑樁護壁模板采用鋼模板，鋼筋加工在加工房內(nèi)進行，按設計文件要求進行鋼筋加工。⑥測量放線：施工前對抗滑樁進行準確測量放線并設置護樁以便樁孔開挖過程中及時進行校核。⑦為觀測滑坡位移情況，在樁體及樁外設置觀測點，每天早、晚各觀測一次并做好記錄。⑧隨時對起吊設備、各種平安防護用品、大型機械進行檢修和維護，確保其處于良好運行狀態(tài)，防止各種事故發(fā)生。4、施工工藝流程詳解〔1〕開挖孔口：開挖首先要進行樁孔鎖口施工，樁孔鎖口采用C20鋼筋混凝土，樁口鎖口應高出地面18cm，一是防雨水進入樁孔，二是防雜物掉入樁內(nèi)威脅施工人員平安。圖4抗滑樁鎖口盤開挖及鋼筋綁扎〔生命通道〕〔2〕綁扎護壁鋼筋：護壁鋼筋嚴格按設計要求加工，人工起吊放入樁孔綁扎，為使每節(jié)護壁連成一個整體，受力均勻，護壁接茬處要保證鋼筋搭接良好，并用砼進行封閉?！?〕護壁立模：護壁鋼筋完成后進行護壁立模施工，護壁模板采用鋼模板，為確保樁體尺寸，必要時可將樁體長度各加寬5cm，同時護壁模板加固要牢固?！?〕灌注護壁混凝土：樁孔護壁混凝土灌注之前先去除孔壁上的松動石塊和浮土，使護壁混凝土緊貼巖面，護壁混凝土必須振搗密實，已確保樁孔開挖平安。圖5護壁開挖及護壁砼澆筑拆模施工：待護壁混凝土強度到達設計強度的75%時即可進行拆模施工。開挖下一節(jié)：模板撤除后即進行下一節(jié)護壁的開挖。其施工工序又重復開始。檢查標高：根據(jù)設計文件要求樁頂標高及現(xiàn)場實際測量地面標號計算實際需挖樁深度，然后根據(jù)該深度對樁孔進行驗收，驗收合格前方可進行樁內(nèi)鋼筋綁扎?！?〕下鋼筋：嚴格按照設計文件樁內(nèi)鋼筋配筋數(shù)量、長度等要求進行施工，鋼筋綁扎先從樁底綁扎箍筋，四角固定主筋開始，將箍筋從樁底綁到樁頂，最后再進行剩余主筋綁扎、連接。圖6樁身鋼筋綁扎圖7樁身鋼筋綁扎〔6〕報驗：樁內(nèi)鋼筋籠施工完成后，經(jīng)自檢合格后向監(jiān)理工程師進行報驗，檢查合格后進行鋼筋混凝土灌注施工?！?〕灌注樁身混凝土：在混凝土灌注前檢查樁孔是否有積水，坍塌等現(xiàn)象，假設存在必須及時抽干孔內(nèi)積水或去除孔底坍塌物。從樁頂開始搭接好串桶，串桶底至混凝土面高度保持在1m左右，采用插入式搗固器振搗密實，每澆筑50cm厚振搗一次，在灌注第二層時振搗器插入第一層混凝土5cm深進行搗固，以使層與層之間混凝土振搗密實?？偨Y(jié)：從開挖鎖口開始，每道工序必須向現(xiàn)場監(jiān)理工程師進行報驗，經(jīng)報驗合格后，才能進行下道工序的施工任務，這是質(zhì)量控制程序所要求的。圖澆8注樁身混凝土5、主要施工機械設備及

勞動力組織〔1〕主要機械設備：空氣壓縮機鑿巖機風鎬電焊機套筒套絲機鋼筋彎曲機鋼筋調(diào)直機發(fā)電機強制攪拌機砼運輸車裝載機鼓風機卷揚機起吊設備振動棒全站儀〔2〕勞動力組織技術干部及領工員平安員質(zhì)檢員挖孔班鋼筋加工班電焊工模板工爆破工〔假設需要爆破〕拌合站機械設備及勞動力數(shù)量可根據(jù)工程量及工期要求進行組織安排。采用倒排工期來配備設備及人員。三、質(zhì)量要求及質(zhì)量控制要點

抗滑樁質(zhì)量要求：1、材料控制：抗滑樁所用砂、碎石、水泥、鋼筋必須符合設計及標準要求。砂的細讀模數(shù)控制在2.4~2.7之間，含泥量小于3%。碎石采用2~4cm的連續(xù)級配，含泥量小于2%。水泥采用325普通硅酸鹽水泥，鋼材采用大型鋼廠生產(chǎn)的合格鋼材。

2、配合比：選用合理的配合比是保證抗滑樁施工質(zhì)量的先決條件。根據(jù)試驗設計施工配合比。3、混凝土拌合：混凝土拌合必須嚴格控制配合比進行投料，根據(jù)拌合站距施工現(xiàn)場的距離及天氣情況控制好混凝土的塌落度，同時要控制好混凝土的攪拌時間，假設混凝土攪拌時間過短，會出現(xiàn)混凝土拌合不均勻，假設混凝土攪拌時間過長，那么混凝土會產(chǎn)生離析等現(xiàn)象。建議采用機械控制水泥量，畢竟人工添加水泥存在一定的誤差或偷工減料現(xiàn)象。

4、開挖過程和樁底地質(zhì)：抗滑樁挖至滑面或設計錨固基點時，應對抗滑樁設計樁長及錨固深度進行校核。為保證抗滑樁的幾何尺寸及垂直度符合設計要求，施工中要做好測量放樣工作，用線錘校核其垂直度，隨時進行校核。5、抗滑樁護壁鋼筋及護壁混凝土：抗滑樁護壁厚度必須按設計要求進行控制，每節(jié)護壁之間鋼筋的焊接必須保證質(zhì)量，以確保樁孔開挖平安?？够瑯蹲o壁混凝土施工質(zhì)量的好壞，是否存在跑模、鼓脹、裂縫等缺陷，關系到樁內(nèi)徑尺寸缺乏對今后下樁身鋼筋有很大的影響，關系到樁孔內(nèi)作業(yè)人員的人身平安。護壁質(zhì)量好，假設滑坡出現(xiàn)變形第一時間反響在護壁變形上，這樣可對現(xiàn)場管理人員及施工人員警示，采取措施處理，防止施工平安。6、鋼筋籠的制作：鋼筋的制作及綁扎嚴格按設計及標準進行制作，抗滑樁樁身鋼筋在樁孔內(nèi)安裝綁扎時，需在主筋后面設置混凝土墊塊，以確保其有足夠的保護層厚度。樁身鋼筋在對接時，同一截面鋼筋接頭不能大于鋼筋總數(shù)的25%，樁身受拉鋼筋連接〔指主筋〕分焊接與套筒連接。〔見以下圖片〕焊接分很多種，適合抗滑樁焊接的有：閃光對焊、電渣壓力焊，電弧焊中的幫條焊與搭接焊不適合抗滑樁主筋連接埋渣電弧焊安裝中埋渣電弧焊成品閃光對焊進行中連接套剖面套筒連接套套筒連接成品7、混凝土灌注：用于抗滑樁工程的所有原材料必須符合設計及標準要求，砂、碎石、水泥必須經(jīng)試驗檢測合格前方能進場使用，混凝土的拌制嚴格按試驗室的配合比進行拌制，混凝土的搗固采用插入式振搗器進行搗固，采用先周邊后中間的方法進行搗固，確保混凝土的搗固質(zhì)量。8、樁身混凝土必須一氣呵成，不允許出現(xiàn)斷樁的質(zhì)量事故發(fā)生，為此，必須從電力、材料供給，裝載、攪拌設備，運輸設備，振搗設備以及人力等方面做好充足的準備，必要時制定應預案，方能進行樁身砼澆筑作業(yè)。四、抗滑樁質(zhì)量通病的處理：1、抗滑樁質(zhì)量通病存在兩個方面：一是樁身完整性，通常的缺陷有夾泥、斷裂、因滑坡段位移而出現(xiàn)縮徑、擴徑、混凝土離析等；二是影響樁底支承條件的質(zhì)量問題，主要是混凝土灌注前清孔不徹底，孔底沉淀厚度超過標準極限，影響其承載力。2、針對上述質(zhì)量通病施工過程中就應密切關注各道工序的施工，嚴格控制各道工序的施工質(zhì)量，抗滑樁在滑坡段開挖時要加強混凝土護壁施工質(zhì)量的控制，采取有效措施控制其樁底變形，防止出現(xiàn)縮徑和擴徑現(xiàn)象；樁身混凝土離析產(chǎn)生的主要原因是串桶底距離混凝土面高度較高，因此混凝土樁身灌注時要嚴格控制串桶底離混凝土的高度，同時要加強混凝土的振搗，以確保樁身的完整性，樁身混凝土澆筑前必須抽干積水和去除孔底浮渣，以便抗滑樁錨固段能到達其錨固效果。五、施工平安綜上所述，抗滑樁的工藝流程并不復雜，只要嚴格按照設計文件要求嚴格施工，精心組織，統(tǒng)籌安排，抗滑樁質(zhì)量會到達設計要求從而起到治理滑坡的真正目的。但是，在抗滑樁施工過程中，如何確保抗滑樁施