側(cè)向約束樁施工工法

1、側(cè)向約束樁施工工法一、前言在工程建設(shè)中，常會(huì)遇到因受巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文條件、人文活動(dòng)和其他因素影響 而引起的各種滑坡現(xiàn)象。整治中厚層滑坡通常都是采用各式擋土墻進(jìn)行支擋。但對(duì)于大體 積的深層滑坡體，用擋土墻顯然不行，而采用大斷面深層埋式鋼筋混凝土約束樁，是一種 有效的整治方法。鋼筋混凝土側(cè)向約束樁治理滑坡體，是根據(jù)彈性樁或剛性樁的原理，按懸臂梁的計(jì)算 方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，依靠單樁與土體（巖體）的共同受力來(lái)抵制滑體的滑動(dòng)，保證建筑物的安 全。尤其對(duì)于有軟硬互層的成層基巖，它還有串聯(lián)固節(jié)的作用，增加整體抗滑力，整治效 果更加明顯。中鐵XX局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司在遂渝鐵路DK61+574+616路基右側(cè)6

2、根約束樁 工程施工中，通過(guò)工程實(shí)踐不斷提高，逐步形成本工法。二、工法特點(diǎn)樁的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（多為矩形斷面），便于開(kāi)挖，不需要特殊的機(jī)具設(shè)備。在樁身開(kāi)挖 過(guò)程中，能直接探測(cè)到地層的地質(zhì)情況和滑動(dòng)面的位置，進(jìn)行便于驗(yàn)證、修改和完善設(shè) 計(jì)。樁身開(kāi)挖斷面小。施工時(shí)擾動(dòng)滑體少，且每根樁施工完后，都能立即起到抗滑作 用，并隨著樁身竣工數(shù)量的增加，并使滑體日趨于穩(wěn)定。樁的適應(yīng)性強(qiáng)，抗滑效果好，樁群布置靈活，截面尺寸可依地質(zhì)情況適當(dāng)調(diào)整， 既可單獨(dú)使用又可與其他支擋措施配合使用。施工安全可靠，不危及附近建筑物安全。施工占地和施工干擾少，且不受雨季影響，便于爭(zhēng)取工期。三、適用范圍本工法適用于整治滑動(dòng)面以下有穩(wěn)定巖土地

3、層的大體積深層滑坡體和復(fù)活的古滑 坡體，也適用于整治處于滑動(dòng)階段的滑坡，尤其整治有軟硬互層的滑體，效果更佳。在新建工程中，對(duì)于影響或危及鄰近建筑物安全的開(kāi)挖工程，也可酌情采用。四、施工工藝（一）基本原理約束樁樁身的變位和內(nèi)力計(jì)算，滑動(dòng)面以上根據(jù)滑體推力和樁前抗力計(jì)算，滑動(dòng)面以下根據(jù)滑動(dòng)面的彎矩和剪力，按地基的彈性抗力進(jìn)行計(jì)算。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)按極限狀態(tài)法計(jì)算。樁的基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1（見(jiàn)CAD圖）一500=鎖口鋼筋-混凝土護(hù)壁滑坡線樁身混凝土樁身截面I孔口平面圖1側(cè)向約束樁（二）工藝流程（見(jiàn)圖2）（三）施工要點(diǎn)施工準(zhǔn)備1）測(cè)定樁位，平整場(chǎng)地。單樁根據(jù)設(shè)計(jì)斷面，平整出不小于此斷面的場(chǎng)地；群 樁或排樁根據(jù)地形

4、地貌整理出成片場(chǎng)地，以便于安裝井架及出碴便道，樁區(qū)地表要建截排 水及防護(hù)設(shè)施；雨季施工，孔口搭設(shè)雨棚。2）安裝井架。為便于出碴，井架可視情況采用扒桿或用鋼筋制成的轆轤或用萬(wàn) 能桿拼制龍門架，一般每個(gè)井口安設(shè)2臺(tái)2噸卷?yè)P(yáng)機(jī)或人力作為提升牽引力。3）鋪設(shè)出碴便道。4）準(zhǔn)備好各工序所需的機(jī)具器材和井下排水、通風(fēng)、照明設(shè)施，并設(shè)置觀測(cè)滑 坡變形、位移的標(biāo)志。2、樁身開(kāi)挖1）井口部分。根據(jù)樁身井口段的土質(zhì)情況將井口挖至12m深時(shí)，即可立模灌注壁厚 2030cm厚的第一節(jié)鋼筋（素）混凝土護(hù)壁。此節(jié)護(hù)壁在井口 0.51.0m高度范圍內(nèi)加厚至 50cm,這部分稱之為鎖口，用來(lái)防止下節(jié)井壁開(kāi)挖時(shí)井口下沉。鎖口頂

5、面平整，并高于原地 面。2）樁井掘進(jìn)，采取邊挖邊護(hù)的方法。具體開(kāi)挖深度視地質(zhì)情況確定，如有地下水出 露或石質(zhì)風(fēng)化破碎地段，井壁容易發(fā)生塌方，每節(jié)深度可適當(dāng)減小至1m左右。為減少開(kāi) 挖時(shí)對(duì)井壁的震動(dòng)，應(yīng)以風(fēng)鎬開(kāi)挖為主，石質(zhì)較堅(jiān)硬地段，多數(shù)使用風(fēng)槍淺眼爆破。開(kāi)挖 時(shí)先中間后井壁。3）出碴。井內(nèi)采用人工裝碴，使用井架做提升設(shè)備，將簍筐放入井內(nèi)裝碴，用卷?yè)P(yáng) 機(jī)或人工將碴提出并運(yùn)走。采用龍門井架施工的，先將斗車吊至井口后再用在用平板車，將土斗車移至出碴便道 推出卸碴，同時(shí)將空車移至井口吊入井內(nèi)，以避免在井口內(nèi)倒裝。4）護(hù)壁支撐。為保護(hù)樁井開(kāi)挖的施工安全和護(hù)壁質(zhì)量，樁井采取邊挖邊護(hù)的方法施工。 注意避免在

6、土石層變化處和滑動(dòng)面處分節(jié)。在立模灌注每節(jié)鋼筋（素）混凝土前，注意清 除巖壁上的浮土和松動(dòng)石塊，使護(hù)壁混凝土緊貼圍巖。每節(jié)開(kāi)挖應(yīng)在上節(jié)護(hù)壁混凝土終凝 后進(jìn)行，而且開(kāi)挖不宜過(guò)深，以免上節(jié)護(hù)壁懸空過(guò)高。護(hù)壁的混凝土用C20-C30級(jí)，鋼筋一般用A3圓鋼。為便于施工，豎向鋼筋頂部彎成 測(cè)量放樣平場(chǎng)地、截排水 施工準(zhǔn)3備安井架及卷?yè)P(yáng)、通風(fēng)機(jī)樁身開(kāi)挖圖2工藝流程圓弧鉤，下部彎成90。直鉤。在灌注下一節(jié)護(hù)壁時(shí)將90。扳直，并與下一節(jié)鋼筋相連，以 加強(qiáng)護(hù)壁的縱向連接性及整體性。灌注護(hù)壁混凝土可利用溜槽、串筒，也可利用料斗通過(guò) 提升設(shè)備輸送混凝土。灌注混凝土?xí)r，每?jī)晒?jié)護(hù)壁之間留出缺口，待拆模后用于干硬性混 凝

7、土填塞抹平。5）井內(nèi)通風(fēng)。樁井挖至一定深度后，為保證井下有新鮮空氣，一般采用通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。6）井內(nèi)排水。當(dāng)樁井挖至有水時(shí)，采用離心泵抽水。7）上下井設(shè)施。為解決施工人員上下井，可視井下情況設(shè)扶梯或設(shè)帶安全卡的吊籠。3、灌注樁身混凝土1）樁身材料?；炷恋燃?jí)為C20-C30，水泥多為p.o.32.5。遇有侵蝕性地下水時(shí)，按 有關(guān)規(guī)定另行選用，主筋骨架依樁承受的推力設(shè)計(jì)而定。2）灌注前準(zhǔn)備工作鋪底：為減少井內(nèi)滲水，保持清潔，井底用同級(jí)混凝土 1020cm鋪設(shè)。壓漿：護(hù)壁有裂紋時(shí)，用風(fēng)槍布眼壓漿，以加強(qiáng)樁的抗滑力。清孔：一是鑿除護(hù)壁突出部位，防止下放鋼筋籠遇到困難。二是用高壓水沖洗護(hù)壁和 清除護(hù)壁上的

8、雜物。配筋：根據(jù)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度按照鋼筋接頭數(shù)量在同一截面上不超過(guò)1/2的要求進(jìn)行配置。設(shè)井內(nèi)簡(jiǎn)易平臺(tái)：為方便施工人員下放主筋和綁扎焊接鋼筋，在井內(nèi)每35m設(shè)一個(gè) 4050cm寬（能站23人）的工作平臺(tái)。3）主筋下放及固定鋼筋下放綁焊。由于約束樁一般較深，采用先綁焊后下放，技術(shù)難度大。一般采用先 下放后綁焊。先下放四角主筋，再下放箍筋，逐次下配筋，在井下綁扎成鋼筋籠。鋼筋籠固定。由于鋼筋籠又長(zhǎng)又重，定位及固定其間距較困難。操作時(shí)可邊綁扎邊固 定，每58m在四周上用鋼筋打入護(hù)壁，鋼筋與鋼筋籠焊接。4）灌注混凝土拌合站設(shè)在井口附近，使用溜槽和串筒，輸送混凝土到井下。灌注樁身混凝土必須連 續(xù)進(jìn)行，每一搗固層

9、以不超過(guò)30cm為宜。當(dāng)滑體有滑動(dòng)跡象或需加快施工進(jìn)度時(shí)，可采 用速凝早強(qiáng)混凝土。五、機(jī)具設(shè)備本工法施工一根樁所需機(jī)具設(shè)備見(jiàn)表1序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量1攪拌機(jī)CZQ50臺(tái)12井架桿件自制套13電焊機(jī)75kVA臺(tái)14水泵1級(jí)臺(tái)15土斗車自制個(gè)26鋼模扳組合式噸27風(fēng)槍風(fēng)動(dòng)臺(tái)28鎬自制個(gè)19通風(fēng)機(jī)5.511kW臺(tái)110卷?yè)P(yáng)機(jī)3t臺(tái)211土斗自制個(gè)2表1 1根樁施工需用機(jī)具設(shè)備六、勞力組織1、樁身開(kāi)挖工班勞力組織見(jiàn)表2序號(hào)工作內(nèi)容斷面尺寸（1.5mX2m）1井上指揮（安全）12井內(nèi)開(kāi)挖裝碴343井外推車出碴34爆破工15電工16卷?yè)P(yáng)、抽水、通風(fēng)1表2樁身開(kāi)挖工班勞力組織2、混凝土灌注勞力組織見(jiàn)表3

10、七、質(zhì)量控制1、每根樁采用經(jīng)緯儀放樣樁身斷面尺寸、中心位置、孔底高程，護(hù)壁厚度必須符合 工程質(zhì)量評(píng)定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。井下爆破、主筋焊接和混凝土灌注必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范。2、每次井壁開(kāi)挖及襯砌立模，均應(yīng)從井口吊線，以防止超欠挖及偏斜。豎向主筋或 其他鋼筋搭接應(yīng)避免設(shè)在土石分界處和滑動(dòng)面處。3、灌注樁身混凝土前年應(yīng)沖洗護(hù)壁，清除雜物，并按要求做好鋪底。4、樁身混凝土灌注量大，故灌注前充分做好準(zhǔn)備工作，以確保工程質(zhì)量。序號(hào)工作內(nèi)容護(hù)壁斷面（1.5X2）樁身斷面（1.5X2）1井上指揮（安全）112井內(nèi)搗固113扒送合234倒水泥115過(guò)磅116運(yùn)（裝）砂2237運(yùn)（裝）碎石24468電工119攪拌、通

11、風(fēng)司機(jī)1110值班木工11表3混凝土灌注勞力組織八、安全措施1、約束樁施工類似深井作業(yè)，樁身開(kāi)挖及井下爆破必須嚴(yán)格遵守建筑安裝工人安 全技術(shù)操作規(guī)范和安全爆破規(guī)程，選擇最安全的起爆方法。施工時(shí)四周必須設(shè)柵欄， 各種材料及施工器材距井口應(yīng)有一定的距離，以防落入井內(nèi)傷人。2、井上設(shè)專人指揮，各工序有安全員，井下作業(yè)作業(yè)人員佩帶安全帽。鋼筋下落及 焊接采用懸吊牽引，井下不得站人。井內(nèi)工作平臺(tái)必須牢固，平臺(tái)上作業(yè)人員必須拴安全 帶，作業(yè)人員上下井升降吊籠必須安全卡，并經(jīng)常檢查鋼絲繩及連接部位。3、作業(yè)時(shí)電器一定要有接地裝置，防止漏電，井下采用安全電壓。4、鎖口必須澆筑平整，其頂面不得低于原地面，護(hù)壁襯

12、砌必須及時(shí)澆筑。5、樁身施工時(shí)必須設(shè)置觀測(cè)設(shè)施，有專人負(fù)責(zé)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)有不利于安全的滑動(dòng)情況 及時(shí)通知作業(yè)人員撤離現(xiàn)場(chǎng)。九、效益分析挖孔側(cè)向約束樁是根治深層滑坡行之有效的方法之一，它的抗滑能力大，圬工少；設(shè) 樁的位置比較靈活，既可集中設(shè)置，也可單獨(dú)使用，或與其他支擋結(jié)構(gòu)工程配合使用；施 工簡(jiǎn)便，可分點(diǎn)同時(shí)施工，易于進(jìn)行勞力安排，工期較短，施工不受季節(jié)影響；成樁后立 即發(fā)揮作用，有利于滑坡的穩(wěn)定；具有適應(yīng)性強(qiáng)，施工干擾少，不危及臨近建筑物安全使 用的特點(diǎn)，有不可估量的潛在效益。十、工程實(shí)例軟土高填方路基位于遂渝鐵路DK61+535+605，路基基底為丘間洼地，軟土層，局部 夾有細(xì)砂，地勢(shì)平緩，表層及透鏡狀分布12層軟土，為淤泥質(zhì)粘土，最大埋深15m， 下伏基巖為泥巖夾砂巖，地下水埋深為18m，無(wú)凍結(jié)深