抗滑桩施工技术

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抗滑桩施工浅谈
方 建 生
2011.11.10
内容提纲
一、概述 二、抗滑桩施工工艺 三、质量要求及质量控制要点 四、抗滑桩质量通病的处理 五、施工安全
一、概述
1、抗滑桩的定义:抗滑桩是承受侧向 荷载用以整治滑坡的支撑建筑物,它 穿过滑体在滑床的一定深度处锚固, 以抵抗滑坡推力的作用,它是借助桩 与周围围岩土共同作用,把滑坡推力 传递到稳定地层的一种抗滑结构。
国内使用最多的为矩形钢筋混凝土挖孔桩 。钢筋混凝土挖孔桩与预应力锚索组合使 用可称为预应力锚索抗滑桩。
重庆向家坡滑坡悬ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ桩治理工程
青海李坎公路滑坡锚索抗滑桩
4、抗滑桩实用范围
(1)实用于铁路工程、公路工程、水 利工程滑坡,古滑坡的病害整治。 (2)自然灾害(地震、泥石流、暴雨 )所造成的山体滑坡的病害整治。 (3)抗滑桩与砼挡土板或浆砌片石挡 土墙组合进行路基病害整治。
程度、含水情况、滑坡推力大小、桩截面 大小及施工难易和土体自然拱作用等综合 考虑,多为2~5倍的桩径。在实际设计中, 桩的横向间距(中-中)多设计为6m左右, 可以保证滑坡不会从桩间挤出。
6、抗滑桩的长度及锚固深度
抗滑桩的长度与滑坡体滑面深度、推力大 小、滑床有关,滑面是抗滑桩设计的关键 参数之一。普通抗滑桩的锚固深度根据设 计经验一般大于或等于桩长的三分之一, 因此在抗滑桩设计过程中确定滑坡体滑面 的准确位置是非常重要的,对已滑动过且 是单层滑面的滑坡体相对来讲其滑面的准 确位置通过钻探就能确定。但对于多年形 成的古滑坡、老滑坡来讲其
钢筋绑扎。 (5)下钢筋:严格按照设计文件桩内 钢筋配筋数量、长度等要求进行施工 ,钢筋绑扎先从桩底绑扎箍筋,四角 固定主筋开始,将箍筋从桩底绑到桩 顶,最后再进行剩余主筋绑扎、连接 。
图6 桩身钢筋绑扎
图7 桩身钢筋绑扎
(6)报验:桩内钢筋笼施工完成后,
经自检合格后向监理工程师进行报验 ,检查合格后进行钢筋混凝土灌注施 工。 (7)灌注桩身混凝土:在混凝土灌注 前检查桩孔是否有积水,坍塌等现象 ,若存在必须及时抽干孔内积水或清 除孔底坍塌物。从桩顶开始搭接好串 桶,串桶底至混凝土面高度保持在1m 左右,采用插入式捣固器振捣密实,
滑动面往往不止一个,这就给滑坡勘察、 设计带来一定的难度,这也就是部分地段 的滑坡为什么要经过多次整治方能解决问 题的一个原因。
陕西某煤矿广场滑坡治理的抗滑桩倾斜27度, 问题的关键在于存在三层滑面
滑坡剪出口
该滑坡体地标坡度很缓,15°
图片3 滑动面
讲两个实例
1.重庆享家坡滑坡:滑体186万方,1998年开挖路基发生 滑坡,到2004年委托我院设计,已实施治理工程3次,工 程失败。1)滑面有4层,前3次治理了3层;2)抗滑桩施 工导致过水断面减小,地下水位抬升。 2.福建205国道岩前滑坡悬臂桩后支顶不到位,导致滑坡 滑动
三、质量要求及质量控制要点
抗滑桩质量要求: 1、材料控制:抗滑桩所用砂、碎石、 水泥、钢筋必须符合设计及规范要求 。砂的细读模数控制在2.4~2.7之间, 含泥量小于3%。碎石采用2~4cm的连 续级配,含泥量小于2%。水泥采用 325
普通硅酸盐水泥,钢材采用大型钢厂 生产的合格钢材。 2、配合比:选用合理的配合比是保证 抗滑桩施工质量的先决条件。根据试 验设计施工配合比。 3、混凝土拌合:混凝土拌合必须严格 控制配合比进行投料,根据拌合站距
(2)较之其他抗滑支撑措施需较多的钢 材。 (3) 由于抗滑桩截面多采用矩形,而矩形桩
基本采用人工开挖,机械化率低(补充我 院为抢险应急研究了钻孔微型桩),所以 安全风险加大。
3、抗滑桩分类
(1)按桩的刚度分,有刚性桩和弹性 桩。 (2)按桩的埋置情况分,有悬臂式和 全埋式,悬臂式居多。 (3)按材质和截面形状分,有木桩( 多用于临时性工程)、管桩(多用于 钻孔桩)、钢筋混凝土桩(矩形、圆 形)和钢桩。
3、抗滑桩的工艺流程
(1)抗滑桩工艺流程见图1:
施工准备 测量定桩位 开挖锁口盘 绑扎锁口钢筋 支钢模板 报监理验收 合格
浇筑锁口混凝 土
开挖第N节护 壁 绑扎护壁钢筋 支护壁钢模板 浇筑护壁砼
进行桩口安全 防护
报监理验收
合格
护壁混凝土强度达到75% 后拆模 开挖下一节护 壁
桩孔成型 报监理验收
每浇筑50cm厚振捣一次,在灌注第二 层时振捣器插入第一层混凝土5cm深进 行捣固,以使层与层之间混凝土振捣 密实。 总结:从开挖锁口开始,每道工序必 须向现场监理工程师进行报验,经报 验合格后,才能进行下道工序的施工 任务,这是质量控制程序所要求的。
图浇8 注桩身混凝土
5、主要施工机械设备及 劳动力组织
图4 抗滑桩锁口盘开挖及钢筋绑扎(生命通 道)
(2)绑扎护壁钢筋: 护壁钢筋严格 按设计要求加工,人工起吊放入桩孔 绑扎,为使每节护壁连成一个整体, 受力均匀,护壁接茬处要保证钢筋搭 接良好,并用砼进行封闭。
(3)护壁立模:护壁钢筋完成后进行护壁 立模施工,护壁模板采用钢模板,为确保 桩体尺寸,必要时可将桩体长度各加宽5cm ,同时护壁模板加固要牢固。
抗滑桩与现浇混凝土板
(2)作用机理 抗滑桩由锚固段及抗滑段组成,简单 的说滑面以下部分为锚固段,锚固段 是保证桩体的自身稳定;滑面以上部 分为抗滑段,抗滑段主要承担滑坡土 体的下滑力,它的作用是阻止滑坡体 沿着一定的软弱结构面(带)产生剪 切位移而整体地向斜坡下方移动,滑
坡的整体下滑力,从而达到增强山体 滑坡的稳定性及滑坡整治加固的目的 。 (3)做为抗滑建筑物,抗滑桩在设计 时必须满足以下几点: ① 桩间土体在下滑力作用下,不能从 桩间挤出去,通过控制桩间 的距离来进行控制,处理措施通常为 现浇
二、抗滑桩施工工艺
1、工艺特点:
(1)施工工艺比较简单。从工艺流程来说 就是放样—挖桩—绑桩身钢筋—浇筑桩身 砼。 (2)可操作性较强。 (3)机械化装备程度较低。 (4)需要劳动力较多。 (5)技术含量要求不高。
(6)施工工期受滑坡变形情况影响较大。 主要根据滑坡变形阶段情况,考虑跳槽开 挖的桩数。
桩孔钢筋绑扎 浇筑桩身混凝土
合格
(2)抗滑桩操作要点: ①熟悉设计文件,对抗滑桩设计文件 进行审核:主要审核设计工程数量、 桩顶标高、桩长、钢筋布置及平面位 置是否合理等内容,若设计工程数量 有误及抗滑桩平面布置与实地不一致 时,应及时与监理、设计单位联系进 行变更处理,为后续不出现窝工顺利
施工打好基础,从以往的施工经验来 看,熟读及研究设计文件非常重要。 ②材料的选择和材料的储存、堆放: 根据抗滑桩设计文件,对抗滑桩工程 所需的原材料钢筋、水泥、砂石料等 进行调查及选择,所有原材料必须满 足设计文件及相关规范要求,同时根 据施工工期及设计工程数量合理确定 材料的库存量,砂、碎石、水泥、
2、工艺原理及设计要求
(1)工艺原理 抗滑桩通常为钢筋混凝土桩体,抗滑 桩可根据滑坡体的规模大小设置单排 抗滑桩及多排抗滑桩,单排抗滑桩通 常设置于滑坡前沿且与桩间墙连接形 成整体,桩间墙通常分为两种:一种 是现浇或预制混凝土板,另一种是浆 砌片石挡土墙。(见后页图片)
锚索抗滑桩与浆砌块石桩间墙
也能与其他建筑物配合使用(举江油5 号墩的案例)。分排设置时,可将巨 大的滑坡体切割成若干分散的单元体 ,对滑坡起到分而治之的功效。 (3)挖孔抗滑桩可以根据桩身弯矩沿 桩长变化合理布设钢筋(割筋设计) ,因此,较打入的管桩等要经济。
(4)施工方便,设备简单,易操作。 (5)人工开挖桩孔能校核地质情况, 揭示滑面(带)产状,检验和修改原 有的设计,使其更符合实际。 然而抗滑桩也有其不足的地方: (1)抗滑桩利用桩周土体对桩的嵌制 作用稳定土体,所以不适用于较塑体 的滑坡。
照片1 抗滑桩与挡土板组合,挡土板钢筋绑扎,
讲使用条件
照片2抗滑桩与挡土板相结合体(后挂板与前挂
板)
5、桩的平面布置
一般情况下抗滑桩均成排地布置在滑 坡体前缘抗滑段的位置,尽量利用桩 前岩土的抗力,只在特殊情况下或因 施工条件的限制才考虑其他部位。桩 的间距,对于岩质滑坡,一般取决于 滑坡推力大小;对于土质滑坡,要确 保滑体不从桩间挤出,根据滑体的密实
(4)灌注护壁混凝土:桩孔护壁混凝 土灌注之前先清除孔壁上的松动石块 和浮土,使护壁混凝土紧贴岩面,护 壁混凝土必须振捣密实,已确保桩孔 开挖安全。
图5 护壁开挖及护壁砼浇筑
拆模施工:待护壁混凝土强度达到设 计强度的75%时即可进行拆模施工。 开挖下一节:模板拆除后即进行下一 节护壁的开挖。其施工工序又重复开 始。 检查标高:根据设计文件要求桩顶标 高及现场实际测量地面标号计算实际 需挖桩深度,然后根据该深度对桩孔 进行验收,验收合格后方可进行桩内
施工现场的距离及天气情况控制好混 凝土的塌落度,同时要控制好混凝土 的搅拌时间,若混凝土搅拌时间过短 ,会出现混凝土拌合不均匀,若混凝 土搅拌时间过长,则混凝土会产生离 析等现象。建议采用机械控制水泥量 ,毕竟人工添加水泥存在一定的误差 或偷工减料现象。
根据桩孔设计深度选择不同功率的鼓 风机进行通风,并随时检测孔内有 害气体的浓度。 ⑤模板制作及钢筋加工:抗滑桩护壁 模板采用钢模板,钢筋加工在加工 房内进行,按设计文件要求进行钢 筋加工。
⑥测量放线:施工前对抗滑桩进行准 确测量放线并设置护桩以便桩孔开 挖过程中及时进行校核。 ⑦为观测滑坡位移情况,在桩体及桩 外设置观测点,每天早、晚各观测 一次并做好记录。
钢筋混凝土挡土板或桩间浆砌片石挡土墙 两种. ② 桩后土体在下滑力作用下不能产生新滑 面自桩顶越出,要进行越顶检算,通过桩 高来控制。 ③ 桩身要有足够的稳定度,在下滑力的作 用下不会倾覆,通过锚固桩深度来控制。 ④ 桩身要有足够的强度,在下滑力的作用
下不会破坏,对桩进行配筋来满足。 (4)抗滑桩的强度 抗滑桩通常设计为C25钢筋混凝土。
⑧随时对起吊设备、各种安全防护用 品、大型机械进行检修和维护,确 保其处于良好运行状态,避免各种 事故发生。
4、施工工艺流程详解
(1)开挖孔口:开挖首先要进行桩孔锁口 施工,桩孔锁口采用C20钢筋混凝土,桩口 锁口应高出地面18cm,一是防雨水进入桩 孔,二是防杂物掉入桩内威胁施工人员安 全。
自20世纪60年代开始使用以来,抗滑桩 做为治理滑坡的一种主要工程措施被广 泛采用,并取得了良好的整治效果。
2、抗滑桩的优缺点
抗滑桩之所以被广泛采用,其主要有以下 优点: (1)抗滑能力大,圬工数量小,在滑坡推 力大、滑动面深的情况下,较其他抗滑工 程经济、有效。(国内普遍采用的挖掘机 挖掘深度要求小于5.2M,再深基础挖掘机不 好挖) (2)桩位灵活,可以设在滑坡体中最有利 于抗滑的部位,可以单独使用,
钢筋的堆放必须符合安全标准及现场 文明施工要求。 ③原材料的试验实配合比的选定:抗 滑桩所有原材料进场前必须及时进行 试验抽检工作,报有关方面审批,合 格后方能进场。同时根据设计文件混 凝土土的标号做好配合比的设计并上 报审批工作。
④设置混凝土拌合站:混凝土拌合机 采用强制搅机,集中拌制混凝土, 混凝运输采用罐车进行运输。 ⑤桩孔下照明及通风设施:桩孔下照 明采用36V低压照明,为保证用电安 全,在灯泡外设置钢丝网护照。当 抗滑桩深度超过20米时,为保证施 工人员的安全,必须向桩孔内进行 通风。
(1)主要机械设备: 空气压缩机 凿岩机 风镐 电焊机 套筒套丝机 钢筋弯曲机 钢筋调直机 发电机 强制搅拌机 砼运输车
装载机 鼓风机 卷扬机起吊设备 振动棒
全站仪
(2)劳动力组织 技术干部及领工员 安全员 质检员 挖孔班 钢筋加工班 电焊工 模板工 爆破工(若需要爆破) 拌 合站 机械设备及劳动力数量可根据工程量 及工期要求进行组织安排。采用倒排 工期来配备设备及人员。
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