抗滑桩施工工艺.docx
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抗滑桩施工工艺
抗滑桩施工工艺
抗滑桩是防治滑坡的一种工程建筑物，是六十年头后铁路建立逐步采纳和开展起来的一项防治滑坡的重大技术革新，该技术具有施工简便，效果突出的特点。
1工艺特点
〔1〕施工工艺比拟简洁。
〔2〕可操作性较强。
〔3〕机械装备程度较底。
〔4〕技术含量要求不高等特点。
2管用范围
〔1〕管用于铁路工程、马路工程、水利工程滑坡、古滑坡的病害整治。
〔2〕自然灾难〔地震、泥石流、暴雨〕所造成的山体滑坡的病害整治工程。
3工艺原理及设计要求
3.1工艺原理
抗滑桩通常为钢筋混凝土或钢轨混凝土桩体，抗滑桩的分类依据滑坡体的规模大小分为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和桩间墙相连接形成整体，桩间墙通常为两种，一种是预制钢筋混凝土板，另一种是浆砌片石挡土墙。
作用机理：
抗滑桩由锚固段及抗滑段组成，锚固段是保证桩体的自身稳定性，抗滑段主要担当滑坡土体的下滑力，它的作用是阻挡滑坡体沿着必须的懦弱构造面（带）产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动，担当滑坡体的整体下滑力，从而到达增加山体滑坡的稳定性及滑坡整治加固的目的。
3.2工艺设计要求
3.2.1抗滑桩的设计原那么上要满意以下几点：
〔1〕桩间土体在下滑力作用下，不能从桩间挤出去，通过限制桩间的距离来进展限制，处理措施通常为桩间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滑出，要进展越顶检算，通过桩高来限制。
〔3〕桩身要有足够的稳定度，在下滑力的作用下不会倾覆，通过锚固桩深度来限制。
〔4〕桩身要有足够的强度，在下滑力的作用下不会破坏，对桩进展配筋来满意。
3.2.2抗滑桩的直径和间距
抗滑桩水平截面长〔a〕、宽〔b〕和间距〔d〕：
抗滑桩通常设计为矩形，抗滑桩的间距通常为抗滑面边长的2倍，其水平截面长、宽和间距取值见表1。
表1抗滑桩水平截面长、宽和间距取值
序号
a
b
d
1
2
2.5〔3.0〕
4
2
2.5
3.0〔3.5〕
5
3
3.0
3.5〔4.0〕
6
4
3.5
4.0〔4.5〕
7
5
4.0
4.5〔5.0〕
8
注：
抗滑桩水平截面长〔a〕、宽〔b〕和间距〔d〕的取值和滑坡体的地质状况有关。
抗滑桩的长度及锚固深度
施工打算
测量定桩位
开挖孔口
加工绑扎护壁钢筋
立护壁模
灌注护壁砼
施工下节护壁
12～24小时后拆模
下桩钢筋
检查基底标高
灌注桩身砼
结束
图1抗滑桩施工工艺流程图
抗滑桩的强度
通常设计为C25钢筋〔钢轨〕混凝土。
4工艺流程
工艺流程见图1。
5操作要点
5.1施工打算：
5.1.1熟识设计文件
对抗滑桩设计文件进展审核，主要审核设计工程数量、桩顶高程、桩长、钢筋布置及平面位置是否合理等内容，假设设计工程数量有误及抗滑桩平面布置和实地不相同时，应刚好和设计院联系进展变更设计处理。
5.1.2材料的选择和材料的储存、堆放
依据抗滑桩设计文件，对抗滑桩工程所需的原材料〔钢材、水泥、砂、碎石等〕进展调查及选择，全部原材料必需满意设计文件的要求，同时依据施工工期要求及设计工程数量合理确定材料的库存量，砂、碎石、水泥的堆放须要满意平安标准工地及文明施工要求。
5.1.3原材料的试验及协作比的选定
抗滑桩全部原材料进场前必需进展试验及检验，合格前方能进场运用，同时依据设计文件混凝土的标号作好协作比的设计工作。
5.1.4设置混凝土拌合站
混凝土拌合机采纳500型强制搅拌机，集中拌制混凝土，混凝土运输采纳灌车进展运输。
5.1.5桩孔照明及通风设施
桩孔照明采纳36V低压照明，为保证用电平安，在灯泡外设置钢丝网护照；当抗滑桩深度超过10m时,为保证施工人员的平安，必需向桩孔通风，依据桩孔设计深度选择不同功率的鼓风机进展通风，并随时检测孔内有害气体的浓度,如有超标，那么暂停施工。
5.1.6模板制作及钢筋加工
抗滑桩护壁模板采纳钢模板；钢筋加工在加工房内进展，按设计文件要求对钢筋进展加工。
5.1.7测量放线
施工前对抗滑桩进展精确测量放线，并设置护桩以便桩孔开挖过程中刚好进展校核。
5.1.8位移观测
为观测滑坡位移状况，在桩体及桩外设置观测点，每天早、晚各观测一次并作好记录。
5.2施工工艺
5.2.1开挖孔口
开挖首先要进展桩孔锁口施工，桩孔锁口采纳C20钢筋混凝土，桩孔锁口高出地面0.2m。
5.2.2绑扎护壁钢筋
护壁钢筋主筋采纳Φ16螺纹钢，箍筋采纳Φ12圆钢。
桩孔锁口钢筋布置见图2。
\*MERGEFORMAT图2桩孔锁口钢筋布置图
护壁钢筋严格按设计要求加工，人工起吊放入桩孔绑扎，为使分节施工的桩孔连成一个整体，对护壁分节处要保证钢筋搭接良好。
5.2.3护壁立模
护壁钢筋完成后进展护壁立模施工，护壁模板采纳钢模扳，为确保桩体尺寸，必要时可将桩体长宽各加宽5cm，同时护壁模板加固要坚固。
5.2.4灌注护壁混凝土
桩孔护壁混凝土灌注之前先去除孔壁上的松动石块和浮土，使护壁混凝土紧贴岩面；护壁混凝土通常要求和桩身混凝土同标号，护壁混凝土必需捣固密实，以确保桩孔开挖施工平安。
5.2.5拆模施工
待护壁混凝土强度到达设计强度的75%时即可进展拆模施工。
5.2.6开挖下一节
模板撤除后即进展下一节的开挖，桩孔开挖采纳八字形开挖，见图3。
\*MERGEFORMAT图3桩孔开挖示意图
5.2.7围岩开挖方法
5.2.7.1碎石类土桩孔开挖
采纳人工用风镐开挖，每循环开挖高度0.5～1.0m，开挖后施工钢筋混凝土或素混凝土护壁，然后再开挖下一循环直到挖至设计桩底高程,假设碎石类土自稳实力较差易产生坍方时，那么对桩孔四周孔壁打入注浆小导管进展注浆加固处理，并打入Φ22砂浆锚杆，锚杆长1.5～2.0m，同时刚好施作钢筋混凝土护壁。
5.2.7.2风化岩类桩孔开挖
采纳小药量限制爆破法进展开挖施工，装药系数限制在0.3kg/m3以下，非电雷管起爆，每循环钻孔深度1.5～2.0m，开挖深度1.2～1.8m。
5.2.7.3有水桩孔开挖
通常滑坡体内地下水丰富，桩孔开挖时在必须高度范围内会出现渗水及涌水，依据水流大小配备不同杨程抽水机随时抽取孔内渗水，同时有水地段每循环的开挖高度要缩短，并刚好施作钢筋混凝土护壁，混凝土采纳添加早强速凝剂以提高护壁混凝土的早期强度。
5.2.8检查标高
桩孔开挖完成后进展桩底标高检查，检查方法采纳绳吊法，依据锁口顶面标高及桩长确定桩底标高，桩孔开挖至设计标高后必需将孔底浮碴清理干净。
5.2.9桩身钢筋笼
依据设计图纸在钢筋加工房将钢筋下料制作成型，待打算灌注前用钻塔三角架和葫芦吊将钢筋笼吊入孔内，将制作好的钢筋笼安放至孔底，安装就位，钢筋采纳搭接焊接。
为保证施工中钢筋和钢筋笼不移位，沿桩身四周每2m用4根￠22钢筋笼主筋点焊坚固，支撑在护壁上。
5.2.10报检
钢筋笼施工完成后，经自检合格后向监理工程师进展报检，检查完毕进展下一步钢筋混凝土灌注施工。
5.2.11灌注桩身混凝土
在混凝土灌注前首先检查桩孔净空断面尺寸及桩身钢筋，合格后抽干孔内积水，去除孔底松碴，安好漏斗，搭接好串筒，即可灌注混凝土；灌注中串筒底至混凝土面高度保持在1m以下，采纳插入式捣固器振捣密实，每灌注50cm厚捣固一次，在灌注其次层时振捣器插入第一层混凝土5cm深进展捣固，以使层和层之间混凝土振捣密实。
5.3引荐的主要施工技术参数：
5.3.1钻爆参数
钻孔直径D=38mm
炮眼间距A=0.5m
炮眼排距B=0.4m
钻孔深度H=1.8～2.0m
堵塞长度L=0.4～0.6m
炸药：
Φ32硝铵及乳化炸药，孔内有水时装乳化炸药，无水时装硝铵炸药。
每孔装药量：
Q=K×V=K×A×B×H；式中K为单位炸药消耗量，取K=0.28～0.3kg/m3，雷管采纳脚线为3m的非电雷管，段位选用1～9段。
5.3.2钢筋混凝土协作比参数
水泥：
选用32.5平凡硅酸盐水泥。
碎石：
选用20mm～40mm的连续级配，其压碎值≤16%，大截面桩身碎石可选用最大粒径不超过80mm的碎石。
砂：
采纳细度模量为2.6～3.0的中粗砂。
协作比采纳：
水泥∶砂∶碎石=1∶2∶3.41，水灰比W/C=0.55，每方混凝土水泥用量为330～360kg。
假设采纳混凝土外加剂〔减水剂〕，每方混凝土可节约水泥用量30kg左右。
6引荐的主要机械设备
抗滑桩施工主要机械设备见表2。
表2抗滑桩施工主要机械设备
序号
机械名称
规格
单位
数量
1
空压机
10m3
台
1
2
凿岩机
7655
台
12
3
风镐
台
12
4
电焊机
30kVA
台
4
5
对焊机
25kVA
台
1
6
钢筋弯曲机
台
1
7
钢筋调直机
台
1
8
内燃发电机
150kW
台
1
9
链条葫芦
5t
台
2
10
钢丝绳
m
200
11
插入式捣固器
台
6
12
强制式式拌合机
JDY500
台
1
13
混凝土罐车
5m3
台
2
14
辘轳
个
5
15
鼓风机
台
8
16
起爆器
个
1
7劳动力组织
抗滑桩施工劳动力组织按两班制作业，每班须要人员见表3。
表3抗滑桩施工劳动力配备
序号
部门及工班
单位
数量
备注
1
技术干部及领工员
人
2
各1人
2
平安质检员
人
2
各1人
3
挖孔班
人
10
4
钢筋加工班
人
3
5
电焊工
人
1
6
混凝土工
人
3
7
爆破工
人
1
8
拌合站
人
6
包含司机2人
8质量要求及质量限制要点
8.1抗滑桩施工质量要求
〔1〕抗滑桩要有足够的锚固深度。
〔2〕抗滑桩的几何尺寸及垂直度必需符合设计要求。
〔3〕为确保开挖平安，抗滑桩护壁质量及工艺必需满意施工要求。
〔4〕抗滑桩桩身钢筋必须要有足够的爱护层厚度。
〔5〕抗滑桩的强度必需符合设计要求。
8.2质量限制要点
8.2.1材料限制
抗滑桩所用砂、碎石、水泥、钢材必需符合设计及标准要求，砂的细度模量限制在2.4～2.7之间，含泥量小于3%，碎石采纳2～4cm的连续级配，含泥量小于2%，水泥采纳R32.5早强水泥，钢材采纳大型钢厂生产的钢材。
8.2.2协作比
选用合理的协作比是保证抗滑桩施工质量的先决条件，依据试验设计施工协作比。
8.2.3混凝土拌合
混凝土拌合必需严格按协作比进展投料，依据拌合站距施工现场的距离及天气状况限制好混凝土的坍落度，同时要限制好混凝土的搅拌时间，假设混凝土搅拌时间过短，会出现混凝土拌合不匀称，假设混凝土搅拌时间过长，那么混凝土会产生离析等现象。
8.2.4开挖过程和桩底地质
〔1〕抗滑桩挖至滑面或设计锚固基点时，应对抗滑桩设计桩长及锚固深度进展效核。
〔2〕要保证抗滑桩的几何尺寸及垂直度符合设计要求，施工中要作好测量放线工作,并随时进展校核，采纳方法是将抗滑桩的中心点精确设置护桩在桩孔锁口上，施工过程中用线锤限制桩孔中心及校核其垂直度。
〔3〕抗滑桩护壁钢筋及护壁混凝土必需按设计要求进展施工，以确保桩孔开挖平安。
〔4〕桩孔挖至设计标高时，需对其地质进展分析，抗滑桩设计为柱桩，其地基承载力必需满意设计要求，假设达不到设计要求时，应请设计院对桩进展加特长理，灌注砼时要将孔底浮碴清理干净。
8.2.5钢筋笼的制作
钢筋的制作及绑扎严格按设计及标准进展制作，抗滑桩桩身钢筋在定位安装绑扎时,需在主筋后面设置混凝土垫块，以确保其有足够的爱护层厚度，桩身钢筋在对接时，同一截面钢筋接头不能大于50%，钢筋的焊接质量及搭接长度必需符合标准要求。
8.2.6混凝土灌注
用于抗滑桩工程的全部原材料必需符合设计及标准要求，砂、碎石、水泥需经试验检测合格前方能进场运用，混凝土的拌制严格按试验室的协作比进展拌制，混凝土的捣固采纳插入式振捣器进展捣固，采纳快插慢抽先周边后中间的方法进展捣固，确保混凝土的捣固质量。
8.3抗滑桩质量通病的处理：
抗滑桩质量通病通常存在两个方面：
一是桩身完整性，常见的缺陷有夹泥、断裂、因滑坡段位移而出现缩径、扩径、混凝土离析等；二是影响桩底支承条件的质量问题，主要是混凝土灌注前清孔不彻底，孔底沉淀厚度超过标准极限，影响其承载力。
针对上述质量通病施工过程中就应亲密关注各道工序的施工，严格限制各道工序的施工质量，抗滑桩在滑坡段开挖时要加强混凝土护壁施工质量的限制，采纳有效措施限制其桩孔变形，幸免出现缩径和扩径现象；桩身混凝土离析产生的主要缘由是串筒底距离混凝土面高度较高，因此混凝土桩身灌注时要严格限制串筒底离混凝土面高度在1.0m～1.5m范围之中，同时要加强混凝土的振捣，以确保桩身的完整性；桩身混凝土灌注前必需抽干孔内积水和去除孔底浮碴，以便抗滑桩锚固段能到达其锚固效果。
9施工平安和环保措施
〔1〕设置专职平安员，必需逐孔全面检查各项施工打算工作，做好平安技术交底，使平安管理在思想、组织、措施上得到落实。
〔2〕孔桩开挖过程中，必需有专人巡察各挖桩孔的施工状况，严格做好平安监护。
〔3〕孔桩开挖应交织进展。
桩孔成型后即时报检浇注桩身混凝土，正在浇注混凝土的孔十米半径内的其他桩孔下严禁有人作业。
〔4〕挖孔人员应经安康检查和井下、高空、用电、简洁机械和吊装等平安培训考核；每孔作业人员应不少于三人；作业人员应自觉遵章守纪，严格按规定作业。
〔5〕挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所运用的一切设备、设施、平安装置〔含防毒面具〕、工具、配件、材料和个人劳动防护用品等，必需经常检查，做好管、用、养、修、换，确保完好率和运用平安度。
〔6〕每次下孔作业前必需先通风，作业过程中必需保持接着通风，为确保通风和连续性生产，挖桩施工必需备用柴油发电机应急。
〔7〕孔下作业必需在交接班前或终止当天当班作业时，用手钻或不小于Ф16钢钎对孔下作不少于三点的品字侦探，正常作业时，应每挖深50cm左右就对孔下作一次勘扦，确定无异样时，才接着下挖，发觉异样，即时报告。
〔8〕为预防有害气体或缺氧等中毒，必需对孔内气体抽样检测，凡一次检测有毒含量超过容许值时，应马上停顿作业，进展除毒。
〔9〕桩孔护壁后，在无牢靠的平安技术措施条件下，严禁破砼壁修孔，基岩局部需爆破时，必需制定具体的爆破方案，孔内爆破时，现场其他孔下人员必需全部从桩孔内撤离，在孔内人工凿岩要有防尘措施。
〔10〕挖孔深度超过操作人员高度时，刚好在孔口或孔内装设靠周壁略低的半园平护板〔网〕。
吊渣桶上下时，孔下人员应壁于护板〔网〕下、护板〔网〕位置应随孔深增加，往作业面下引，在孔内上下递物和工具时，严禁抛掷和下掉，必需严格用吊索系牢。
〔11〕成孔或作业下班后，必需在孔的四周设不低于80cm高的护栏或盖孔口板。
〔12〕下孔人员必需戴平安帽和系平安带、平安带扣绳由孔上人员负责随作业面往下松长，上、下孔必需运用软爬梯、严禁用手脚爬踩孔壁或乘吊渣上下。
〔13〕孔上和孔内人员必需随时保持有效的联系，应采纳有线或无线对讲机，步话机等良好的通讯设备，或其他牢靠的联络通讯方法。
〔14〕电工必需持证；电器必需严格接地接零和运用漏电爱护器三种平安爱护；电器安装后经历收合格才准接通电源运用，各孔用电必需分闸，严禁一闸多孔和一闸多用；孔上电线、电缆必需架空，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必需有防磨损、防潮、防断等爱护措施；孔内作业面照明应采纳平安矿灯或36伏以下的平安电压。
〔15〕工作人员上下桩孔所运用的电葫芦、吊笼必需是合格的机械设备，同时应配备自动卡紧保险装置，以防突然停电，不得用人工拉绳子运输工作人员或脚踩护壁凹凸处上下桩；电葫芦宜用按钮式开关，上班前、下班后均应专人严格检查并且每天加足滑油，保证开关敏捷、精确、链无损、有保险扣且不打死结，钢丝绳无断丝；支承架应加固稳定，运用前必需检查其平安起吊实力；桩孔内必需放爬梯或设置尼龙绳，并随挖孔深度增加放长至工作面，作应急之备用。
〔16〕挖出的土石方应刚好运走，孔口四周2m范围内不得堆放杂物，机动车辆通行时，应做出预防措施或暂停孔内作业，以防挤压塌孔。
〔17〕当桩孔开挖深度超过5m时，每天开工前应进展有毒气体的检测，一般宜用仪器检测，也可用简易方法，如在鸟笼内放置鸽子，吊放至桩孔底，放置时间不得少于10min，经检查鸽子生态正常，方可下孔作业。
〔18〕每天开工，应将桩孔内的积水抽干，并用鼓风机或大风扇向孔内送风5min，使孔内混浊空气排出，才准下人，孔深超过10m时，地面应配备向孔内送风的特地设备，风量不宜少于25L/s，孔底凿岩时应加大送风量。
〔19〕挖孔抽水时，须在作业人员上地面后进展，抽水后检查断开电源才准下孔。
〔20〕挖孔、护壁、浇注桩心过程中如遇意外，急需进展平安抢救或技术处理时，必需严密急救组织工作，要有相应的技术平安措施，幸免事故的扩大和恶化。
〔21）弃土场要设置挡碴墙，刚好做好边坡的加固。
〔22）挖孔弃土不得堵塞河道、沟渠及原排水系统。
〔23〕做到工完料清，场地干净，文明施工。
10工程实例
西康线IDK132+288～+760镇安车站刘家台滑坡整治工程位于镇安车站北端，该滑坡长350～380m，宽60～80m，滑体厚10～25m，滑面总体倾角10°～15°，该滑坡整治抗滑桩工程数量较大，共47根862.5m，计钢筋〔钢轨〕混凝土1.4万m3，最深的桩为29m。
滑坡整治工程数量较大，配备了足够的施工人员，平均每天120人参与工程施工。
抗滑桩工程需昼夜连续施工，每班均配置一名领工员及计量员，领工员负责劳动力的组织及支配，监控工程施工质量，计量员负责砂石、水泥的计量工作。
施工机具：
混凝土搅拌机5台，卷扬机6台，吊车1台，钢筋切割机2台，12m3空压机1台，30千瓦发电机1台，沟通电焊机1台。
滑坡整治工程施工依次：
滑坡后缘截水沟─路堑抗滑桩─周界抗滑桩─渗水隧洞─桩间墙─清方范围内的排水系统。
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