一種保障高邊坡雨季施工安全的優(yōu)化方案

張錚太，陳立煌，易鎮(zhèn)城，林孔煒，張業(yè)強(qiáng)

（中國(guó)建筑第四工程局有限公司，廣東 廣州 510630）

1 背景概述

安溪恒大御景項(xiàng)目位于福建省泉州市安溪縣，總建筑面積為20.98萬(wàn)m2。該項(xiàng)目為山地建筑，具備高差大、地質(zhì)條件復(fù)雜等特點(diǎn)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件及周?chē)h(huán)境，設(shè)計(jì)有預(yù)應(yīng)力錨索+框架梁面板、重力式擋墻、灌注樁等多種支護(hù)方式，以確保建筑物的安全及正常使用。文章主要采用預(yù)應(yīng)力錨索+框架梁面板的支護(hù)方式。

安溪地區(qū)氣候?yàn)閬啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，雨季長(zhǎng)、雨量大，而高邊坡施工期間正值安溪雨季期間，施工過(guò)程中發(fā)生過(guò)多次塌方（見(jiàn)圖1），導(dǎo)致邊坡支護(hù)無(wú)法正常施工，并嚴(yán)重危險(xiǎn)工人的作業(yè)安全。

圖1 邊坡塌方

2 塌方原因

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工檢查的情況分析，塌方的主要原因有以下方面。

（1）工藝周期長(zhǎng)。該項(xiàng)目錨索+框架梁邊坡支護(hù)原設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的工藝流程為土方刷坡→腳手架搭設(shè)→錨索鉆孔（錨索制作）→錨索安裝→一次、二次注漿→坡面刻槽→框架梁及面板鋼筋綁扎→框架梁、面板模板安裝→澆筑面板、框架梁混凝土→養(yǎng)護(hù)、拆模→預(yù)應(yīng)力錨索張拉（28d后）。

根據(jù)原設(shè)計(jì)工藝流程及規(guī)范要求施工，工藝流程存在刷坡完成至澆筑面板混凝土封閉坡面前這段時(shí)間的原始坡面均處于裸露狀態(tài)的問(wèn)題。由于中間工序施工工期較長(zhǎng)，導(dǎo)致坡面裸露時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)法及時(shí)隱蔽。一旦遇到雨天，坡面在雨水沖刷下土體流失，且坡面吸收大量水分，當(dāng)雨天過(guò)后，原狀土坡面在太陽(yáng)的暴曬下水分蒸發(fā)，土質(zhì)變得松散，導(dǎo)致坡面發(fā)生塌方。

（2）設(shè)計(jì)坡率大。由于項(xiàng)目紅線的限制，多數(shù)邊坡設(shè)計(jì)坡率為1∶0.1，整體坡面近乎直立狀態(tài)（見(jiàn)圖2）。對(duì)于砂土狀的坡體，在未采取臨時(shí)加固措施的情況下，極易發(fā)生溜方、滑坡。

圖2 受建筑紅線限制，邊坡設(shè)計(jì)坡率過(guò)大

（3）地質(zhì)復(fù)雜。該項(xiàng)目地質(zhì)復(fù)雜，巖層分布不均，孤石林立（見(jiàn)圖3），坡面存在局部斷層、外傾、裂隙發(fā)達(dá)的情況，且裂隙中伴有滲水，極不穩(wěn)定。

圖3 坡面地質(zhì)復(fù)雜、孤石林立

（4）人材機(jī)影響。受雨季的影響，無(wú)法組織人員、材料、機(jī)械及時(shí)到位，延長(zhǎng)了坡面的裸露時(shí)間。

（5）土方違規(guī)開(kāi)挖。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，高邊坡土石方開(kāi)挖，應(yīng)嚴(yán)格按照“逆作法”從上而下的順序開(kāi)挖施工，逐級(jí)開(kāi)挖（每級(jí)土方應(yīng)分層開(kāi)挖，開(kāi)挖面高度宜為3～4m，分段長(zhǎng)度約為10～15m），并及時(shí)支護(hù)，待上級(jí)邊坡錨固工程全部實(shí)施并產(chǎn)生加固作用（即張拉完成）后方可進(jìn)行下級(jí)邊坡的土石方作業(yè)，逐級(jí)開(kāi)挖、逐級(jí)加固，直至全部防護(hù)工程結(jié)束，確保坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全。而業(yè)主為搶售樓節(jié)點(diǎn)，在上級(jí)邊坡錨索未張拉、框架梁柱混凝土齡期未達(dá)到的情況下，土方單位即對(duì)下級(jí)邊坡進(jìn)行開(kāi)挖，在未張拉、錨固的框架結(jié)構(gòu)自重作用下，導(dǎo)致提前開(kāi)挖裸露的下級(jí)坡體失穩(wěn)坍塌。

3 各方現(xiàn)場(chǎng)踏勘

對(duì)產(chǎn)生塌方的原因分析完成后，將情況反饋至建設(shè)單位，建設(shè)單位立即組織設(shè)計(jì)、勘察等相關(guān)人員至現(xiàn)場(chǎng)踏勘，并召開(kāi)專項(xiàng)會(huì)議，共同探討解決方案（見(jiàn)圖4）。

4 方案確立

圖4 召開(kāi)會(huì)議

經(jīng)各方探討后，達(dá)成一致意見(jiàn)，采用以下解決方案：將框架內(nèi)的混凝土面板統(tǒng)一修改為150mm厚C25噴射混凝土面層，提前封閉坡面施工，內(nèi)配φ10@200×200mm鋼筋網(wǎng)（三級(jí)鋼），并設(shè)置18m長(zhǎng)錨桿臨時(shí)支護(hù)（兼作永久性錨桿），形成“鋼筋混凝土面板+錨桿”的臨時(shí)支護(hù)方式，錨桿位置應(yīng)避開(kāi)軟式透水管和錨索位置，有表層滑塌的區(qū)域每級(jí)設(shè)置4道錨桿，水平間距為2000mm，豎向間距為2000mm，頭部應(yīng)錨入肋柱內(nèi)；未滑塌區(qū)域每級(jí)設(shè)置3道錨桿，水平間距同肋柱間距，豎向間距為3000mm，頭部應(yīng)錨入肋柱內(nèi)。已完成施工的橫梁肋柱應(yīng)按原方案繼續(xù)施工，但是應(yīng)盡快封閉坡面。施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)邊坡變形監(jiān)測(cè)，及時(shí)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

5 方案優(yōu)點(diǎn)

高邊坡雨季施工采用上述方案，土方刷坡完成后，提前封閉原始坡面，將框架內(nèi)的混凝土面板改為150mm厚噴射混凝土面層，并在坡面上設(shè)置臨時(shí)支護(hù)錨桿，形成“鋼筋混凝土面板+錨桿”的臨時(shí)支護(hù)方式（兼作永久性邊坡支護(hù)。施工工藝順序也改變?yōu)橥练剿⑵隆@孔→放錨桿、錨索→一次、二次注漿→坡面鋼筋綁扎→150mm厚噴射混凝土面層（可與前面工序流水施工）→框架梁鋼筋綁扎→框架梁模板安裝→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)、拆?！A(yù)應(yīng)力錨索張拉（28d后）

將施工工藝優(yōu)化后，對(duì)高邊坡施工的安全、工期、成本等方面均有好處，具體如下：

（1）提高施工安全性。土方刷坡完成后，只需將坡面鋼筋網(wǎng)綁扎后即可進(jìn)行噴錨面板施工，封閉原始坡面，顯著縮短了原始坡面暴露時(shí)間，避免原始坡面受雨水沖刷，確保了高邊坡施工的安全穩(wěn)定。

（2）加快施工進(jìn)度。將框架面板改為噴射混凝土面板后，橫梁、肋柱就無(wú)需進(jìn)行刻槽，只需貼著噴射混凝土面板施工（見(jiàn)圖5～圖7）?？紤]到該項(xiàng)目坡面地質(zhì)變化大，土體分布復(fù)雜，坡面存在巖層和孤石，刻槽的取消大幅度降低了施工難度，也加快了施工進(jìn)度。

圖5 橫梁、肋柱刻槽示意圖（單位：mm）

圖6 現(xiàn)場(chǎng)刻槽施工

圖7 優(yōu)化后取消刻槽，貼坡面施工

（3）增加經(jīng)濟(jì)效益。此次優(yōu)化主要采取框架梁+錨索的支護(hù)形式，優(yōu)化前面板設(shè)計(jì)為框架現(xiàn)澆混凝土面板，需在坡面上支模加固，加上圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的坡率大、高度高等因素，導(dǎo)致幾個(gè)班組在施工了一段時(shí)間后陸續(xù)因單價(jià)過(guò)低退場(chǎng)，而新進(jìn)場(chǎng)的班組在了解圖紙和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境后開(kāi)出了很高的單價(jià)，遠(yuǎn)高于施工方與業(yè)主的合同單價(jià)。綜上所述，框架梁支護(hù)屬于虧損項(xiàng)。而通過(guò)施工工藝優(yōu)化后，能夠?qū)崿F(xiàn)扭虧為盈，盈利點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：①框架面板改為噴錨面板。將需支模澆筑的框架面板優(yōu)化為只需搭設(shè)簡(jiǎn)易操作架就可進(jìn)行的噴射混凝土面板，一是可以減少框架梁的量（之前所述框架梁屬于嚴(yán)重虧損項(xiàng)），減少虧損；二是施工工藝由復(fù)雜變得簡(jiǎn)單，大幅度降低了施工成本，且噴錨面板可實(shí)現(xiàn)盈利。②增加臨時(shí)支護(hù)錨桿。變更中增加臨時(shí)支護(hù)錨桿，且錨桿施工工藝較為簡(jiǎn)單，屬于盈利點(diǎn)。

6 總結(jié)

文章結(jié)合安溪恒大御景項(xiàng)目工程實(shí)例，針對(duì)該項(xiàng)目在高邊坡雨季施工中多次遭遇的塌方問(wèn)題，項(xiàng)目部從多方面積極分析塌方原因，并通過(guò)建設(shè)單位邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方、勘察方等相關(guān)單位到現(xiàn)場(chǎng)踏勘后，達(dá)成一致意見(jiàn)，出具可行的技術(shù)方案。通過(guò)該技術(shù)方案優(yōu)化了施工工藝順序，提前封閉了坡面，并對(duì)坡面采取了臨時(shí)加固措施，提高了坡面的穩(wěn)定性，保障了工人雨季施工的安全。除此之外，還達(dá)到了加快施工進(jìn)度、將原本屬于虧損項(xiàng)的框架梁支護(hù)扭虧為盈的目的，創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益，為今后山地項(xiàng)目在施工高邊坡方面提供了經(jīng)驗(yàn)。