路基抗滑樁施工技術(shù)探究

韓曉虎

中鐵六局集團(tuán)太原鐵路建設(shè)有限公司 山西 太原 030000

引言

高速公路的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，為了能做好對公路的質(zhì)量控制，就需要合理施工工藝方法，了解高速公路的質(zhì)量問題，并及時(shí)采取有效措施對高速公路進(jìn)行完善。目前施工工藝，還存在一些問題導(dǎo)致質(zhì)量效果很難符合要求，因此需要加強(qiáng)對施工工藝應(yīng)用的控制，做好規(guī)劃工作，保證施工的總體效果。

1 高速公路路基抗滑樁技術(shù)應(yīng)用價(jià)值

1.1 提升高速公路的整體質(zhì)量

質(zhì)量是高速公路成功與否的核心標(biāo)準(zhǔn)，通過利用合理的施工技術(shù)，可以了解高速公路的質(zhì)量情況，保證工程的質(zhì)量可以得到充分保障，也能通過檢測發(fā)現(xiàn)高速公路施工存在的不足，方便優(yōu)化高速公路的結(jié)構(gòu)和工藝，制定科學(xué)的質(zhì)量優(yōu)化施工措施。

1.2 控制高速公路的施工風(fēng)險(xiǎn)

高速公路施工的過程中，有非常多變的地質(zhì)環(huán)境和氣候條件，如果沒有做好應(yīng)對環(huán)境的準(zhǔn)備，缺少合理的施工技術(shù)措施，就會增加高速公路的施工風(fēng)險(xiǎn)，甚至容易出現(xiàn)安全事故[1]。使用合理的施工工藝技術(shù)，能幫助施工隊(duì)伍選擇科學(xué)的施工方法，保證施工過程中的穩(wěn)定性，從而確保高速公路的施工效果。

2 高速公路施工工藝的應(yīng)用問題

2.1 施工要求

高速公路抗滑樁施工首先應(yīng)保證施工區(qū)域三通一平，施工人員、機(jī)械材料等配備齊全。開挖人員身體狀況良好，原材料齊備并通過進(jìn)場檢驗(yàn)，機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)良好，抗滑樁施工應(yīng)進(jìn)行跳孔開挖，不能同時(shí)開挖相鄰兩個(gè)或多個(gè)孔位。樁體開挖時(shí)，每開挖1m，便施作混凝土護(hù)壁，以保證施工安全。樁孔開挖完成后，進(jìn)行清底施工，并進(jìn)行鋼筋綁扎，并安放聲測管，樁底采用水泥砂漿鋪底，樁體混凝土一次性澆筑成型。

2.2 技術(shù)保障條件

首先應(yīng)做好圖紙的熟悉和審查工作。根據(jù)施工進(jìn)度做到技術(shù)超前，全面考慮并確定施工方法，特別注意施工技術(shù)措施、工序搭接配合、重點(diǎn)及關(guān)鍵部位的技術(shù)交底；編制科學(xué)、合理的工期計(jì)劃。按照編排的施工工期計(jì)劃合理安排施工順序，盡量安排平行流水作業(yè)。加強(qiáng)工序銜接，提前做好工序轉(zhuǎn)換前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作；重點(diǎn)工序現(xiàn)場把關(guān)。對各工序的施工操作、工序銜接、施工質(zhì)量、安全生產(chǎn)進(jìn)行經(jīng)常檢查，對重要及關(guān)鍵部位，現(xiàn)場旁站把關(guān)。

2.3 原材驗(yàn)收

進(jìn)場時(shí)，應(yīng)該將鋼筋出廠質(zhì)保資料與鋼筋爐批號鐵牌相對照，看是否相符。注意每一捆鋼筋均要有鐵牌，還要注意出廠質(zhì)保資料上的數(shù)量是否大于進(jìn)場數(shù)量，否則應(yīng)不予進(jìn)場，從而杜絕假冒鋼筋進(jìn)場用上工程。進(jìn)場后，應(yīng)按同一牌號、同一規(guī)格、同一爐號、每批重量不大于60t取一組。也允許由同一冶煉方法、同一澆鑄方法的不同爐罐號組合混合批，但各爐罐號含碳量之差不大于0.02%，含錳量之差不大于0.15%，每批重量不大于60t取樣一組，從而比較合理對進(jìn)場鋼筋進(jìn)行試驗(yàn)，使用合格的鋼筋在工程上。進(jìn)場后的鋼筋應(yīng)統(tǒng)一存放在鋼筋存放區(qū)內(nèi)，鋼筋存放區(qū)由高出地面40cm的支墊墩群組成。鋼筋還必須注意覆蓋，避免與水接觸而產(chǎn)生銹蝕。

3 高速公路抗滑樁的施工工藝

3.1 生產(chǎn)準(zhǔn)備

辦理施工許可證及有關(guān)手續(xù)。由項(xiàng)目經(jīng)理對全體施工人員進(jìn)行一次安全、質(zhì)量、文明等方面的培訓(xùn)教育，明確各自的職責(zé)。組織設(shè)備、人員進(jìn)場，并對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)后進(jìn)場、安裝、調(diào)試；搭建臨設(shè)，樹立安全牌等設(shè)施。提前清除平臺頂部坡面上的危石和浮土；檢查坡面是否存在裂縫或可能坍塌的區(qū)域，若存在則需進(jìn)行處理。對平臺開挖形成的靠山側(cè)的邊坡采用掛鋼筋噴混凝土進(jìn)行防護(hù)。修筑場地周圍排水明溝，相互溝通形成完整排水系統(tǒng)，保證排水暢通并將水排出至挖孔平臺外的自然水溝中。安裝好臨時(shí)用水、用電，場地周圍布設(shè)照明設(shè)施，作業(yè)區(qū)附近設(shè)置移動(dòng)照明，保證施工作業(yè)所需的亮度。

3.2 技術(shù)準(zhǔn)備

根據(jù)施工總平圖、設(shè)計(jì)圖紙要求，組織專業(yè)的測量隊(duì)伍放出控制軸線并進(jìn)行交接復(fù)核。認(rèn)真仔細(xì)地閱讀施工圖紙，積極認(rèn)真地做好圖紙的會審工作。組織施工人員、操作人員進(jìn)行施工圖紙、技術(shù)、安全規(guī)程交底。使全體施工人員詳細(xì)了解工程特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要求、施工工藝、操作規(guī)程、工程質(zhì)量、安全及工期要求。為確?？傮w計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)詳細(xì)編制作業(yè)計(jì)劃，在運(yùn)行中進(jìn)行檢查，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理。做好開工前的有關(guān)技術(shù)資料的準(zhǔn)備工作。特殊工種培訓(xùn)。

3.3 場地清理

施工前采用人工配合挖掘機(jī)對場地進(jìn)行平整，對作業(yè)場地進(jìn)行平整夯實(shí)后，孔口周圍1米范圍要混凝土硬化，清除周圍浮土及邊坡坡面危石，做好孔口四周排水，搭好孔口雨棚，防止雨水進(jìn)入；保證有足夠的操作面，場內(nèi)排水系統(tǒng)采用明溝排水方式，場地周邊開挖臨時(shí)排水系統(tǒng)，布設(shè)排水溝與集水井。滿足施工現(xiàn)場排水要求，施工區(qū)域內(nèi)不能積水。同時(shí)規(guī)劃出渣通道；以防作業(yè)面被雨水浸泡發(fā)生坍塌或下沉。

對平臺開挖形成的靠山側(cè)的邊坡采用掛鋼筋噴混凝土進(jìn)行防護(hù)，并修筑大于孔口1m的操作平臺，作業(yè)前對邊坡進(jìn)行檢查，確保無垮塌后才能進(jìn)行井下作業(yè)，同時(shí)在坡頂設(shè)置截水溝，將坡頂雨水引入截水溝，若遇中雨以上天氣則停止作業(yè)，雨后認(rèn)真觀察邊坡有無變形或可能垮塌，若有則處理，保證無垮塌后才繼續(xù)施工。防止雨水流入樁孔內(nèi)或孔口臨邊物體墜入孔內(nèi)傷人。對開挖平臺周圍的高邊坡設(shè)置沉降及位移觀測點(diǎn)，開挖過程中按頻次進(jìn)行連續(xù)觀測。

3.4 樁位測量放樣、保護(hù)和標(biāo)高的控制

根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的施工圖紙，結(jié)合現(xiàn)場測量樁、水準(zhǔn)點(diǎn)，用全站儀準(zhǔn)確的定測出每根樁的樁位。測量班放出樁位后，要采取措施保護(hù)好樁位。護(hù)樁點(diǎn)用Φ20以上鋼筋制作，同時(shí)用砂漿或混凝土進(jìn)行加固保護(hù)，以備開挖過程中對樁位和豎直度進(jìn)行經(jīng)常性檢驗(yàn)。每次鋼筋籠吊放前，需要進(jìn)行復(fù)測。測量無誤后才可進(jìn)行下步工序施工。挖孔開始前要在鎖口上作好標(biāo)高控制點(diǎn)，計(jì)算實(shí)際挖孔深度，并用測繩注意量測實(shí)際深度?？斓綐兜自O(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)要加密量測次數(shù)，以確保不超挖或欠挖。

3.5 鎖口施工

為防止樁孔周圍土石滾入孔內(nèi)造成安全事故，也為了防止地表水流入樁孔，需在挖孔前澆筑井圈鎖口，鎖口與第一次護(hù)壁同時(shí)澆筑成型，同時(shí)在鎖口外側(cè)澆注一個(gè)卷揚(yáng)機(jī)（孔內(nèi)出碴使用）的支承平臺（3×2×0.45m）。井圈鎖口采用C15混凝土澆筑，井圈壁厚不少于30cm，頂面高出施工基面30cm以上。在靠近陡峭山坡樁位護(hù)圈可與坡腳護(hù)壁同時(shí)施作。在第一節(jié)井圈的上口作樁位“十”字控制點(diǎn)，該井圈的中心線與設(shè)計(jì)軸線的偏差不得大于20mm。因抗滑樁跨越雨季施工，所以在鎖口頂部安裝成品的防雨棚，并梳通抗滑樁開挖平臺四周的排水溝，防止水流滲入孔內(nèi)。

3.6 樁孔開挖

抗滑樁采用人工+爆破法施工，開挖時(shí)先挖除原地面至樁頂覆蓋層后進(jìn)行樁體開挖。挖孔前以樁位中心向樁的四周引出樁心控制點(diǎn)，引出樁距鎖口盤的距離不小于1m。

樁孔由人工進(jìn)行分節(jié)開挖，開挖一節(jié)、支護(hù)一節(jié)，每節(jié)的開挖高度約為1m，對地下水較多，地層不夠穩(wěn)定的地段不超過0.5m，挖土次序遵循先中間后周邊的原則，及時(shí)封閉成環(huán)。開挖時(shí)不得在土石層變化處和滑動(dòng)面處分節(jié)。

每節(jié)樁體開挖前，采用長度1m直徑20mm的鋼筋打入土中，測試是否有流沙、淤泥出現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況有變化時(shí)，應(yīng)立即向上級匯報(bào)。在填土層、淤泥層、黏土層可用短柄鐵鍬鋤頭挖土施工，進(jìn)入砂巖層可用風(fēng)鎬施工，如遇堅(jiān)石則采用鉆眼爆破施工。

3.7 護(hù)壁施工

為加快挖孔樁施工進(jìn)度，可在護(hù)壁砼中加入水泥用量1%～2%的早強(qiáng)劑，對地下水較多的地層，還可加入速凝劑。每節(jié)挖土完畢后立即立模澆筑，澆筑采用吊桶運(yùn)輸，人工撮料入倉，鋼釬或小型振搗棒進(jìn)行振搗實(shí)，混凝土坍落度控制在8～10cm范圍內(nèi)?；炷翝仓戤?4h后，或強(qiáng)度達(dá)到5Mpa時(shí)方可拆模，每節(jié)護(hù)壁均應(yīng)在當(dāng)日連續(xù)施工完畢。開挖需在上一節(jié)護(hù)壁混凝土終凝后進(jìn)行。

每節(jié)護(hù)壁做好后，必須在孔口用“十”字線對中，然后由孔中心吊線檢查該節(jié)護(hù)壁的內(nèi)徑和垂直度，如不滿足要求隨即進(jìn)行修整，確保同一水平上的護(hù)壁任意直徑的極差不得大于50mm。

4 爆破施工工藝

4.1 布孔

炮孔標(biāo)定必須按照設(shè)計(jì)好的爆破參數(shù)在爆破體上進(jìn)行標(biāo)識，不能隨意變動(dòng)設(shè)計(jì)位置，布孔前應(yīng)先清除爆破體表面的積土和破碎層，布孔完成后，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行校核，實(shí)際的最小抵抗線應(yīng)與設(shè)計(jì)的最小抵抗線一致。

4.2 鉆孔

在鉆孔的過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制鉆孔的方向、角度和深度，應(yīng)符合要求?？籽坫@進(jìn)時(shí)應(yīng)注意地質(zhì)的變化情況，并做好記錄，遇到夾層或與表面石質(zhì)有明顯差異時(shí)，應(yīng)及時(shí)同技術(shù)人員進(jìn)行研究處理，調(diào)整孔位及孔網(wǎng)參數(shù)，鉆孔完成后，及時(shí)清理孔口的浮渣，清孔采用空氣壓縮機(jī)想孔內(nèi)吹氣，吹凈后，檢查炮孔有無堵孔、卡孔現(xiàn)象，以及炮孔的間距、孔深、傾斜度是否與設(shè)計(jì)相符，若和設(shè)計(jì)相差較多，應(yīng)對參數(shù)做適當(dāng)調(diào)整。如果可能影像爆破效果或危及安全生產(chǎn)，應(yīng)重新鉆孔，鉆好的孔采用編織袋將孔口塞緊，防止雜物堵塞炮孔。

4.3 裝藥

裝藥前要仔細(xì)檢查炮孔情況，清除孔內(nèi)積水、雜物。裝藥過程中應(yīng)嚴(yán)格控制藥量，把炸藥按每孔的設(shè)計(jì)裝藥量分好邊裝藥邊測量，以確保裝藥量符合要求。

孔口堵塞物采用黏土和細(xì)砂拌和，含水量15%～20%。炸藥安裝完后立即進(jìn)行堵塞，在堵塞前可以塞入塑料泡沫，用以控制堵塞長度，然后用木炮棍分層壓緊搗實(shí)，每層以10cm左右為宜，堵塞時(shí)注意保護(hù)好導(dǎo)爆索。

4.4 連接起爆網(wǎng)絡(luò)

起爆網(wǎng)絡(luò)為復(fù)式網(wǎng)路，以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。連接時(shí)導(dǎo)爆管不能打結(jié)和拉細(xì)，各炮眼雷管連接次數(shù)應(yīng)該相同，引爆雷管用黑膠布包扎在導(dǎo)爆管自由端10cm以上處。網(wǎng)絡(luò)聯(lián)好后，要有專人負(fù)責(zé)檢查。確認(rèn)連接正確。與爆破無關(guān)人員撤離現(xiàn)場后，才準(zhǔn)許接入引爆裝置。

4.5 安全警戒

爆破工作開始前，撤離所有作業(yè)人員至安全警戒線外，必須明確規(guī)定安全警戒線，警戒線的距離大于爆破的安全距離，制定統(tǒng)一的爆破時(shí)間和信號，并在指定的地點(diǎn)設(shè)置安全哨和警戒人員，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)非爆破人員和機(jī)械按計(jì)劃撤離至安全的隱蔽處所，無法轉(zhuǎn)移的機(jī)械設(shè)備，采取安全防護(hù)措施，在孔口覆蓋炮被，采用沙袋壓緊炮被，防止飛石。否則嚴(yán)禁起爆。起爆人員在起爆前，選擇安全的掩蔽處所，掩蔽處所必須堅(jiān)固牢靠。

4.6 起爆

起爆時(shí)制定專人負(fù)責(zé)指揮，用對講機(jī)先和各處安全哨取得聯(lián)系，發(fā)出爆破警戒音響統(tǒng)一信號，只有安全哨警戒人員確認(rèn)爆破警戒線內(nèi)無行人車輛及機(jī)械設(shè)備時(shí)，各自報(bào)告爆破負(fù)責(zé)人方可起爆，若有問題及時(shí)匯報(bào)爆破負(fù)責(zé)人采取措施予以處理，起爆應(yīng)遵守《爆破安全規(guī)程》。

4.7 瞎炮的處理

發(fā)現(xiàn)或者懷疑有瞎炮時(shí)，應(yīng)立即報(bào)告，并在其附近設(shè)立標(biāo)志，派人看守等待爆破負(fù)責(zé)人派有經(jīng)驗(yàn)的炮工進(jìn)行處理。處理時(shí)，無關(guān)人員不準(zhǔn)在場，危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)禁止進(jìn)行其他工作。如果時(shí)孔外的導(dǎo)爆管損壞引起的瞎炮，則切去損壞部分重新連接導(dǎo)爆管即可，但此時(shí)的接頭盡量靠近炮孔，如因孔內(nèi)導(dǎo)爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮，按下列方式處理。第一，處理裸露爆破的瞎炮時(shí)，允許用手小心地去掉部分封泥，安置導(dǎo)爆管重新封泥起爆。第二，處理淺孔瞎炮，采用平行鉆孔裝藥起爆，使瞎炮起爆，但平行孔距瞎炮不得少于0.3米，并且方向、角度必須一致，為確定平行炮孔的方向，可取出瞎炮20cm深的填塞物。可用木制工具取出填塞物裝入起爆藥包進(jìn)行誘爆。第三，處理深孔瞎炮，可采用距瞎炮不小于30cm處，另鉆平行炮孔起爆。

5 人行爬梯

樁基開挖時(shí)，為方便作業(yè)人員上下，必須按要求設(shè)置鋼爬梯及井口扶手。鋼爬梯采用φ25圓鋼制作，寬度40cm，梯間距30cm，高度根據(jù)孔深確定，并配備防墜器。護(hù)壁上的爬梯每間隔8m設(shè)一處休息平臺。平臺處采用增加鋼筋梯搭設(shè)5cm厚走道板。

6 土方垂直運(yùn)輸及棄運(yùn)

本項(xiàng)工程挖孔所使用起重的工具有：卷揚(yáng)機(jī)、鋼支架、鋼絲繩、鐵吊桶等。作業(yè)時(shí)孔內(nèi)開挖的土石方由人工收集在鐵吊桶內(nèi)，通過鋼絲繩與卷揚(yáng)機(jī)、鋼支架組成的提升設(shè)備吊出孔外，臨時(shí)堆棄在離孔口不小于2m的位置，然后采用自卸車統(tǒng)一運(yùn)至指定棄碴場。

卷揚(yáng)機(jī)提升出渣，吊桶容積為0.1m3，采用直徑50cm，高65cm帶蓋鐵桶，每次提升出渣，裝渣量不得超過容積80%。

7 通風(fēng)照明

7.1 照明

挖孔至一定深度后，應(yīng)設(shè)置孔內(nèi)照明系統(tǒng)?？變?nèi)照明使用12V防水帶罩燈泡，電纜采用防水絕緣電纜。

7.2 通風(fēng)

孔深超過6m時(shí)應(yīng)向井下送風(fēng)，出風(fēng)管口距操作人員應(yīng)不大于2m。

7.2.1 通風(fēng)設(shè)備的配置：通風(fēng)設(shè)備應(yīng)選用出風(fēng)口直徑在50～100mm，供風(fēng)量不低于4m3/min的高壓送風(fēng)機(jī)，通風(fēng)管應(yīng)使用軟質(zhì)風(fēng)管，風(fēng)管口應(yīng)設(shè)置于孔底。

式中：

t——為空氣置換時(shí)間；

k——為安全系數(shù)，取1.2～1.5；

s——為開挖面積，本項(xiàng)目樁基開挖面積為3～7.5m2；

h——為孔深，單位m；

q——為風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，單位m3/min。

7.2.3 對下井作業(yè)前通風(fēng)要求。在作業(yè)人員進(jìn)入井內(nèi)之前，必須預(yù)通風(fēng)15分鐘，并經(jīng)檢測孔內(nèi)空氣質(zhì)量符合規(guī)定的三級標(biāo)準(zhǔn)濃度限值。遇有特殊情況（如下雨等）停工后，在恢復(fù)施工前，必須嚴(yán)格按照空氣置換時(shí)間進(jìn)行通風(fēng)，且強(qiáng)制通風(fēng)時(shí)間不得小于15分鐘。通風(fēng)后必須通過儀器試驗(yàn)確認(rèn)孔內(nèi)無異常情況后，作業(yè)人員方可下空作業(yè)。

挖孔時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查孔內(nèi)有害氣體濃度，當(dāng)二氧化碳或其他有害氣體濃度超過允許值，加強(qiáng)通風(fēng)頻率和時(shí)間。

7.3 通信

孔內(nèi)需配備與對外通信的對講機(jī)，作業(yè)人員在孔內(nèi)連續(xù)作業(yè)不得超過2h。

8 挖孔樁終孔驗(yàn)收及成樁的質(zhì)量檢測

8.1 挖孔樁終孔驗(yàn)收

挖孔樁終孔驗(yàn)收包括兩部分:驗(yàn)巖樣和驗(yàn)終孔。包括以下步驟：

8.1.1 當(dāng)挖孔樁進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化或者中風(fēng)化巖層，設(shè)計(jì)有嵌巖深度的要求時(shí)，需要挖進(jìn)過程中取好巖樣，一般50cm一道巖樣，待入巖時(shí)，通知監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)單位，現(xiàn)場進(jìn)行樁基地質(zhì)的確認(rèn)。

8.1.2 孔深挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，需要終孔，施工單位先要進(jìn)行自檢，自檢確實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的樁端持力巖層，樁型、樁徑、樁位等符合要求，樁底松渣清理干凈，必須做到平整，無松渣、污泥及沉淀等軟層。

8.2 成樁質(zhì)量檢測

人工挖孔在終孔后應(yīng)對樁位、孔徑、孔深等項(xiàng)目進(jìn)行檢查，成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

9 結(jié)束語

合理的應(yīng)用施工技術(shù)對提升高速公路的施工效果和檢測效果有非常大的幫助，為此，必須要提升人員的整體素質(zhì)，完善對技術(shù)的使用，為高質(zhì)量的公路建設(shè)創(chuàng)造良好條件。