摘 要:本文以某工程項目的預(yù)應(yīng)力錨索樁板式超深擋土墻結(jié)構(gòu)施工為例,提出了腳手架和擋土板施工工藝流程與方法以及關(guān)鍵控制點,并深化了施工技術(shù)措施。通過支護(hù)監(jiān)測和施工驗證表明,該腳手架的選型、擋土板施工方案以及加強(qiáng)質(zhì)量的技術(shù)措施切實可行,符合現(xiàn)行《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(DB11/489-2007)的要求,且能縮短建設(shè)工期、降低工程造價,可為類似錨索樁板式超深擋土墻施工提供借鑒。
關(guān)鍵詞:超長超深;樁板式擋土墻;腳手架;擋土板施工文章編號:2095-4085(2024)10-0079-04
0 引言
樁板式擋土墻主要用于土方工程的支撐土體、穩(wěn)固邊坡土體,是保障建(構(gòu))筑物的施工可靠性與維護(hù)安全的重要設(shè)施[1]。錨索結(jié)構(gòu)在房屋建筑土方工程邊坡的大應(yīng)力處理、解決地下工程的復(fù)雜結(jié)構(gòu)與構(gòu)件水平受力等方面具有顯著效果[2]。錨索樁板式擋土墻結(jié)構(gòu)的選型、計算和施工方案是否正確合理,對工程的質(zhì)量安全、建設(shè)工期和經(jīng)濟(jì)效益有著至關(guān)重要的影響。通常在基坑開挖深度6~14m的情況下采用排樁支護(hù),由一系列相鄰樁組成,作用是抵抗水平土壓力,防止邊坡失穩(wěn)。目前,當(dāng)在特定結(jié)構(gòu)的超長超深擋土墻的設(shè)計中,采用預(yù)應(yīng)力錨索式擋土墻時,其施工腳手架的搭設(shè)、擋土板施工技術(shù)等研究甚少。因此,對其開展研究具有重要意義。本文結(jié)合工程案例,以“開挖一級,防護(hù)一級”的原則[3],分析與研究切實可行的該類型擋土墻腳手架搭設(shè)與擋土板施工方法,同時提出控制質(zhì)量關(guān)鍵點,以期能為類似工程應(yīng)用起到拋磚引玉的作用。
1 工程概況與地質(zhì)水文條件
1.1 工程概況
某工程項目位于吉林省延邊朝鮮族自治州延吉市南部,延南路與延龍路交叉口以東,臨近恐龍博物館和帽兒山國家森林公園。支護(hù)對象為西側(cè)土體,該擋土墻長為415.10m,擋土墻坡頂?shù)牡孛婢€高程為237.00m~256.00m,擋土墻坡底的場地地面線高程為225.00m~237.11m,起伏較大,土方工程平均挖深為26m,最大挖深為32m。
1.2 地質(zhì)條件
第①層:素填土,勘探所揭示的層厚為0.70~1.80m,場地內(nèi)連續(xù)分布。
第②層:粉質(zhì)黏土夾砂,可塑偏硬,中壓縮性,干強(qiáng)度及韌性中等。層頂埋深為0.70~1.80m,層頂標(biāo)高為236.22~261.89m,層底埋深為3.40~12.80m。層厚為2.40~11.10m,場地內(nèi)連續(xù)分布,砂層厚度0.10~0.40m。
第③層:全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,巖石結(jié)構(gòu)已基本破壞,有殘余結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,干鉆可鉆進(jìn),巖芯呈黏性土混粗砂或粗砂混黏性土狀。層頂埋深為3.40~12.80m,層頂標(biāo)高為228.02~255.79m,層底埋深為13.50~17.20m。層厚為4.40~11.60m,場地內(nèi)連續(xù)分布。
第④層:強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,巖石結(jié)構(gòu)大部分已破壞,巖層強(qiáng)度由上而下逐漸增大。層頂埋深為13.50~17.20m,層頂標(biāo)高為222.72~247.99m,層底埋深為16.50~21.0m。層厚為1.0~5.10m,場地內(nèi)連續(xù)分布。
第⑤層:中等風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,結(jié)構(gòu)部分毀去呈碎塊狀巖芯若短柱。層頂埋深為16.50~21.0m,層頂標(biāo)高為219.42~246.09m,鉆探深度為22.0~30.0m。最大層厚為12.60m,場地內(nèi)連續(xù)分布。
1.3 水文條件
擬建場區(qū)黏性土層在豐水年份或季節(jié),可賦存地下水,地下水類型為上層滯水。在勘探孔深度范圍內(nèi)未見地下水。
2 腳手架搭設(shè)總體設(shè)計
2.1 選型與搭設(shè)流程圖
(1)根據(jù)現(xiàn)場實際情況和規(guī)范要求[4],采用落地式雙排鋼管腳手架,腳手架立桿縱距為1 500mm,步距為1 800mm,雙排間距為700mm。
(2)搭設(shè)流程圖(如圖1)。
2.2 地基處理
根據(jù)設(shè)計要求,采用分層處理的辦法夯實回填土。同時,每層土方回填后必須采樣送檢,需確保取樣試驗合格,符合質(zhì)量要求?;靥詈?,應(yīng)采用厚度為100mm的C15混凝土對低級表面進(jìn)行硬化。在底座下設(shè)置垂直墻面的腳手板墊板1 000mm×300mm×50mm,其布設(shè)定位必須平穩(wěn),不得懸空。為順利排水,有效引導(dǎo)積水外流,采取的方法為布設(shè)排水溝和轉(zhuǎn)角處積水坑。排水溝的選址應(yīng)設(shè)在相距腳手架外立桿500mm處;在積水坑和排水溝底處用粗砂拌制混凝土硬化,側(cè)壁采用磚砌,坑、溝內(nèi)均用水泥砂漿抹面。
2.3 立桿
立桿頂部至少要高出結(jié)構(gòu)欄桿1 500mm,以確保安全穩(wěn)固,并按規(guī)定使用對接扣件進(jìn)行連接,與大橫桿之間應(yīng)使用直角扣件。立桿頂部接頭需交錯布置,要避免相鄰立柱接頭出現(xiàn)在同一跨度和高度位置,同時確保在高度方向上至少錯開500mm,以增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外,各接頭中心與主節(jié)點的距離必須控制在步距的1/3以內(nèi),本工程選取600mm中心距控制標(biāo)準(zhǔn)。同時,需確保端部扣件蓋板邊緣與桿端的距離控制在100mm,以確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固與安全。
在搭建首層腳手架的過程中,沿四周每隔6 000mm設(shè)置一道斜支撐,并在立面拐角處雙向增設(shè)支撐,以增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。
2.4 大橫桿
(1)按照施工規(guī)范,大橫桿位于小橫桿下方,立柱外側(cè),以直角扣件與立桿進(jìn)行連接,以確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。在材料選擇上,盡量優(yōu)先采用6 000mm長的鋼管,或者根據(jù)具體情況進(jìn)行合理搭配,以滿足工程需求。
(2)大橫桿主要連接方法為對接扣件,交錯布置,要避免接頭出現(xiàn)在同一跨度和同一高度位置。當(dāng)相鄰接頭不在同步同跨內(nèi)時,應(yīng)確保水平距離至少錯開500mm。
此外,各接頭與立柱之間的距離也需進(jìn)行控制,要確保不超過縱距的1/3。在本工程中,選取的縱距控制值為500mm,以保障腳手架的穩(wěn)固性。
2.5 小橫桿
(1)小橫桿的軸線偏離主節(jié)點的距離被嚴(yán)格控制在150mm以內(nèi),且小橫桿的間距與立桿的縱距保持一致,這樣的設(shè)計不僅增強(qiáng)了腳手架的整體性,也提高了其承載能力。此外,根據(jù)作業(yè)層腳手板搭設(shè)的實際需求,在兩立柱之間等距離地設(shè)置了2根小橫桿,以確保腳手板的穩(wěn)固支撐。同時,應(yīng)嚴(yán)格控制小橫桿的最大間距不超過750mm,以保證腳手架的安全性和穩(wěn)定性。在腳手板的鋪設(shè)過程中,必要時會加設(shè)小橫桿以提供額外的支撐。由于本工程采用平鋪腳手板的方式,應(yīng)注意確保小橫桿的設(shè)置能夠滿足腳手板的鋪設(shè)需求。
(2)小橫桿伸出里排大橫桿邊緣距離為100mm,外排大橫桿150 mm,上下相近兩排小橫桿同側(cè)布置,左右相鄰小橫桿相向布置。
2.6 縱、橫向掃地桿
(1)縱向掃地桿在立柱上的固定方式為直角扣件,距離底座200mm,橫向掃地桿則緊靠下方的立柱上。
(2)當(dāng)立桿的高低差數(shù)值較大時,高處的縱向掃地桿向底處延長兩跨與立柱固定。
2.7 剪刀撐
腳手架采用混合方法布置,分別為剪刀撐與橫向斜撐。這一方法不僅提升了腳手架的整體穩(wěn)定性,還增強(qiáng)了其抗風(fēng)、抗震能力。
在設(shè)計中,使用了通長剪刀撐,沿腳手架的高度方向進(jìn)行連續(xù)布置,可確保整個結(jié)構(gòu)體系的連貫性與穩(wěn)定性。同時,全部采用單桿通長剪刀撐,簡化了安裝過程。為確保腳手架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固與安全,斜桿與地面的夾角控制在45°~60°范圍,并沿腳手架高度連續(xù)布置,以增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
在剪刀撐的搭設(shè)過程中,斜桿應(yīng)固定于相應(yīng)的立桿或小橫桿伸出的端頭上,并采用旋轉(zhuǎn)扣件固定。此外,可根據(jù)實際情況增加扣節(jié)點,以保證其穩(wěn)固性。所有固定點距離主節(jié)點的距離均不超過150mm,以滿足安全要求。
最下端的剪刀撐底部緊密插入墊板中,以確保其穩(wěn)固支撐。應(yīng)采用搭接連接方式進(jìn)行搭設(shè),搭接長度需滿足不小于1 000mm的要求,并使用足夠的旋轉(zhuǎn)扣件進(jìn)行固定。
2.8 腳手板
采用規(guī)范化的腳手板搭設(shè)方案,在立桿底座下方,放置了規(guī)格為1 000mm×300mm×50mm的長硬木板作為墊木,以提供穩(wěn)定的支撐基礎(chǔ)。作業(yè)層采用木腳手板,其厚度、寬度和長度均符合規(guī)定要求,并通過14#鐵絲箍進(jìn)行兩道固定,以確保其穩(wěn)固性。
在作業(yè)層下方,增設(shè)了水平兜網(wǎng),其隨作業(yè)層的上升而調(diào)整,以保障作業(yè)人員的安全。同時,嚴(yán)格控制作業(yè)層數(shù),不超過兩層,以避免結(jié)構(gòu)過載。對于首層,實施滿鋪腳手板并與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行封閉處理,隨后每隔三層再次滿鋪腳手板,并設(shè)置安全網(wǎng)及防護(hù)欄桿,以提升整體安全防護(hù)能力。
2.9 連墻件
采用剛性連接方式,連墻桿選用48mm×3 500mm的鋼管,以直角扣件進(jìn)行連接。連墻件的排列方式、布置位置以及與架體和結(jié)構(gòu)立面的垂直度均應(yīng)經(jīng)過精確控制,以滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求。連墻桿盡量水平設(shè)置,如需斜向連接,則采用下斜連接方式,嚴(yán)禁上斜連接。此外,連墻桿伸出扣件的距離、連墻桿的起始布置位置以及框架柱附近橫向水平桿的使用均需經(jīng)過嚴(yán)格設(shè)計,以確保腳手架的整體穩(wěn)定性。
當(dāng)腳手架暫時無法設(shè)置連接墻件時,可采用搭設(shè)拋撐的方式,利用長桿與腳手架進(jìn)行可靠連接,并確保其與地面成50°夾角,以提供臨時穩(wěn)定支撐。
2.10 防護(hù)設(shè)施
為確保腳手架作業(yè)層的安全防護(hù)達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn),采用了滿掛全封閉的密目安全網(wǎng)。這種安全網(wǎng)規(guī)格為1 800mm×6 000mm,需用網(wǎng)繩緊密地將其綁扎在大橫桿上,要確保網(wǎng)面平整無皺褶,進(jìn)而有效防止施工物料和人員意外墜落。
作業(yè)層的安全網(wǎng)其高度需高于平臺至少1 200mm,以形成有效的防護(hù)屏障。同時,在作業(yè)層下部增設(shè)一道水平兜網(wǎng),從而進(jìn)一步提升安全防護(hù)能力。當(dāng)架內(nèi)高度超過3 600mm時,從首層開始設(shè)置平網(wǎng),并往上每隔三層增設(shè)一道平網(wǎng),應(yīng)確保整個作業(yè)區(qū)域得到全面覆蓋。施工層則采取隨層設(shè)網(wǎng)的方式,以確保安全防護(hù)措施與施工進(jìn)度同步進(jìn)行。
此外,為增強(qiáng)作業(yè)層腳手架的整體穩(wěn)定性,在腳手架外立桿900mm高處設(shè)置一道攔腰桿。這不僅能提高腳手架的承載能力,還有助于防止施工人員因意外原因而墜落。同時,在底部側(cè)面處設(shè)置180mm高的擋腳板,可以有效防止施工物料滾落,進(jìn)而提升作業(yè)現(xiàn)場的安全管理水平。
2.11 質(zhì)量控制關(guān)鍵點
需在地基處理、縱橫向掃地桿的設(shè)置、剪刀撐與橫向斜撐的設(shè)置、腳手板的對接方式與探頭板的防治、連墻件的剛性連接、全封閉密目安全網(wǎng)的檢查等處設(shè)置質(zhì)量控制關(guān)鍵點。
3 擋土板施工方法
3.1 施工準(zhǔn)備
(1)超深錨索樁板式擋土墻工程的交底工作至關(guān)重要。施工前必須確保每個崗位的工作人員都接受全面的交底,對施工圖紙、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范以及施工方案有深入的了解和掌握。要組織技術(shù)人員進(jìn)行仔細(xì)研讀,需確保每位施工人員都能準(zhǔn)確理解設(shè)計意圖和工程要求,同時,必須熟悉和掌握國家和地方的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)質(zhì)量安全規(guī)范和規(guī)程。
(2)為了確保交底工作的有效性,還應(yīng)建立相應(yīng)的監(jiān)督和考核機(jī)制。對于沒有接受交底或交底不全面的分項工程,應(yīng)堅決不予開工。同時,在施工過程中,還應(yīng)定期對施工人員的執(zhí)行情況進(jìn)行檢查和考核,需確保各項交底內(nèi)容得到切實落實。
(3)交底內(nèi)容必須全面,需涵蓋施工現(xiàn)場的各類安全隱患及預(yù)防措施,包括設(shè)備操作、用電安全、高處作業(yè)、防火防爆等方面;交底形式要規(guī)范,應(yīng)采用書面形式并輔以口頭講解,需確保每位施工人員都能理解并遵守安全規(guī)定;交底人員自身需具備相應(yīng)的安全知識和經(jīng)驗,能夠準(zhǔn)確識別潛在風(fēng)險并提出有效的防范措施;最后,施工人員應(yīng)積極參與交底過程,提出疑問和建議,以確保交底內(nèi)容真正落地生效。
(4)材料部門應(yīng)確保及時通知試驗室及質(zhì)安部門對進(jìn)場材料進(jìn)行抽檢,這不僅是施工質(zhì)量的保障,也是工程安全的前提。試驗和質(zhì)檢人員應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,需確保所有用于工程施工的材料均符合質(zhì)量要求,要從源頭上杜絕不合格材料進(jìn)入施工現(xiàn)場。在工程施工準(zhǔn)備階段,測量控制點的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到后續(xù)施工的精度。工作完成后,經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師簽認(rèn),立即依據(jù)測量結(jié)果精確放線,以確定樁間擋板開挖線,從而確保擋板開挖精準(zhǔn)無誤。
3.2 材料要求
商品砼的使用應(yīng)符合設(shè)計要求,需選擇合格廠家進(jìn)行購買。具體而言,砂的粒徑不小于4.5mm,用5mm孔徑篩過篩,含泥量<5%;使用的水泥應(yīng)帶有出廠信息,確保溯源;儲存期不超過3個月,以防在雨季或潮濕環(huán)境下受潮或強(qiáng)度降低。儲存環(huán)境應(yīng)滿足通風(fēng)、干燥、防水的要求。攪拌水切忌使用未經(jīng)化驗合格后的水或飲用水。
3.3 工藝流程
擋土板施工工藝流程(如圖2)。
3.4 鋼筋工程
選1 000mm高擋土板計算高度,按單向板配筋計算[5],擋土板水平筋為HRB400φ16@250mm,豎向鋼筋為HRB400φ10@250mm,拉結(jié)筋為HPB300φ8;擋土板在豎向采取分段施工方法,每2 000mm高為一個施工段。頂部鋼筋深入連梁內(nèi)的錨固長度為20d,其余各施工段之間豎向鋼筋采用綁扎搭接,其長度按《11G101系列混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平法圖集》(ISBN編號:9787802424036)施工。采用預(yù)埋筋方式連接擋土板,長度為20d,并通過綁扎搭接與預(yù)埋鋼筋連接,同一搭接接頭面積不應(yīng)>50%;保護(hù)層厚度<40 mm,采用間距600mm×600mm的砂漿墊控制。
3.5 模板工程
(1)減小鋼模板縫隙,防止漏漿。具體為采用雙面不干膠帶,以此確?;炷撩娴馁|(zhì)量。
(2)采用雙排鋼管扣件式腳手架對構(gòu)件的模板加固;對拉螺栓采用高強(qiáng)絲,間距小于400mm,并設(shè)置內(nèi)撐。
3.6 混凝土工程
(1)選用C40商品混凝土,振搗方式為插入式振動棒攪拌,移動距離應(yīng)在有效半徑的1.5倍以內(nèi);同時與側(cè)模的距離為60~110m;插入到下一層混凝土的距離為50~100m。
(2)密實的混凝土表面需平整、泛漿,這樣標(biāo)志著混凝土內(nèi)部的空隙已經(jīng)被充分填充,且其強(qiáng)度和質(zhì)量都得到了保障。在擋土墻施工中,由于墻身通常較高,混凝土不可能一次性澆筑完成。因此,必須采取分層分段的澆筑方法。這種方法可以有效控制混凝土的澆筑質(zhì)量和進(jìn)度,確保每層混凝土都能夠達(dá)到密實的標(biāo)準(zhǔn)。
在澆筑過程中,還需要注意以下幾點。
1)控制好混凝土的塌落度,以確保其流動性和工作性能滿足施工要求。
2)在振搗過程中,應(yīng)遵循“快插慢拔”的原則,要避免過振或漏振,以保證混凝土的密實性和均勻性。
3)對于擋土墻的關(guān)鍵部位,如轉(zhuǎn)角、連接處等,應(yīng)特別注意振搗和澆筑質(zhì)量,以防止出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。
3.7 泄水孔
泄水孔安裝間距為3 000mm×2 000mm,呈線形布置;鍍鋅鋼管孔徑為100mm,外傾為5%;孔后側(cè)設(shè)置雙層透水反濾紗網(wǎng)包裹。
3.8 質(zhì)量控制關(guān)鍵點
在如下處設(shè)置質(zhì)量控制關(guān)鍵點:預(yù)埋筋的錨固長度、在水平和豎向鋼筋處拉結(jié)筋同時勾住、雙排鋼管扣件式腳手架的模板加固、混凝土的振搗密實與養(yǎng)護(hù)及泄水孔安裝。
4 結(jié)論
本文以某工程項目的預(yù)應(yīng)力錨索樁板式超深擋土墻結(jié)構(gòu)施工為例,依據(jù)建設(shè)項目所在的工程特點與地質(zhì)水文條件,研究提出了腳手架搭設(shè)方案及擋土板施工工藝與方法,并提出了腳手架搭設(shè)質(zhì)量控制關(guān)鍵點6個、擋土板施工質(zhì)量控制關(guān)鍵點5個,同時深化了加強(qiáng)施工技術(shù)質(zhì)量措施。經(jīng)施工驗證,符合現(xiàn)行施工規(guī)范和規(guī)程的要求,檢測值優(yōu)于質(zhì)量驗評標(biāo)準(zhǔn),可供類似工程施工提供借鑒。
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