市政道路高边坡支护中预应力锚索桩板墙施工工艺研究

发表时间:2021/5/7   来源:《工程管理前沿》2021年1月第3期   作者:李春良 李京承
[导读] 预应力锚拉桩板墙是一种现代化的边坡支护架构,可以高效地结合边坡支护架构和景观绿化
        李春良 李京承
        中建四局第五建筑工程有限公司 广东 深圳 518000
        摘要:预应力锚拉桩板墙是一种现代化的边坡支护架构,可以高效地结合边坡支护架构和景观绿化,不但能够提升结构稳定性,还可以使得景观绿化得到保障。在预应力锚拉桩板墙结构中,凭借结构空间置土绿化的方式,能够为开发、交通、景观与环保绿化等完善的体系奠定坚实的基础。鉴于此,在市政道路高边坡支护项目中,预应力锚拉桩板墙具备极大的运用价值与意义。
        关键词:市政道路;高边坡支护;预应力锚索桩板墙;施工工艺;研究
        1预应力锚索桩板墙的结构和作用机理
        1.1锚索桩的结构。
        锚索桩主要结构包括了挡土板、锚固桩、预应力锚索三大部分,其中预应力锚索主要是把锚墩和桩身之间进行连接,形成一个整体的结构。
        1.2作用机理。
        其作用主要表现在:锚固段岩土体、预应力锚索和锚固桩等作用下,对岩土压力进行改善,在达到平衡的作用下,能够使结构内力被有效控制和发生变形,进而达到稳固和稳定边坡的作用。
        2预应力锚索桩板墙施工工艺及施工方法分析
        2.1做好施工前的准备工作。
        首先在施工前,要根据图纸要求和现场施工情况做好测量放线工作,然后对每个中心桩的横断面图进行测绘,测量人员正在对照原始横断面图进行查找找出发生了什么变化。二是施工现场要及时清理,做好检测、上报和审批工作。
        2.2挖孔灌注桩身。
        一是在备料方面,批准配合比并批准使用试生产的钢材、平台上的桩式挡土墙以及浇筑的板、挡土墙和坑。其次,根据设计进行抗滑桩施工。施工前应注意以下事项:地面开挖时应平整地面,提前准备好各工序所需的工具设备,树立安全生产的信念,严格按施工图纸施工。
        2.3挡土板预制及施工固定。
        对于预制现场的灌溉和维护,模板应由钢模制成,钢模应具有足够的刚度,以确保不变形并确保其尺寸。施工中必须注意以下几点:必须使用脱模剂,混凝土材料配合比必须符合施工规范,保持混凝土湿润。
        2.4预应力锚杆钻孔。
        预应力锚索必须以施工图为主体,以施工现场具体实际情况为依据,锚孔位置必须根据施工现场和工程高度进行确定,孔位误差必须在允许误差范围内。钻孔时必须注意以下几点:用无水干钻头钻锚孔,正确选择钻孔设备,严格按设计图纸施工,检查钻孔位置。
        2.5系索、灌浆、张拉和锚固。
        首先要准备制作锚索的材料,还要做好安装的准备工作。二是明确灌浆工艺要求,做好灌浆工作,控制灌浆压力。主要工序有锚固、千斤顶进行安装、操作张拉、封锚等。
        2.6填充。
        由于填土沉降引起的钢索二次应力,采用锚索和板桩墙对填土质量进行控制是十分必要的。因为现在的土方碾压都是机械化施工,在一定的填筑范围内跨越钢缆会使重型土方碾压工作更加困难。因此,锚索桩板墙填料应尽量选用优质填料。除了严格控制填方质量外,还要对填方层的虚方厚度进行严格控制,一般需要控制在40厘米以内。
        2.7锚索桩无损检测。
        为保证成桩质量,必须严格按照设计图纸进行监测工作,并取一半数量的锚索桩进行检测。采用低应变反射波分析方法对检测结果进行分析,利用相关的计算机软件采集产生的波形,通过对数据的分析和处理,可以得到锚固桩的质量。
        2.8锚索桩变形观测。
        锚桩安装完毕后,应进行整体变形观测。

全站仪主要用于观测各锚桩的顶部观测点。施工结束后应不定期进行观测,以便分析锚桩的变形情况。
        3边坡支护施工工艺流程
        3.1支护桩施工
        (1)采用旋挖钻孔灌注桩。桩端持力层为中风化白云岩,应将桩端埋入地层中。(2)旋挖钻机的重量约为80t,需要旋转钻孔通道,便于桩基施工。根据现场实际情况,对旋喷桩施工区域进行初步平整,铺设肋钢板(6m宽),以保证旋喷桩的稳定性。(3) 旋挖钻机可用于干钻或旋挖泥浆护壁孔、施工现场准备泥浆、静态不循环泥浆护壁。施工过程为:场地平整、测量放线、埋设护管板、钻机就位、钻孔、检查孔、清孔、钢筋笼安装固定、下管、混凝土浇筑至设计标高顶部、拉护管板,钻机移位进行下一桩施工。钻井过程中易形成泥皮,护壁效果较差,特别是在砂岩地层中,容易收缩坍塌。因此,钻井过程中,管顶以上40cm处的泥浆高度和比重应保持在1.06~1.15之间,钻井泥浆比重应严格控制,不得小于1.06。
        3.2墩柱施工
        (1)本工程墩柱为1.5m~1.5m方柱。立柱模板采用4块木模板现场拼装,模板内倒角按设计要求进行,模缝处加橡胶垫,模面清理干净后均匀涂脱模剂,然后将立柱模吊装就位。柱模就位前,应根据柱的外形在柱模下部铺一层2cm厚的泡沫塑料。柱模用吊车吊装后,在每侧模板顶部固定一根电缆。每根电缆呈三角形布置,并与地面固定装置连接,以调整柱模板的垂直度。根据柱模的固定情况,可采用钢管配合固定。(2) 混凝土由天泵送入仓内,从高处浇筑,不得离析、散落,筒底距混凝土浇筑面不大于1m,分层浇筑,每层厚度不大于30cm,振捣由专人负责振捣,确保振捣密实后漏振。浇筑过程中,设专人随时检查钢筋、模板的稳定性和垂直度。发现问题要及时处理。混凝土浇筑后应经常洒水,养护期不少于7天。
        3.3锚索、锚杆施工
        (1)钻井作业中使用的设备和器材主要有风动潜孔锤、潜孔钻、压孔机等。钻孔时,最终孔深必须超过设计孔深0.5m,预应力锚索由自由段、锚固段和扣件头组成,锚索长度主要由自由段、锚固段和受拉段组成。电缆钻孔方法为钻孔,钻孔直径控制在110mm,沿水平方向向下150°钻孔,锚索灌浆施工材料为M35砂浆,灌浆时必须饱满密实,第一次灌浆作业后,待水泥砂浆凝固收缩完全后,空心孔进行灌浆作业。(2) 锚杆定位设备的材料为直径6.5mm的钢筋。Hia应焊接锚筋定位设备和主筋,以确保两者的完整性。直径28mm的钢筋、网片钢筋和钢筋焊接在一起,钢筋的网宽应保持在12.5cm左右。螺栓头部的钢筋直径必须为20 cm,长度约为50 cm。在钢绞线的运输中,主要起支撑作用的是直径为6.5mm的钢筋斜拉定位设备,以防止钢绞线变形。(3) 螺栓、电缆入孔前,必须按设计标准进行调直除锈。一般来说,锚杆和锚索的长度必须超过设计长度2米。本工程采用波纹管制作导帽,在锚杆和锚索处安装中心支架,间距一般设置为1~1.5米。(4) 如果彻底清理了孔,应在第一时间将锚筋和灌浆管放置在孔底部。另外,根据设计标准,支护间距控制在2M,然后向锚孔内灌注M30水泥砂浆,灰砂比分别为1∶1和1∶0.45。在灌浆作业中,压力必须大于0.5MPa,如果孔位的浆液流出,可以结束第一次灌浆作业,也可以封孔位。如出现灌浆减少或收缩现象,应及时补浆。(5) 如果锚索灌浆完毕,必须进行9~12天的维护工作,使锚索能拉伸到原设计的110%,然后按设计方案进行自由段的灌浆作业,如果最后阶段结束,可以拧紧螺母。根据混凝土实测数据,锚索张拉达到相应标准,即可进行锁定作业。工程施工中,按设计标准,每孔锚索预应力锁定值为320kN。
        3.4挡土板施工
        (1)本工程挡土板为预制混凝土板,在预制场内加工,待预制板养护至强度后,由吊车、运输车通过施工便道运至工作面,起重机逐块安装。(2) 挡板安装前,用砂浆将挡板底面接触面上的挡板底标高找平,做成三角形,以便安装过程中挡板的调整,凿毛打磨至设计标高。(3) 挡板应从一端安装到另一端。安装一段挡板后,可回填该区域。挡土板桩施工完成后,在高炉底部、挡土板桩等处设6~8个基准观测点。
        4结论
        总结了施工单位需要研究的施工工艺、施工要点,以推动市政道路高边坡支护工程的工作。由于预应力锚桩板墙支护方法具有提高工程安全性和保证景观绿色施工水平的作用,施工单位需要重视预应力锚桩板墙支护方法的研究,掌握这种支护方法的应用技巧,优化支护建设工作,保证基础设施建设质量,以提高社会健康发展水平。
        参考文献
        [1]蒋怀军.高边坡中预应力锚索桩板墙支护结构的受力和变形分析[D].兰州理工大学,2017.
        [2]闫秀海.预应力锚拉桩板墙在高边坡支护中的应用[J].华东公路,2016(1):54-56.
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