(中冶集团武汉勘察研究院有限公司,湖北武汉430080)
摘要:新型的支挡结构能够有效地防止填土或者是山坡土体的坍塌与倾斜,并且对工程起到较好的支撑与加固作用,从而使其能够保持一种相对稳定的状态。本文在这里通过对桩基托梁挡土墙的实际应用进行阐述,以探讨其在支挡边坡中的结构原理以及工艺流程。
关键词:桩基托梁挡土墙;边坡处理;应用分析
前言
边坡作为岩体以及土体在长期处于自然重力或者是人为因素的作用之下逐渐形成的倾斜空面,为了能够确保工程施工的稳定,必须要在工程的两侧做一定的斜坡面进行支挡。在当前的支挡结构方式中,多以重力式的挡土墙作为主要选择,然而这种施工工艺的进度相对较慢,并且当需要用到大截面的石料,这对于部分地区而言往往会由于取材不便而耽误施工的正常进行。为了解决这一困扰,诸多新型的支挡结构已经开始被研究和开发,并应用在边坡支挡的工程实践当中,新型结构已经成为边坡支挡工程中的必然选择。而在各类新型的支挡结构当中,桩基托梁挡土墙技术以其独有的优势而被各工程广泛采用。
1关于桩基托梁式的挡土墙技术在工程施工中的应用原理以及特点
1.1应用原理
桩基托梁式的挡土墙作为一种新型技术,主要由桩基以及托梁在挡土墙的基础上共同组成的一种复合型结构。其桩基与托梁结合的构思灵感来自于建筑以及桥梁的桩基工程,这一结构能够极好的解决在挡土墙的结构中经常出现的基础承载能力不达标的问题。桩基托梁的挡土墙原理是由挡土墙把所承担的荷载转移到托梁,再将托梁所承担的荷载又传递给下层的桩基,最后则是借助于桩端土所提供的支撑能力以及摩擦阻力将全部的荷载转移给土层,从而完成支挡与加固。在整体的结构构成当中,托梁主要是负责将各桩连接成为一个统一体,以实现对负载的共同承担。
1.2工艺特点
通过借助桩基托梁式的挡土墙技术进行路基的支护作业,对于地质相对较差的工程区域可以十分有效地起到支护与加固的效果,从而保护边坡的土地,并且也能起到良好的环境保护作用。在进行路基的挡防与支护工程施工时,关于桩基的选取应当进行地质采样,并修正支护的施工方法与参数,确保施工的安全与高效,从而能够实现路基边坡支护工程的科学合理。通过运用桩基托梁式的挡土墙技术进行路基的挡防与支护,可以一改过去对于山体大规模采挖的粗放施工局面,对山体垮塌、滑坡以及水土流失都能够有效地防止和避免,从而达到美化环境和谐自然的效果。
2关于桩基托梁式的挡土墙工程结构与适用范围
2.1工程结构
就承力方式而言,该技术一般有两种方式可供选择,其一为重力式,其二则为衡重式。具体的结构形式则有不同种类,例如单排桩、多排桩以及锚索桩等等,具体的形式往往会依据工程的实际需要而进行取用。
2.2适用范围
桩基托梁式的挡土墙在应用范围上相对较广,多应用于下述几种情况:一是基岩埋藏过深、山坡过陡以及表层土壤不够稳定;二是在不具备稳定性的陡坡上表覆盖区、冲刷严重的河岸区域以及基岩的深度同既有线路相近的地段;三是平行增建的第二线同原有陡坡的路基线相近时,预留的土埂进行临时的支护、开挖基坑以及台阶砌浆等诸多防护方法均无法保障施工与行车的安全时,在这种情况下便可以借助坡脚式以及路肩式两种桩基托梁式的挡土墙技术进行施工。
3关于桩基托梁式的挡土墙工艺流程
在进行桩基托梁式的挡土墙技术进行施工时,应当在山体的边坡边缘处进行桩基的修建,并将其作为路基的下挡墙基础,确保桩基能够正确起到对山体的支护以及土墙的支撑作用。具体的流程包括施工准备、现场勘察与清理、定桩孔位以及开挖、钢筋的制作以及最后的砼浇筑。关于具体的定桩空位以及开挖方式应当依据实际情况进行相应的调整和变更,以免与工程需要不符。
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3.1桩基的施工以及桩孔的开挖
首先需要进行放线测量,要放好线路的中心线、各桩孔以及挡土墙的设计轴线并做好测量与记录工作。之后则是开挖线以及分段线等的要点线,同时要做好相应各桩的桩点的照应与保护。施工中的全部桩孔均要选用工挖孔的形式,并依据一定的施工顺序进行施工,即操作平台的开挖、桩位的放样与选定、首节桩孔的土方开挖、对灌第一节的锁口护壁进行支模浇灌作业、在锁口的护壁上方进行二次标高的投测以及桩位的十字轴线投测、井盖的安装、设备的提升以及照明设施的施工等,接下来则需要进行桩孔的第二节开挖、桩孔四壁的清理作业、桩孔得垂直度以及尺寸的校测、拆上节模板、对第二节的模板进行支护并浇灌其砼护壁。最后则是对设计深度的检测、基底的持力层检查、松渣的清理,桩孔的检验、钢筋笼的准确吊放以及桩身的砼浇灌。护壁的施工需要采用定型的钢模板进行拼装而成,通过不断地拆上节与支下节的周转循环,其模板均采用U形卡进行连接,其上下均以脚手架的管作为支撑。而砼则要借助吊桶或者是串桶进行运输,在浇筑时,其上部应预留20公分的浇灌口,在拆模之后即刻用砼进行堵塞,以免发生渗水,当砼的强度在5MPa以上时即可进行拆模。
3.2托梁施工
当桩基的砼浇灌作业完毕并检测合格之后,方可实施下一步的托梁施工作业。通过平整托梁的下部场地使其能够达到夯压密实的程度,对于地基的超挖部份应利用浆砌的片石进行密实填注。对于平整之后的场地应当砌筑一层砖并用砂浆进行抹面收光处理,以作底模用。而侧模一般会采用定型的钢模板进行拼装,模板连接则会选择U形卡。沿着托梁的两侧进行双排式脚手架管的搭建作业,以实现对于侧模模板的固定,同时也可以作为施工人员的脚手架。
3.3片石施工
当托梁的砼强度在75%以上的时候,便可以进行托梁的上部土墙作业。在进行双排式的钢脚手架搭设时,应沿着挡土墙的墙身外侧边缘进行搭设,脚手架的立杆底部必须要进行支垫以确保其稳固,并控制好1米的间距,层高建议在1.5m左右即可,在进行脚手架的搭设时要确保其刚度与强度,并符合相关的设计要求。基础以及墙身的模板建议采用定型的钢模板进行拼装,模板尽量依靠墙身外侧所搭设的钢手架以作固定,如果墙体的横截面过大,则应沿墙高以及长进行钢筋拉杆的设置,以免在进行浇灌砼时发生移位。模板的安装应当满足牢固、平稳以及表面光滑平顺的要求。
3.4制作钢筋
在进行钢筋的制作与加工时,钢筋的弯角、弯长、搭接长度、焊缝长度、焊缝厚度、焊缝宽度、主筋的数量、间距、箍筋的间距、数量等,必须符合设计图纸和施工技术规范要求。托梁的钢筋应当依据图纸的设计要求进行加工,并输送至施工现场进行捆扎。关于桩基的钢筋笼绑扎,应当采用手动葫芦的悬挂方式,搭设于脚手架管的井架侧,借助其自重的保持垂直精确下落,并应当在钢筋笼的主筋外侧上进行耳环的设置,保护层的厚度在5cm以内,确保其能够下落且精准就位。
3.5关于砼的浇筑工艺
在进行作为砼的材料选择时,必须要满足工程建设的具体要求,其搅拌应当在现场集中进行。并遵循是严格依据工程监理部门的实验审定配比来进行材料的配置,利用搅拌机进行充分的拌和。在拌和时对挡土墙的墙背和回填台做好回填材料的选择,必须要选用具有良好透水性能的砾石或者是砂性土,当然也可以以石块进行回填,回填要求必须要遵照图纸设计的详细规定以及要求,通常情况下会选取块石土以及碎石土当做台背的回填材料进行分层夯填,并做到层层碾压以保证其密实性。
4结语
目前国内的桩基托梁式挡土墙技术已经在实际的工程实践中积累了大量的经验,并取得了一定的成就。因此通过对该种挡土墙技术在设计以及施工方面的总结与分析,可以更好地推行并使用桩基托梁技术,其也必将在工程建设当中发挥出更高的价值和作用。由于其特有的结构形式以及极广的适用范围,使得桩基托梁式挡土墙技术在工程建设当中能够迅速被推广,从而提升了国内在边坡处理方面的技术水平,对挡土墙技术的实用性也有着极大的提升作用。
参考文献:
[1]尹科,朱添丰.桩基托梁挡土墙在高速公路陡坡路基中的应用[J].广东土木与建筑,2014(1)
[2]李惠玲.桩基托梁衡重式挡土墙设计实践[J].铁道建筑,2013(2)
[3]赵培清.桩基托梁挡土墙在边坡处理中的应用[J].科技创新导报,2012(29)
论文作者:张溦坤
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2016年3月第5期
论文发表时间:2017/1/4
标签:桩基论文; 挡土墙论文; 结构论文; 钢筋论文; 脚手架论文; 工程论文; 作业论文; 《建筑建材装饰》2016年3月第5期论文;