高危挡墙修复格构梁加固施工技术论文_姚有为,王步云,于合利,路朔,袁友彬,张雅杰,张

中国建筑第八工程局有限公司华北公司 辽宁省 沈阳市 300452

摘要:本技术主要是以路基注浆施工,格构梁+锚索加固施工技术,实现灾害性山体脚下高危加固的施工方法。我们在本工程施工实践中,因施工难度较大,工期非常紧,考虑安全第一,通过设计优化故采用以上方法施工,为同类的工程施工提供了可借鉴的经验。

关键词:挡墙;路基注浆;格构梁;锚索加固;综合管廊

1 工程概况

通化市地下综合管廊及其改造和新建道路,包含通化大街、金厂大街等38条规划道路和1条城港经济带。通化市综合管廊总长度约80.96km,新建及改建道路总长度约72.45km,建设总投资56.7亿,建安费用52亿,建设期5年,运营周期25年,运营协议额170.55亿。

通化大街K0+040-K0+974段滴台岭原挡墙已修建20余年,挡墙加固全长580m,最大墙高达10.5m。因年久,挡墙发生偏移,同时2016年有单位在该段右侧山体边坡进行爆破施工,因未对装药量进行有效控制,爆破后造成挡墙倾斜,目前最大倾斜已达56cm。我公司施工该段管廊,管廊需下挖约6m,根据SPV及城建局等专家意见将挡墙进行人工拆除至衡重台,待管廊施工完毕后重新进行挡墙加固与恢复。

2 工程特点与难点

1、原挡墙已修建20余年,找不到原有施工图纸,当年施工与现行规范标准不同。

2、该路段车辆较多,重型卡车较多。

3、挡墙内侧开挖施工管廊,爆破开挖,对挡墙造成二次伤害。

4、挡墙上部结构偏移量较大。

5、挡墙内侧已建成管廊,对挡墙加固的钻孔定位增大施工难度。

6、锚索孔部分处于道路回填土中,钻孔过程中极易塌孔。

3 施工技术

3.1注浆技术

为避免道路不均匀沉降,在预应力锚索加固注浆后,对道路路床1.5m范围内进行整体注浆。注浆孔间距为2m×2m。钢花管采用?76mm,壁厚4.5mm无缝钢管。钢管长度2.5m,底端密封埋入土中长度不少于2.3m。钢管每5cm开对孔,呈梅花形布置。将钢花管置入其中,上部1.0m范围内将花管与钻孔壁之间用水泥浆密封。

3.1.1测量放线

根据施工设计图纸,进行现场测量放样,并用红漆标注注浆孔位置。注浆孔间距为2m×2m,第一列注浆孔距挡墙1.25m,注浆宽度为16.5m,横向8排注浆孔。

3.1.2钻孔

现场采用180L型钻机进行钻孔,根据钻孔布眼位置安放钻机,从左向右依次钻孔。

3.1.3道路注浆

1、钻孔完毕后及时将注浆钢花管安放到注浆孔内,注浆钢花管采用?76mm,壁厚4.5mm无缝钢管。钢管长度2.5m,底端密封,埋入土中长度不少于2.3m,外漏0.2m。

2、注浆浆液采用P.O 42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比0.8:1,水泥浆容重以实验数据为准。

3、注浆压力不小于0.3MPa,稳压时间3分钟。施工过程中如出现持续注浆仍无法注满情况,可采用多次注浆,一次注浆完毕后2小时进行第二次注浆。现场注浆也可采用先四周后中间的注浆顺序。

4、注浆前在道路上布置沉降观测点,注浆过程中及时监测道路变形情况,发现路面起拱时及时停止注浆,通知技术人员现场查看、处理。

5、注浆完毕后对外漏钢花管进行切除,现场可采用对注浆孔周围沥青下面层切割0.6m×0.6m范围,凿除沥青后切割钢花管,确保切除干净,避免钢花管对路面造成破。然后对沥青下面层进行修补、碾压。

3.2挡墙加固施工技术

对滴台岭挡墙采用格构梁+锚索结合路基下1.5m范围内注浆的加固方式,根据挡墙高度采用2排预应力锚索,锚索横向间距2m。

封闭道路、交通导行→搭设施工操作架→挡墙锚索钻孔→钢绞线锚索安装→锚固注浆→格构柱、梁模板架体搭设→格构柱、梁钢筋施工→格构柱、梁混凝土浇筑施工→钢绞线的张拉及封锚

3.2.1挡墙锚索钻孔

1、施工放样

根据各工点工程立面图,按设计将锚孔位置准确测放在挡墙上。锚索钻孔定位偏差不大于50mm,偏斜度不应大于3%。

2、钻孔

1)本工程采用MDL-150H型钻进进行钻孔,为确保钻机安放牢固,避免对架体产生横向推力,可在挡墙上植φ20钢筋2根,植入深度20cm,通过焊接方式将钻机固定。

2)因本工程锚索孔部分处于道路回填土中,钻孔过程中极易塌孔,采用跟管钻进技术解决塌孔问题。钢套管直径125mm,壁厚3mm,锚固段梅花形开孔,开孔直径5mm,每排开孔8个,排距50mm。根据现场情况,每根钢管控制在1.5m左右,钢管之间连接采用焊接方式,同时对接头位置加固,采用三块钢板呈120°布置。

3)钻头采用125mm直径钻头,钻孔深度根据设计深度施工,但确保深入中风化岩层不小于5m。

4)钻孔采用干钻,禁止采用水冲钻进,钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。

3、锚孔清理

钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底缩孔、达不到设计孔径。在钻孔完成后,使用高压空气将孔内岩粉等全部清除出孔外,以免降低水泥浆与孔壁岩土体的粘结强度。

3.2.2钢绞线锚索安装

锚索在锚固段,锚索束必须进行清污、除污处理。自由段套管两端100mm~200mm长度范围内用黄油充填,外绕扎工程胶布固定,避免注浆时浆液进入套管,同事也要确保注浆后自由端锚索能自由滑动。

3.2.3锚固注浆

一次将锚索的锚固段和张拉段注满,不能留空隙。实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准,注浆采用常压注浆。

3.2.4格构柱、格构梁施工

1、模板施工

1)格构柱、格构梁模板架体支设根据施工图纸,按照不同情况进行分段分层支设及浇筑混凝土。梁、柱模板内侧两壁锚入挡墙250mm直径25mm钢筋加固,纵横间距均为500mm,同时钢筋向内侧弯钩,弯钩长度100mm。

2)格构梁采用下方双排立杆支模,立杆间距为280mm,模板均采用15mm厚覆膜多层板。梁底模板次龙骨采用40×70mm木方,垂直于梁跨方向,间距为320mm,主龙骨采用φ48×3.6双钢管,间距为280mm,下方立柱为U托支撑,立柱间距为800mm。梁侧模板次龙骨采用40×70mm木方,平行于梁跨方向,间距为200mm,主龙骨采用φ48×3.6双钢管,间距为500mm。主龙骨用M14对拉螺栓固定并与锚入挡墙内250mm的直径25mm的钢筋焊接,焊接长度为双面5d。

2、模板支撑架施工

模板架体整体纵距为800mm,步距为500mm。考虑到模板架体高宽比过大,采用在立柱上用扣件与直径25mm钢筋互相连接,扣件与钢筋之间用木楔塞紧,钢筋出扣件的端头与长度为100mm、直径25mm的钢筋满焊接成T字形,锚固钢筋随架体立杆和横杆交接处设置,纵向间距500mm,横向间距800mm。

3、钢筋施工

格构柱、梁与挡墙之间设置锚筋连接,钢筋直径20mm的钢筋,锚入挡墙不少于35d,间距500mm布置。

挡墙修复格构梁锚索加固后效果

4、混凝土施工

框架梁截面采用0.4m×0.4m、0.4m×0.3m矩形截面。每隔3~4个框架在框架中部设一道伸缩缝,缝宽2cm,缝内填塞沥青麻筋。

混凝土时应先浇筑柱再浇筑梁,柱混凝土浇筑采用分段,溜槽或导管方式由下到上逐步提升浇筑,浇筑时混凝土自由落体高度不得大于2m。格构柱较高,应分段浇筑,每层浇筑高度不超过500mm。

3.2.5钢绞线张拉及封锚

采用配套张拉设备,千斤顶额定吨位选择50T,待锚索砂浆强度达到24MPa以上,方可进行预应力张拉。

4 结语

采用路基注浆、格构梁、锚索加固等施工技术成功地将高危挡墙重新修复,减少施工工序,有效缩短工期,保证道路畅通,具有显著的社会效益。为类似工程提供借鉴,具有较高的推广价值。

参考文献:

1、《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006,中华人民共和国交通部,2006。

2、何云,滑坡治理工程中钢筋混凝土格构梁使用分析,地质探究,2013。

3、曾江波,预应力锚索格构梁在高边坡加固中的应用,科技传播,2012。

论文作者:姚有为,王步云,于合利,路朔,袁友彬,张雅杰,张

论文发表刊物:《防护工程》2019年9期

论文发表时间:2019/8/8

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