高速公路富水堆积层滑坡联合支护施工工法

力锚索框格梁+抗滑桩”施工工艺，从而形成滑坡治理采用“微型钢管桩+抗滑桩+预应力锚“高速公路富水堆积层滑坡联合支护施工工法”,经教育部科技查新工作站(L32)-昆明理工法关键技术“用于地基加固的微型钢管桩”2019年1月4日获得国家实用新型专利(专利号：ZL201820920905.4),用其进行地基加固的方法》(申请号：201810612752.1),已进入实质审查阶段。到推广应用，经过了各种考验，保证了施工安全，提高了施工质量，环保节能效益显著,为2.1先采用微型钢管桩进行预加固处治，实现富水堆积层滑坡初步稳定，提高施工安全2.3在微型钢管桩顶浇筑承台，提高微型钢管桩整体性，并作为施工操作平台，利于滑微型钢管桩桩顶露出20～30cm,便于在桩顶进行承台钢筋绑扎，浇筑桩顶承台，使微4.工艺原理边坡一般设计“预应力锚索框格梁+抗滑桩”进行边坡防护。但富水堆积层滑坡的极不稳定3—性，也对“预应力锚索框格梁+抗滑桩”的边坡防护施工带来极大风险。为解决这一难题，本工法在“预应力锚索框格梁+抗滑桩”二级边坡防护的基础上，开创性的采用微型钢管桩预加固施工技术。首先在滑坡中下部进行微型钢管桩施工，并在微型钢管桩中插入钢筋，提高单桩抗剪性能；沿作业面成梅花形布置，形成群桩基础；在微型钢管桩顶浇筑承台，提高微型钢管桩整体性，使富水堆积层滑坡初步稳定。其次，以微型钢管桩桩顶承台为施工操作平台，在抗滑桩上部砌筑临时截水沟，打设疏水孔，进行疏水、排水。完成后经过晾晒，按照路基边坡设计坡比进行刷坡减载，进一步降低水动力和土体重力对滑坡的影响，及时施作预应力锚索框格梁。最后，在滑坡中部并且在微型钢管桩平台和预应力锚索框格梁之间进行抗滑桩施工，大大降低施工安全风险，并且进一步稳固滑坡体，形成“微型钢管桩+抗滑桩+预应力锚索框格梁”的三级联合支护体系，使富水堆积层滑坡治理较为彻底。“微型钢管桩+抗滑桩+预应力锚索框格梁”的三级联合支护体系结构示意如图4所示。5.1施工工艺流程如下图所示：原材料试验原材料试验材料准备机具准备测量放样微型钢管桩施工钢绞线检验桩顶承台施工下料截水疏水编索预应力锚索框格梁施工空压清孔施工准备钻进5.2施工操作要点5.2.1施工准备(1)修筑施工便道，接通施工用水及电路，完成人员、机械、设备、材料进场检验和检修工作。(2)严格按照设计图在在滑坡体切口设置监测桩，施工过程中提前预警。(3)合理规划场地，施工顺序。(4)提前确定机械放置位置，行走路线，运输车辆行走路线，开挖顺序等。5.2.2测量放样利用已建立好的导线控制网，进行高边坡上的测量放样及定位测量：按实测标高进行边桩放线，在挖方断面的坡顶位置上，根据设计横断面的边坡坡率、台阶宽度，精确计算路堑堑顶的开挖线开挖断面的边桩。5.2.3微型钢管桩施工(1)微型钢管桩制作在钢管管壁上用电焊焊出直径约2cm的小孔，横截面呈“十字形”,沿钢管纵向间隔(2)微型钢管桩配筋制作将三根Φ22钢筋焊接为一体呈“三角形”,焊缝长约15cm,纵向间隔2m,并在钢筋外侧用φ10钢筋焊接定位支架，位置与焊缝保持一致，具体构造如图5.2.3-2所示。定位支架22钢筋微型钢管桩钻孔采用开山100履带潜孔钻机，根据放样数据，利用钻机能够自动定位，自行移动的特点，采用无水钻进并跳孔施工，防止串孔：若塌孔情况较严重，采用套管跟进措施，套管可重复利用。(3)安设钢管及配筋成孔后，利用钻机立即将钢管垂直插入孔内，并将制作完成的配筋后插入到安放好的钢管中，钢筋长度宜与桩同长。钢管及钢筋安放完毕后，需及时进行注浆，水泥浆应采用高速搅拌机注浆，以确保搅拌均匀，减少离析，再转入低速搅拌储浆桶，边搅拌边注浆，水灰比控制在0.45～0.5之间。将注浆管放入微型钢管桩孔内，首先进行不加压灌注，直至水泥浆从管外流出为止，拔出注浆管：然后密封钢管端部，注浆管压力保持在0.5～1.0Mpa之间，具体数值视地质情况而定，进行加压注浆，至水泥浆第二次从管外流出开始计时，持续时间1.5小时左右；注浆的同时，取水泥浆试件，留作试验检测。5.2.4桩顶承台施工在微型钢管桩成桩及达到要求后，平整桩顶平台，承台钢筋采用Φ20钢筋，承台厚度50cm,钢筋制安及模板支架完成后，进行C20混凝土浇筑成型。在承台达到设计强度后，可作为下一步滑坡治理的基础施工平台。5.2.5疏水截水(1)设置环形截水沟，以拦截附近的地表水，修设和疏通坡脚的原排水沟，疏导地表水，处理好该区域内的生活和工程用水，阻止渗入该地段。并在预应力锚索框格梁施工部位开挖临时排(截)水沟，拦截疏导坡面汇水。(2)在预应力锚索框格梁施工部位采用履带潜孔钻机打设疏干孔，钻杆向坡面倾斜30度，使土体饱和水排出，增加坡体稳定性。(1)施工过程中实测出每颗地梁锚索的位置，利用挖掘机根据边坡坡比刷坡和挖设施(2)锚索穿束完成后进行浆液灌注，注浆使用水泥砂浆，水灰比0.40～0.45,浆体强度≥30MPa,搅拌后的泌水率宜控制在2%,最大不超过3%。(3)为保证锚索的承载能力，灌浆的最低压力以0.4～0.8Mpa为宜，注浆时先采用0.4MPa高速低压从孔底注浆至充满后设置泥浆塞，再0.6～0.8MPa低速高压注浆，当孔口出现溢浆且稳压持续时间不低于2min后，方可停止灌浆灌浆浆液应搅拌均匀，随搅随用，(4)锚索注浆完成后，对坡体进行刻槽施工锚索地梁，地梁混凝土强度达到80%以上，(1)在微型钢管桩和预应力锚索框格梁之间进行抗滑桩场平施工，完成后进行逐个桩(2)开挖过程中为保证桩的垂直度，每浇完三节护壁混凝土须校正桩中心位置及垂直度一次，确保挖孔桩施工偏差在允许偏差范围以内，即桩中心位移不大于10mm,桩身垂直度偏差在0.5%,桩长不大于200mm。护壁混凝土浇筑强度达到80%后，方可拆除本节模板，(3)桩身每根主筋按照每根长度不小于4.5m加工，采用直螺纹连接；螺旋筋采用绑扎的方式进行安装，绑扎安装时，应按35d(d钢筋直径)进行搭接。受力钢筋布置在坡高一(4)抗滑桩施工混凝土浇筑，采用串管法浇筑，灌注前应保持孔壁无松动石土块、孔6.1主要材料123浇筑抗滑桩及钢管桩承台45预应力锚索框格梁结构6.2主要机械设备型号11台21台圆桩基础成孔31台451台临时用电6吊车1辆71台81台91台7.1采用的规范标准《公路工程技术标准》(JTGB01—2014)《公路路基施工技术规范》(JTGF10—2006)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)《公路路基设计规范》(JTGD30—2015)《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》(JTGF80/1—2017)《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTGE30-2005)7.2原材料质量控制7.3工艺质量控制(1)钢管桩必须采用无缝钢管，钢管桩必须嵌入岩层6m以上，且注浆饱满。(2)钢管每节长度一般为6~8m,若需接长，需采用焊接连接，焊接位置应不置于受力(弯矩、剪力)最大处，且位于同一截面处数量不大于50%。(3)运输吊装过程中应加强保护，防止损伤，或者弯折。(4)钢筋应全部插入微型钢管桩内，施工必须确保单桩有效长度。(5)钢管桩注浆应使浆液面不再下沉为止，保证注浆饱满。(1)钻进终孔后，孔内有残留的钻渣和泥皮，采用高压泵送清水或高压风清孔，保证(2)锚索编制要求锚索平直，捆扎牢固，注浆管采用一寸塑料管放置于杆体中心，随杆体一同放入孔中，注浆管端部距杆体端部宜为50～100mm。(3)安放锚索体时，应避免其扭转、弯折及各部件松脱；锚索体插入孔内的深度不应小于成孔深度的95%,亦不得超深。(4)注浆所采用的水泥浆搅拌后的泌水率宜控制在2%,最大不超过3%。(5)锚固体达到一定强度后，方可安装腰梁进行张拉。锚索锁定前必须张拉至设计预(6)修整好边坡，凸出地方要削平，按后按框架竖梁、横梁尺寸及模板厚度精确定位(2)钢筋笼制作必须按要求加工，钢筋笼的主筋间距、箍筋间距、直径、长度等应符(3)桩身混凝土浇筑分层振捣、连续作业。混凝土振捣，由孔下操作人员用插入式振动棒分层振捣密实，插入形式为垂直式，插点间距约40cm～50cm,并且做到“快插慢(4)浇筑时串筒口不得高于孔内混凝土面2m以上，以免混凝土离析，影响混凝土整(5)混凝土浇筑、振捣过程中注意保护好钢筋笼不发生变形，声测管不被破坏。且钢(6)桩孔混凝土浇筑完毕，应复测桩位和桩顶标高。将桩顶的主筋扶正，覆盖并进行8.安全措施路工程施工安全技术规范》(JTGF90-2015)中有关施工用电、防火、季节性施工、吊装、8.2施工前，须对参与项目的全体施工人员进行安全生产与8.3施工用主电缆、电线严禁随意拖地、碾压和磨损，现场用电遵守《施工现场临时用现象发生；现场用电必须架空，用电必须采用TN-S系统，满足“一机一闸一漏一箱”安全障伤人，夜间施工照明采用36V安全照明灯。8.4施工作业区内悬挂警示标志标牌，严禁非作业人员进入施工现场，并做好临边防护8.5起重机作业时，工作场地应平整、坚实，起重回转半径范围内不得有障碍物，要有8.6在施工过程中对现场进行水平位移、地下位移、有害气体等监测与观察，确保安全8.7进场机具在安装后或使用前，必须经过保养、保修验收，施工机具的传动部位应具同时做好照明及通风措施。同时配备安全绳，孔上作业人员需及时和孔内作业人员保持信息畅通，发现异常及时处理。9.1成立对应的施工环保管理机构，建立环保、水土保持和文明施工管理体系，完善管理制度，在工程施工中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章。9.2实行施工环保、水土保持和文明施工管理责任制，分解到每个各作业班组和管理人员，并制定施工环保、水土保持和文明施工的奖罚措施。9.3制定施工环保、水土保持、文明施工、施工现场管理、施工秩序管理细则，并认真落实。9.4定期进行施工环保、水土保持和文明施工检查，针对检查中发现的问题限期整改。9.5防止污染措施9.5.1采取有效措施防止施工中的燃料、油料、废料等有害物质对周围环境的污染，指定专用存放区，专人保管和处理。9.5.2施工用水经过处理后有序排放，不得随意乱排乱放，影响当地水源。9.5.3在钻孔桩施工过程中，对沉渣及浇筑混凝土、注浆时溢出的废弃浆液随时清理，严防浆液溢流，在桩位附近设置沉淀池，浆液经沉淀后与沉渣一起运至弃土场弃置。9.5.4施工过程中的弃土一定要运至指定弃土场弃置，禁止就地弃渣，污染周围环境。9.5.4保持现场条理化，工具及材料堆放整齐，做到文明施工，场地整洁、有序。10.1技术效益本工法先采用微型钢管桩对富水堆积层滑坡进行预加固，再进行预应力锚索框格梁和抗滑桩施工，形成三级联合支护体系，极大的降低富水堆积层滑坡施工风险，能够有效治理富水堆积层滑坡这一特殊地质灾害；钻孔采用较先进的履带潜孔钻机，施工灵活、方便，速度快，提高施工机械化、自动化程度，工艺安全可靠，具有较好的技术效益。10.2经济效益微型钢管桩具有长细比大，单桩耗用材料少的特点，并且不需要大型桩基施工，也不需要大型设备进场，造价较低：微型钢管桩、锚索等钻孔采用套管辅助成孔，解决了富