微型樁擋墻的施工簡述

李湘

廣東省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院 廣東 廣州 510800

1 概況

微型樁又稱樹根樁，一般是指樁直徑不足四百毫米，長細比超過三十，樁體由壓力灌注的水泥砂漿或細石混凝土與加強筋等材料組成[1]。20世紀40年代，意大利首次提出了微型樁，而隨著80年代的到來，我國也開始大力推廣這種技術(shù)，近年來，它的發(fā)展迅猛，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種建筑工程，如地基承載力不足、建筑物事后出現(xiàn)不均勻沉降、建筑物地基加固、基坑支護、對巖石和土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定加固等。

某工程為河岸邊坡崩塌隱患點整治項目。臨江一帶的民居與河灘坡頂距離較近，一般約為 20～30m，個別房屋甚至直接建在河岸坡頂上。村子的河岸線長約530m，該處河岸坡曾經(jīng)分別于1988年和1994年在洪水期的退水時發(fā)生過2次較大規(guī)模的崩岸現(xiàn)象。其中1988年崩塌滑岸較為嚴重，在河岸坡頂位置形成一個長約80m（沿水流方向），寬約30m，深約3.6m的圓弧狀凹坑；1994年崩塌，在河岸坡頂形成一個長約20.0～25.0m（沿水流方向），寬約25m，深約3m的凹岸，造成緊鄰的二間房屋開裂，已威脅現(xiàn)有岸上村民的生命財產(chǎn)安全。為確保人民群眾生命財產(chǎn)安全，邊坡亟待治理。根據(jù)河岸坡場地的條件，依據(jù)“確保安全，經(jīng)濟合理，方便施工”原則，選取的總體方案如下：

1988年及1994年崩塌段：雙排微型樁+擋土墻；

中間連接段：單排微型樁+擋土墻。

2 具體工程措施

2.1 1988年及1994年崩塌段：雙排微型樁+擋土墻+植草綠化

雙排微型樁。在上部邊坡設(shè)兩排鋼管微型樁，前半段樁心距1.90m，排距1.50m。 靠邊坡內(nèi)側(cè)樁長L=30m，外側(cè)樁長L=6m；后半段樁心距與排距均為1.50m，靠邊坡內(nèi)側(cè)樁長L=33m，外側(cè)鋼管樁長L=6m。鋼管樁成孔直徑?160mm，內(nèi)置鋼管為φ108×6mm鋼管，垂直向下。鋼管樁梅花型布置。

擋土墻。采用“L”型鋼筋混凝土擋土墻，高 2.5m，底寬 2.0m，墻厚 0.3m，擋土墻 與鋼管樁連接牢固。

植草綠化。墻背回填粘土，夯實，坡面三維網(wǎng)植草。

2.2 中間連接段：單排微型樁+擋土墻+植草綠化

單排微型樁。在上部邊坡設(shè)一排鋼管微型樁，樁心距2.0m，鋼管樁長 L=6m。鋼管樁成孔直徑?160mm，內(nèi)置鋼管為φ108×6mm 鋼管，垂直向下。

擋土墻。采用直立式鋼筋捆扎的砼擋土墻，高1.5m，其中入土段不少于0.5m，墻厚0.3m，擋土墻與鋼管樁連接牢固。

植草綠化。墻背回填粘土，夯實，坡面三維網(wǎng)植草。

2.3 其他綠化及便道

種植杜鵑花與大紅花。坡頂換填營養(yǎng)土或宜于植物成長土壤，交錯種植杜鵑花和大紅花，其高度及冠幅 均不小于 0.5m，水平間距 0.5m。

便道。擋土墻下方水溝旁設(shè)混凝土便道，寬0.8m。4.排水系統(tǒng) 在邊坡?lián)跬翂ο路皆O(shè)一條排水溝，凈空截面尺寸為400mm（寬）×500mm（深）。Ⅰ區(qū)邊坡東西側(cè)、Ⅱ區(qū)東側(cè)各布置一條踏步（急流槽），凈空截面尺寸為1000mm（寬）×400mm（深）。 水溝、急流槽水流入沉砂池沉淀后進入中間急流槽，最后流入河道。

3 總體施工順序及主要施工工藝要點

3.1 總體施工順序

施工準備→測量放線→邊坡分層分段修整（土石方施工）→微型樁施工→擋土墻施工→墻背回填、坡面綠化→排水系統(tǒng)、便道施工→邊坡綠化、種花施工。邊坡修整時，按設(shè)計要求深度開挖，不得超挖。

3.2 主要施工工藝要點

3.2.1 土石方施工

在開挖土石方之前，必須根據(jù)邊坡工程設(shè)計文件制定詳細的施工組織設(shè)計，其中包括：確定開挖前的準備工作，確保開挖方法與設(shè)計工況一致，選擇分層、分段、對稱、均衡的開挖順序，設(shè)置上下道路，以及合理選擇施工設(shè)備等。

土方開挖（修整）堅持開挖一層加固一層。邊坡開挖應(yīng)自上而下，按設(shè)計規(guī)定位置、規(guī)定坡率開挖出擋土墻位置，開挖距離不超過30m之后，應(yīng)立即進行坡面支護施工。土方開挖必須與支護施工相互配合。嚴禁超量開挖。

土方開挖必須分段開挖，分段開挖長度宜小于30m，按設(shè)計坡率進行開挖作業(yè)[2]。

對工程難以進行的可實行人工挖掘,局部人工修檢路基和底板。應(yīng)做到下列一些規(guī)定:a.嚴禁與支護構(gòu)件進行撞擊,破壞降水施工設(shè)備、原有檢測標準和控制元件。b.在邊坡上部的20m范圍內(nèi),禁止堆土以及任何荷載活動。c.在放坡式施工時暴露的一側(cè)應(yīng)做好防止不良天氣下降雨的保護措施,在必要時也應(yīng)做好覆蓋等臨時的保護措施,以避免因降雨對邊坡結(jié)構(gòu)的過度侵蝕而造成地面塌陷,危及工人正常進行的作業(yè)面。

開挖過程中應(yīng)時刻注意監(jiān)測信息的反饋資料，及時指導、修正開挖工程。安排好應(yīng)急準備，遇到有突發(fā)情況時，應(yīng)及時調(diào)整開挖方案。若發(fā)生緊急情況后,必須采用果斷手段,堅持回填逆向壓力、坡頂卸載的方式,遏制事故規(guī)模的繼續(xù)增大,而后再行施工現(xiàn)場的處理,消除存在的安全隱患后,才能繼續(xù)進行。

按規(guī)范、設(shè)計要求進行土方開挖施工，文明環(huán)保作業(yè)，減少對周邊環(huán)境的影響。在對坡面的開挖施工過程中，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場開挖出的真實地質(zhì)情況、監(jiān)測到的邊坡變形量等相關(guān)數(shù)據(jù)，動態(tài)調(diào)整開挖方案?，F(xiàn)場開挖宜與排水施工等協(xié)調(diào)進行，保證土石方開挖不對原有排水系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。

邊坡坡面修整清除坡面有機物、邊坡修整土石方開挖宜采用人工方法進行。

坡面施工范圍較大的樹木應(yīng)予保留，竹子清除。

3.2.2 鋼管微型樁施工

施工工藝流程：挖機、人工平整場地→測量人員放線定孔→鉆機進場→清洗鉆孔→安裝注漿機→放入鋼管并焊接→接入注漿管→拌制水泥砂漿→按規(guī)定壓力注漿→2次加壓注漿。

清理作業(yè)面：根據(jù)設(shè)計要求開挖出場地，放出微型樁的中心線并放好樁位，安排鉆機進場打孔，施工中產(chǎn)生泥漿排至作業(yè)面之外。

測量放樣：根據(jù)施工設(shè)計方案中規(guī)定的微型樁的排距、雙排微型樁的間距及其提供的微型樁標高進行測量放線，定好微型樁位置，并使用竹簽、木樁等標志物釘入便于后續(xù)施工人員找尋。

微型樁定位：根據(jù)測量人員定好的位置，在測量人員釘入的標志物上準確擺放鉆機，不得擅自移動位置。

鉆孔鉆進：將鉆機安裝好后必須保證水平，防止傾斜；將鉆進中所需材料一并放置一旁，循序鉆進；每鉆進進尺達到3m，需要增加一條鉆桿，直至鉆進至設(shè)計深度。

注漿鋼管制作：鉆好孔后將鋼管放置進鉆孔，接長，搭接部位要用套管加固接焊，套接長度不小于200mm，焊接縫應(yīng)平整并飽滿，并應(yīng)檢查鋼管的垂直度，焊工必須持有國家認證的焊工證；鋼管做成花管狀，并在下部1m以下范圍內(nèi)鉆出漿口，直徑φ6mm，保證2段之間不低于400mm，出漿孔呈梅花狀交錯布置[3]。

洗孔：注漿前，應(yīng)對鉆孔用清水進行清洗，將鉆孔內(nèi)的殘留泥漿排出，最終要求鉆孔底部砂土沉渣不得大于0.5m。

注漿準備：在現(xiàn)場固定好注漿機，根據(jù)實際情況選擇配電箱或柴油發(fā)電機接入電源，規(guī)格至少采用6m23相5線制的電纜。

下放鋼管：待鉆孔清洗完成后及時在放入制作好的注漿鋼管，如無法放置到設(shè)計位置，應(yīng)重新清洗鉆孔然后再放入鋼管，鋼管上接一段直徑的PVC管，PVC管露出地面500mm，用于接入注漿管。

接入注漿管：在將注漿管放入到設(shè)計深度后，設(shè)置止?jié){塞，長度1.0m，并馬上進行注漿，注漿管由注漿機只接接入到下入孔內(nèi)的PVC管上，管的接口保證密封完好，注漿管可選用承壓大于1.0MPa的橡膠管進行輸送。

拌制水泥漿：使用專用的拌制機械進行拌漿，水灰比控制在0.45～0.5之間，把拌制好的水泥漿放入鋼制的灰槽內(nèi)，然后由注漿機進行注漿。

注漿：注漿管加裝壓力表，首次注漿壓力控制在0.5MPa，注漿時，需觀察注漿口，直至水泥漿從管外流出為止，拔出注漿管，將鋼管頂部密封。

加壓多次注漿：注漿過程中一次注漿難以將注漿壓力達到1.0MPa，所以需要多次保證時間間隙注漿，一般為二到三次，待觀察水泥漿再次從鋼管外流出方停止注漿。

施工過程中，需要監(jiān)測好鉆孔的終孔孔深、放入鋼管的總長度以及注漿管的長度，嚴格控制樁頂、樁底標高。不得出現(xiàn)假樁現(xiàn)象，并避免出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。

微型樁直徑為φ160㎜，內(nèi)置鋼管為φ108×6mm鋼管。上部3m范圍內(nèi)不得出現(xiàn)鋼管接頭，且相鄰鋼管接頭應(yīng)錯開大于2m。

水泥規(guī)格采用P.O42.5，注漿料的水灰比為0.5:1，并保證每米鋼管水泥用量不少于70㎏。

首次注漿壓力0.4～0.5MPa，保證壓力不會漿液壓出管外注滿樁體。第二次起注漿壓力不小于1.0MPa，兩次注漿的時間間隔應(yīng)大于1.5小時。

兩頭處樁位的偏差不得大于1/3樁徑，中間樁樁位的偏差不得大于1/2樁徑，垂直度不得超過1/1000樁長。

3.2.3 微型樁擋墻施工

(1)施工流程：測量放線→微型樁施工→開挖基槽→綁扎鋼筋→支立模板→砼澆筑→拆?！B(yǎng)護。

(2)放線定位：由測量放線員按照設(shè)計圖紙要求對鋼筋及支模邊線進行測量定位。

(3)鋼管樁施工：見鋼管樁施工工藝要求。

(4)擋墻基槽開挖：挖設(shè)計要求開挖，驗槽。

(5)綁扎鋼筋：按設(shè)計綁扎鋼筋。

(6)支模：模板要平整、美觀、少接縫，以保證砼的密實度和外觀質(zhì)量；

(7)混凝土現(xiàn)澆：混凝土強度為C30，人工攪拌因條件限制難以達到其強度，宜采用商混，使用泵車進行振搗式現(xiàn)澆，現(xiàn)澆前需將作業(yè)面雜物清理干凈，現(xiàn)過程中隨時注意防止樹葉、雜草等雜物混入現(xiàn)澆的混凝土中。澆筑完后應(yīng)每天及時進行覆蓋式澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于28天。

(8)伸縮縫：在混凝土面板中間的位置豎向設(shè)置一條伸縮縫，伸縮縫寬度以2cm左右為宜，縫中填塞瀝青麻絲。伸縮縫間距15～20m，設(shè)在兩微型樁中間。

(9)泄水孔：地面往上設(shè)置一排泄水孔，水平間距1.5m，孔徑φ100㎜。

3.2.4 坡面綠化（三維網(wǎng)噴播植草）施工

植草綠化（噴播植草）施工，在裸露坡面及框架梁間的空格內(nèi)進行。草籽與灌木（花）籽比例：狗芽根20%，糖蜜草75%，紅花木蘭5%。按每平方米20g草籽與灌木（花）籽用量。施工順序為：修整坡面→三維網(wǎng)安裝→覆蓋種植土→噴播植草→澆水養(yǎng)生。具體做法如下：

修整坡面。對凹凸不平的坡面進行再次撿平，并將土中較大石塊及其他阻礙植物生長的雜物挑揀出來。

三維網(wǎng)安裝。坡面安裝三維網(wǎng)，用U型釘和木樁固定。

填土。噴播植草前應(yīng)先在植草部位覆蓋回填12cm以上的土壤?？刹捎们灞頃r營養(yǎng)豐富的土層，或其他適合植被生長的土壤。待覆土作業(yè)完成后，應(yīng)首先進行一次通透式的噴、淋水，靜置3天，等土壤充分吸水均勻沉降后再進入下一道工序。噴播作業(yè)。a.先將坡面濕潤。b.噴播材料：草籽及灌木（花）種子（每平方米坡面）：20g，復合肥50g，黏合劑2g，紙漿200g，著色劑1g。c.開動噴播機，自上而下噴播作業(yè)。d.噴播后，立即覆蓋一層土工薄膜，以保證出苗均勻、整齊。

養(yǎng)護。噴播面覆蓋一層無紡布或者薄膜，起到保溫保濕和防止飛禽鼠蟲啃食草籽的作用，避免草籽出芽率過低。種植完成后應(yīng)每天灑水養(yǎng)護，根據(jù)草籽與灌木的品種所需水分為原則。在澆水期間，根據(jù)綠化品種生長周期內(nèi)需求配合進行施肥、打藥除蟲等養(yǎng)護措施，保證植物成活率達90%以上。綠化養(yǎng)護期：6個月。

3.2.5 排水溝及踏步施工

(1)開挖土方時必須保證作業(yè)面的穩(wěn)定，防止邊坡滑塌，遇松軟類的土層應(yīng)盡量開挖掉。重要地段的大落差跌小、陡坡地基，應(yīng)夯壓加固處理。

(2)遇松軟土層較厚地段，因設(shè)計需求開挖過度后，需填方，基礎(chǔ)必須按規(guī)定尺寸分層夯實，以達到設(shè)計要求。

(3)開挖出的水溝溝基，如溝底為淤泥質(zhì)或軟黏土等地基，應(yīng)進行地基處理加固，如填入砂石料，夯實等。

(4)排水溝邊墻及底部均用模筑C30混凝土，要填滿搗實。

(5)排水溝澆筑混凝土前，水溝底保證鋪實不低于50mm的砂漿墊層。

(6)排水溝梯度不小于0.3%（受地形及現(xiàn)狀建筑限制除外），坡度大于30%的地段需設(shè)置急流槽及消能池，限于地段原因，位置靠近河床，整段水溝需加設(shè)鋼筋以保證其穩(wěn)固性。詳細的尺寸和布置可查詢排水溝平面圖及大樣圖。

(7)排水系統(tǒng)的施工宜在邊坡支護工程施工之前先行進場施工作業(yè)。

4 結(jié)語

地質(zhì)災(zāi)害的治理手段有多種，選取不同的方式都要考慮好施工現(xiàn)場的特點和背景，微型樁擋墻在施工過程中有地災(zāi)治理安全性較好、施工便捷、工程過程中環(huán)保較好、施工時噪音小、對附近建筑物和居民干擾低、對施工場地要求不高、工程總價較低等特點，從而得到廣泛應(yīng)用。