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浅析盖挖法施工地质灾害地带的棚洞施工方案

作者:陈时彬 王剑 朱燚 字数:2873  点击:

摘 要:云南国道G214线香格里拉至德钦二级公路,接布卡隧道原施工图设计为路基,但该段为地质灾害段,调整为棚洞施工。基于这段围岩条件,经反复研究论证,棚洞采用盖挖法施工工艺,该工艺在棚洞施工确保了项目安全及工程质量。

关键词: 盖挖法;棚洞;施工方案

本项目有抗滑桩桩板墙、棚洞两种常见结构,采用在地铁、工业与民用建筑、市政工程等多个领域已得到广泛应用的盖挖法进行施工,结合现场松散堆积层边坡的地质情况,把盖挖顺筑法应用于公路棚洞施工中,取得了良好的经济和社会效益。

1 工程概况

本项目位于云南省国道G214线二级公路,连接云南香格里拉及德钦段。棚洞施工里程为K214+548~K214+610,全长62m,于K214+610处顺接布卡隧道暗洞。

棚洞净宽10.25m,净高6.85m,路面净宽7.1m。棚洞左侧设置抗滑桩桩板墙,单根桩总长为18m,间距6m,桩截面为2.0m×3m,采用C25钢筋混凝土现浇。挡土板为矩形板,采用间距50cmI18工字钢预埋联接,铺双层钢筋网,喷40cmC25混凝土,外涂刷防水涂料后M10砂浆抹面。棚洞上部施工70cm厚钢筋混凝土现浇板,并在其上铺筑防水材料。棚洞右侧为1.3m×1.3m的矩形棚洞立柱及25m(20m)直径为1.5m的桩基础,与横梁加以联系。

图一 棚洞结构图

棚洞施区位于崩塌堆积块石土内,左侧为80余m高边坡。该崩塌堆积块石土由构造断裂影破碎响带致山体受挤压扭转,在风化侵蚀、地震、重力作用下逐渐崩塌形成。

2 盖挖法施工棚洞的施工背景

棚洞上部边坡支护过程中,由于该段处于松散堆积层段,已施工的上部边坡的锚网喷支护到处开裂,随时可能发生大规模坍塌,锚索施工由于卡钻及塌孔严重,锚索跟管套进也无法施工。采用设计给定棚定施工方法存在很大的安全隐患,经研究提出盖挖法施工棚洞。

3 棚洞盖挖法施工顺序

3.1 传统的棚洞施工顺序

开挖棚洞上部临时边坡,施工工作平台及对临时开挖边坡进行防护。纵向跳槽开挖抗滑桩及外侧棚洞支撑桩,浇筑内侧抗滑桩,,待桩身混凝土强度达到设计值的80%后开挖桩前岩土(分层开挖,每层的开挖高度不得大于2m,开挖后及时浇注挡土板)。凿除抗滑桩悬臂段靠路基一侧护壁,施工地纵梁和横梁以及外侧棚洞立柱。最后,现浇棚洞顶板,施工棚洞端墙,回填棚洞顶部填土。

3.2 传统的棚洞施工顺序在本工程中存在的缺限

由于临时开挖线的设置是为了挖至右侧摩擦桩桩顶标高,再施工摩擦桩,对于本就狭窄的施工现场,根本无法进入大型设备,造成桩基的开挖方量运输、桩基钢筋运输、砼浇筑都全部靠人工进行,不但大大提高劳动成本,桩基砼的质量也无法得到保证。且左右侧形成一个15m高的边坡,在左侧抗滑桩开挖倾倒挖方时,对右侧摩擦桩的施工又是一个巨大的不安全因素。

3.3 采用盖挖法施工顺序

平整施工场地,纵向跳槽开挖和浇筑抗滑桩及外侧棚洞摩擦桩。施工外侧棚洞立柱,施工内外侧盖梁,现场精平后浇筑20cm厚整平层,搭钢管架现浇棚洞顶板,开挖棚洞内的土石方,及时施工挡土板,开挖棚洞外土石方,施工地纵梁和横梁,施工棚洞端墙,棚洞顶部施工防水层、铺设泡沫板缓冲层后回填。

4 盖挖法施工棚洞的优点

1、大大降低了对边仰坡的扰动。棚洞内的土石方在整个棚洞施工完成后再开挖,这时棚洞已形成一个整体,受力情况大大提高;仰坡在两根抗滑桩和悬臂挡土板的作用下,未发生大的位移。

2、挡土板的施工。由于边坡为松散堆积层,抗滑桩施工完成后已经受力,不再适宜在抗滑桩外侧挖开浇筑砼挡土板,也不适合本段棚洞从上往下施工。考虑边坡岩质不是呈流沙、淤泥状,大部分侧向压力被抗滑桩承担,桩中心距6m/桩截面宽度2m=3


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