一种装配式微型桩-锚索组合支护结构的施工方法

1.本发明属于边坡滑坡防治技术领域，具体涉及一种装配式微型桩-锚索组合支护结构的施工方法。


背景技术：

2.微型桩一般是指桩径不大于300mm、长细比大于30、桩长不大于30m的灌注桩。微型桩使用轻型化机械即可进行施工，具有对坡体扰动小不用跳桩施工等特点，适用于工期较短的应急抢险工程。微型桩的施工完成后，边坡变形得到一定的控制，并使土体完整性得到增强。在桩顶联系梁上安装锚索后，不用过多的考虑预应力损失。由于在桩顶连系梁上施加预应力锚索的原因，锚索水平分力抵挡了一部分滑坡推力，桩身弯矩和变形会减小。微型桩-锚索组合结构在作用机理上不单是二者的作用之和，二者存在相互作用的关系。适用于对工期有比较严格要求的应急抢险工程及危险边坡的长期治理，具有布置灵活实用性强等优点。但针对滑坡应急抢险，滑坡现场施工环境差，工期要求紧等急寻找解决措施。现有技术主要施工顺序为：测量放样、施工准备、微型桩桩身开挖、出渣、绑扎桩身钢筋、灌注桩身混凝土，绑扎顶板钢筋，护壁立模、灌注顶板混凝土、混凝土养护、拆模、预应力锚索成孔、压力注浆，张拉锁定等。施工复杂，导致其在工期紧张场地受限的抢险工程中，应用范围存在一定处局限性。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明内容的目的在于提供一种适用于边坡快速治的装配式微型桩-锚索组合支护结构的施工方法。该结构将施工耗时较长的微型群桩顶板部分，采用在工厂预制在现场拼接的方式，实现了边坡的快速治理。此外，该结构设计合理，微型群桩与锚索二者协同作用，共同承担边坡推力作用。适用于对工期有比较严格要求的应急抢险工程及危险边坡的长期治理。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种装配式微型桩-锚索组合支护结构的施工方法，所述装配式微型桩-锚索组合支护结构包括具有上板翼和下板翼的顶板，所述顶板由若干个顶板连接构件拼接而成，所述顶板设有预应力锚索预留孔，微型桩预留孔，微型桩预留孔的侧壁预埋有燕尾形预埋件，上板翼和下板翼设有横向预应力筋预留孔；
6.施工方法包括如下步骤：
7.s1.危险边坡初级应急抢险：
8.s01在危险边坡相应位置分别进行坡面清理及场地平整，保证后续顶板铺装平整；
9.s02测量放线，微型桩成孔并安装工字钢劲芯；安装注浆管，加压注浆灌注混凝土并预留工字钢劲芯，即工字钢预留部分；
10.s03微型桩成桩后，吊装并拼接顶板连接构件形成顶板，在预应力筋预留孔内穿入预紧力筋，并施加预紧力，使多块被连接的顶板连接构件间被挤压紧密，相邻顶板连接构件
不会发生相互错动，二者(预应力筋和拼接顶板连接构件)结合保证顶板的整体性，完成顶板的安装；
11.s04在微型桩预留孔内灌注高强速干混凝土，混凝土迅速固化后，使微型桩与顶板连接到一起，并保证连接强度；
12.s05按照上述步骤，使用微型群桩由上至下对危险边坡进行应急抢险，依次完成边坡第一级至第多级的支护，利用微型群桩对危险边坡的滑体部分进行多级防护，对危险边坡完成初级抢险治理；
13.s2.边坡的二级加固：
14.s01待边坡达到一定安全系数后，由上至下对多级防护依次施加预应力锚索；对边坡进行二次支护，保证其作为长期支护结构的边坡的稳定性；
15.s02在预应力锚索预留孔处进行预应力锚索成孔，插入预应力锚索后进行压力注浆；
16.s03预应力锚索锚固段固结后，利用顶板的刚度将其作为预应力锚索台座，在顶板上安装锚具，随后对预应力锚索进行张拉并割除多余钢绞线，对锚头进行保护。
17.所述连接构件包括榫凸和卯槽，相邻连接构件的榫凸和卯槽相互咬合(嵌固)，咬合后多个榫凸和卯槽相互之间不发生滑动或错动。
18.顶板厚度稍大于工字钢预留部分的长度，所述燕尾形预埋件的刚度大于高强速干混凝土，所述高强快干混凝土将桩侧燕尾形预埋件和工字钢预留部分完全浸没，防止其在自然环境中受到过度腐蚀，影响结构的安全。
19.微型桩预留孔与预留的工字钢劲芯之间浇筑高强快干混凝土。
20.所述上板翼和下板翼之间的顶板设有预应力锚索预留孔和微型桩预留孔。
21.所述顶板连接构件的板侧留有用于安装板侧燕尾形楔钉的凹槽，凹槽内部预埋有金属保护层，保证不会因应力集中导致局部破坏；相邻顶板连接构件连接构件的凹槽相互对合；初级应急抢险s03中拼接榫凸和卯槽形成顶板后，在相互对合的凹槽处打入板侧燕尾形楔钉，楔钉的强度大于高强速干混凝土的强度，这使相邻榫凸和卯槽连接紧密且在同一水平线上。
22.相邻3-4块顶板连接构件连接构件为一组构成上板翼或下板翼，上板翼和下板翼间隔分布，保证顶板的整体性。
23.所述微型桩预留孔的直径比微型桩直径大100-150mm。
24.高强快干混凝土固化后形成的块体与微型桩桩体和顶板有效连接，保证了微型桩体与顶板之间的连接效果。
25.所述微型桩的桩间距和排间距，均可以进行相对调整；预应力锚索间距可进行相对调整，可通过改变一块顶板连接构件连接构件上包含的微型桩数间接调整预应力锚索预留孔的位置来改变预应力锚索间距。
26.所述顶板连接构件的榫凸设有微型桩预留孔。增强榫凸的强度，保证顶板间的连接效果，保证受横向力作用时顶板不发生开裂。
27.每个顶板连接构件均设有一个锚索预留孔，锚索预留孔置于连接构件的重心处。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
29.1.环境影响小，无需在危险滑坡上使用大型机械。微型桩作为边坡应急抢险措施，
本发明在施工过程中，无需考虑大型机械设备在危险边坡上进行施工涉及的安全问题。
30.2.施工效率高，顶板连接构件、预应力筋、预应力锚固件等均为成品。顶板施工时仅需要对构件进行拼装，后续无需对混凝土进行养护。即安即用，顶板安装后立刻起到支护作用，提高边坡应急处置效率。
31.3.顶板的整体性强。预留工字钢劲芯和燕尾形预埋件保证微型桩与顶板之间的连接强度；榫凸和卯槽结构相互咬合作用，预紧力筋与板侧燕尾形楔钉两个结构相结合，在结构设计上和构件上共同保证了顶板的整体性；使顶板与微型桩间的连接强度与常规施工方式中的相同，在提高施工速度的同时保证了结构质量。
32.3.质量可靠。无需考虑浇筑群桩顶板时，混凝土材料存放、泵送和后期养护。此外，在进行微型桩顶板时，现场环境恶劣难以保证施工质量，本发明可保证结构质量。
33.4.成本低。各拼装构件工厂预制，机械化施工，后期无需对混凝土进行养护，现场需要的人力物力少，降低了施工费用。
附图说明
34.图1为本发明微型桩-锚索组合结构顶板示意图；
35.图2为组合结构顶板侧视图；
36.图3为图2中a部分的局部放大示意图；
37.图4为组合结构变换锚索间距示的顶板意图；
38.图5为微型桩-锚索组合结构示意图；
39.图6为图5中b部分微型桩与顶板连接方式的放大示意图；
40.图7微型桩-锚索组合结构治理滑坡示意图；
41.图中各标号为：1.顶板、1001.榫凸、1002.卯槽、1003微型桩预留孔、1004预应力锚索预留孔、1005.预应力筋预留孔、1006.金属保护层、1007.燕尾形预埋件、1008.顶板连接构件、1009.上板翼、1010.下板翼、2.微型桩、2001工字钢劲芯、2002工字钢预留部分、2003.混凝土、3.预应力锚索、3001.锚具、3002台座、3003预应力锚索锚固段、4.预应力筋、5.预应力锚固件、6.板侧燕尾形楔钉。
具体实施方式
42.下面结合附图具体对本发明做进一步的详细说明。
43.实施例1
44.如图1-7所示，一种装配式微型桩-锚索组合支护结构的施工方法，所述一种装配式微型桩-锚索组合支护结构包括具有上板翼1009和下板翼1010的顶板1，所述顶板1由顶板连接构件1008拼接而成，所述顶板连接构件1008内部有配筋，包括榫凸1001和卯槽1002，相邻顶板连接构件1008的榫凸1001和卯槽1002相互咬合，所述上板翼1009和下板翼1010之间的顶板1设有预应力锚索预留孔1004和微型桩预留孔1003，微型桩预留孔1003的侧壁预埋有燕尾形预埋件1007，上板翼1009和下板翼1010设有预应力筋预留孔1005；所述顶板连接构件1008的板侧均留有用于安装板侧燕尾形楔钉6的凹槽，凹槽内部预埋有金属保护层1007，相邻顶板连接构件1008的凹槽相互对合；顶板1厚度稍大于工字钢预留部分2002的长度，所述燕尾形预埋件1007的刚度大于高强速干混凝土，所述高强快干混凝土将桩侧燕尾
形预埋件1007和工字钢预留部分2002完全浸没，防止其在自然环境中受到过度腐蚀，影响结构的安全。微型桩预留孔1003与工字钢预留部分2002之间浇筑高强快干混凝土；相邻3-4块顶板连接构件1008为一组构成上板翼1009或下板翼1010(其中，相邻3-4块顶板连接构件1008的形状不完全相同，若完全相同，难以形成上板翼1009或下板翼1010)，上板翼1009和下板翼1010间隔分布，保证顶板的整体性。以其中包括上板翼1009和下板翼1010的顶板连接构件为单元，重复排列形成顶板。所述微型桩2的桩间距和排间距，均可以进行相对调整；预应力锚索间距可进行相对调整，可通过改变一块顶板连接构件1008上包含的微型桩数间接调整预应力锚索预留孔的位置来改变预应力锚索间距(如图1和图4中锚索的调整)。所述榫凸1001的凸起处设有微型桩预留孔1003；所述微型桩预留孔的直径比微型桩直径大100-150mm。每个榫凸1001或卯槽1002均设有一个锚索预留孔1004，锚索预留孔1004置于榫凸1001或卯槽1002重心处。
45.所述施工方法包括如下步骤：
46.s1.危险边坡初级应急抢险：
47.s01在危险边坡相应位置分别进行坡面清理及场地平整，保证后续顶板1铺装平整；
48.s02测量放线，微型桩成孔并安装工字钢劲芯；安装注浆管，加压注浆灌注混凝土并预留工字钢劲芯2001，即工字钢预留部分2002；
49.s03微型桩2成桩后，吊装并拼接顶板连接构件1008形成顶板1，在相互对合的凹槽处打入板侧燕尾形楔钉6，板侧燕尾形楔钉6的强度大于高强速干混凝土的强度，在预应力筋预留孔1005内穿入预紧力筋4，并使用预应力锚固件5施加预紧力，保证顶板的整体性，完成顶板的安装；
50.s04在微型桩预留孔内灌注高强速干混凝土，混凝土迅速固化后，使微型桩2与顶板1连接到一起，并保证连接强度；
51.s05按照上述步骤，使用微型群桩由上至下对危险边坡进行应急抢险，依次完成边坡的第一级至第三级支护，利用微型群桩对危险边坡的滑体部分进行多道防护，对危险边坡完成初级抢险治理；
52.s2.边坡的二级加固：
53.s01待边坡达到一定安全系数后，由上至下对多级防护依次施加预应力锚索；对边坡进行二次支护，保证其作为长期支护结构的边坡的稳定性；
54.s02在预应力锚索预留孔1004处进行预应力锚索成孔，插入预应力锚索3后进行压力注浆；
55.s03预应力锚索锚固段3003固结后，利用顶板1的刚度将其作为预应力锚索台座3002，在顶板1上安装锚具3001，随后对预应力锚索3进行张拉并割除多余钢绞线，对锚头进行保护。