公路高陡边坡治理中预应力锚索抗滑桩施工技术的应用

朱祖岭

(中交第三公路工程局有限公司第五工程分公司)



公路高陡边坡治理中预应力锚索抗滑桩施工技术的应用

朱祖岭

(中交第三公路工程局有限公司第五工程分公司)

主要对公路高陡边坡治理中预应力锚索抗滑桩的概况、施工准备、技术应用及注意事项进行了分析与探究。

公路工程；高陡边坡；预应力锚索抗滑桩；施工准备；注意事项；概况

1 预应力锚索抗滑桩概况

预应力锚索抗滑桩是在抗滑桩支挡结构、预应力锚索支挡结构基础上发展而来。其加固机理就是依托桩自身抗弯与抗剪强度对滑坡推力进行抵抗，悬臂式抗滑桩仅仅属于一种抗弯构件，并没有将桩身材料混凝土的抗压强度的功能充分发挥出来，因此其具有较低的抗滑能力。但不断增加滑坡推力，其桩身截面积增加的速度也会加快，这种情况下不仅消耗时间更消耗材料。作为一种柔性支护结构，预应力锚索支挡结构具有良好的抗滑能力，对边坡的挠动很小，对边坡土体自身强度自稳等优势能够充分利用。通常情况下，预应力锚索的反力装置主要选用地梁与桩，反力装置为地梁的为预应力锚索地梁支挡结构，反力装置为桩的为预应力锚索抗滑桩支挡结构，虽然在加固机理方面两者存在一定的区别，但在反力提供方面，预应力锚索抗滑桩支挡结构能力更强。本文主要讲述的是预应力锚索抗滑桩在公路高陡边坡治理中的应用。

2 公路高陡边坡治理中预应力锚索抗滑桩施工准备

(1)桩位测定、场地平整。按照施工现场排桩的特点，遵循地形地貌及西宁场地整平作业，这样能为井架安装与渣便道铺设提供便利，并有利于桩区地表排水沟的挖截及设置防护设施。在准确工作中，应清刷剪裁堑顶坡土，并做好雨季施工准备，如将雨篷搭设在孔口，临时排水沟在井口附近开挖等。同时严格遵循设计要求进行桩位测定，施工放样施工中应遵循桩孔十字线进行施工，并对施工误差加以重视，确保其误差控制在5 cm以内。

(2)井架安装。三角井架与摇头扒杆竖立，为桩孔开挖至设计深度后为出渣进料提供便利。将2台手提井架设置在每根桩上，并将刹车带安装到井架上，可以对出渣效率进行有效提升。

(3)出渣便道铺设。完成第一节护壁混凝土灌注施工后，应选用碎石、水泥在井口的纵向位置压实并进行便道铺设，为运土车施工提供便利。

(4)为避免掉物伤人等情况出现在施工过程中，应准备盖板，应将可启闭进料孔设置在盖板上。同时确保施工应用的模板、机械等设备数量、质量符合施工要求，进行观测滑坡变形、位移等标志的设置。

3 公路高陡边坡治理中预应力锚索抗滑桩施工工艺

3.1 桩身开挖

在井口开挖施工中，应严格遵循桩身井口段土质的实际情况，一般开挖深度至2 m时，应及时灌注第一节护壁混凝土，厚度为0.3 m，为避免护壁出现沉降情况及对侧壁摩阻力进行有效增强，可在井口位置进行锁口盘设置，为避免地面出现掉渣等情况，应确保盘内缘比盘面高出0.2 m，并做好截排地表水等防护工作。

3.2 护壁支撑

在护壁支撑施工前，应对桩井进行掘进施工，一般选用先挖中间再挖井壁的顺序。开挖施工过程中，应实时监测地质情况及及时记录。选用人工装渣的方式在井内施工，并进行起吊箩筐的配置，提升设备一般选用井架，使用电动卷扬机(0.3～0.5 t)向井口位置进行箩筐吊运，选用手推车进行运送，不能使用的土必须运送到滑体外面。

选用边挖边护的方式进行桩井施工，可以有效提升桩井开挖施工的安全性及护壁的质量。一节护壁设置长度为1.5 m，防止分节情况出现在滑动面位置与土石分界位置。在护壁混凝土灌注前，必须将井壁上的浮土清理干净，确保护壁混凝土与围岩处于紧贴状态，上下节护壁应形成一个整体结构，应将护壁钢筋增设在滑动面周围，为避免模板出现偏移等状况，应在混凝土浇筑施工时做到对称、四周均匀捣固。灌注1 d后就可以将护壁混凝土模板支撑拆除，应在上节护壁混凝土终凝后进行井内开挖施工。当开挖深度达到10 m时，应将1台5.5 kW抽式通风机设置在井口位置，选用软胶管(直径50 cm)向井下送风。选用离心泵将开挖遇到的地下水抽到井外侧。

3.3 灌注桩身混凝土

将钢筋梯设置在井内可以方便井内施工人员上下施工，应用时应将顶节向预埋环内挂入，其他逐节扣挂及分节扣挂到井壁U型预埋件位置。在灌注桩身混凝土时，应先对断面进行检查及清理，凿毛混凝土护壁。进行铺底施工，可以有效避免钢筋、钢轨腐蚀等情况的出现，还可以确保桩身钢筋、钢轨位置的准确性。选用对接焊后再加鱼尾板边焊等方式进行钢轨焊接接长施工。在总截面中桩身一个截面焊接接头数量所占比例应在25%以下。接头不能设置在最大弯矩位置及滑动面位置，选用吊车及摇头扒杆将钢轨向井内进行吊放及固定，随后将钢筋一根一根地向井内进行吊放、定位及绑扎。

3.4 锚索孔导管预埋

锚索孔位设计中应遵循锚索倾角用风镐凿穿两侧护壁的方式进行，选用pvc管连接两侧凿穿的孔，应选用砂浆对接口进行密封作业。随后在钢筋笼上选用扎丝进行pvc管绑扎固定，这样可以有效避免灌注桩身混凝土出现位移等情况。在井口周围进行混凝土拌和施工，选用串筒向井下进行运输及捣固施工。必须确保桩身混凝土灌注的连续性，每层捣固厚度一般控制在50 cm，重复进行灌注施工，确保施工质量符合相关设计规定。

3.5 注浆

注浆是将液态水泥质注浆体通过注浆泵在一定压力的作用下，将孔内注入的过程。在向下倾斜锚索灌注施工中，必须将锚索体随着注浆管一起向孔底送入，在注浆施工时应同时进行注浆与拔出作业，确保始终有一段注浆管埋在注浆液内，确保注满完成施工。如孔内存在积水问题时，应通过注入浆液全部排出积水，确保溢出浆液稠度和注入浆液稠度一致后，将注浆管抽出。在向上倾斜锚索灌注施工中，可以选用排气法进行注浆施工，也就是随着锚索体排气管一起向孔最低端进行输送，注浆施工应在彻底封闭孔口后进行，浆液应从低向高进行施工，如浆液堵塞排气管应停止注浆施工。

3.6 锚索张拉与锁定

锚索张拉施工应确保锚索孔内浆液及锚外锚墩混凝土强度达到设计强度70%，张拉施工前应标定张拉机械选用0.1到0.2倍设计吨位进行预应力张拉施工，次数为1到2次，确保每个部分都处于密切联系的状态，锚索应全部平直。分6级进行锚索张拉，也就是设计张拉力的10%、25%、50%、75%、100%、110%，但110%时应先进行20～30 min的稳定，其他级别需要稳定的时间为2～5 min，张拉过程中应对钢绞线伸长量进行记录。为确定锚索张拉符合设计应力，应选用整体张拉等方式进行。

4 公路高陡边坡治理中预应力锚索抗滑桩施工注意事项

(1)遵循设计桩号选用拉线尺量，并与水准测量相结合进行放线施工，同时在锚孔定位中应选用铁钎与油漆进行标记，严格遵循设计孔位、倾角及方位进行钻机准确就位，通过测角量具对角度进行控制，钻机导轨倾角偏差应控制在+10与-10°以下，方位偏差应控制在+20及-20°以下，孔口定位误差允许值如表1所示。通过无水干钻方式进行钻进施工，避免开水钻进，必须对钻进速度加以控制，避免钻孔偏斜、扭曲及变径等问题的出现。

表1 孔口定位误差允许值/mm

(2)钢绞线下料施工时，应确保其偏差在50 mm以下，张拉段钢绞线预留长度应控制在1.5 m，明确标准不同单元。下料施工中应对每个单元锚索不同长度加以重视，一律选用机械切割下料的钢绞线。制作锚索时应制作台的搭建，因地形因素的影响，应在边坡平台上制作锚筋，并制作搭架，及做好防晒防雨施工。

(3)严格遵循设计配合比进行注浆材料的备料作业，一般选用纯水泥浆体材料作为压力分散型锚索。注浆浆液遵循配合比进行均匀搅拌，一般浆体强度控制在40 MPa以上。选用孔底返浆的方式进行锚孔注浆施工，当新鲜浆液从孔底溢出后，避免抽拔注浆管及孔口注浆。当孔口浆面回落，必须在30 min内进行孔底压注2～3次补浆，孔口将充满浆体。

5 结束语

综上所述，随着国民经济发展速度的不断提升，在公路工程高陡边坡治理中，只有根据公路工程施工的具体要求，选择与之相适应的新技术，才能更好地提升工程的质量，这也是施工的重点内容。将预应力锚索抗滑桩技术应用到高陡边坡治理中，不仅可以缩短施工工期，还可以提高工程质量，为工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。

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2015-06-03

U418.9

C

1008-3383(2015)12-0013-02