浅析抗滑桩在高陡边坡水毁恢复中的应用

曹紫奎

（宁乡市公路养护中心，湖南 宁乡 410600）

0 引言

本文所选案例工程为宁乡市S311 线（青山桥至龙田百花坳）公路水毁路面大修处治工程。工程位于宁乡市，省道S311 公路是宁乡市西部重要交通要道，线路全称是湖南湘乡—新建（安化）公路，简称湘新线。S311 公路地处山岭重丘区，沿线地形起伏较大，道路线形指标较低，路堑边坡高且险峻，路面宽度 6～7 m，路基宽度 7.0～7.5 m。受 2021 年 7 月初强降雨的影响，本项目区域边坡滑坡、路堤垮塌80 余处，多处防护及安全设施被损毁，居民通行及其危险，尤其是靠近终点的3 个回头弯处有连续特大滑坡，抢通后仍然排水不畅，极易造成二次滑坡。为解决上述问题，工程针对抗滑桩在高陡边坡水毁修复中的应用进行探讨，分析技术流程和安全问题防范措施，为其他地区高陡边坡水毁恢复工程施工及管理人员提供参考。

1 抗滑桩的特点

抗滑桩具有抗滑能力强、支挡效果好、施工安全、滑体稳定性扰动小、设桩位置灵活、滑体抗滑力强、滑坡预防效果好、设计调整方便等优点，因此在高陡边坡水毁恢复中的应用比较常见。

2 抗滑桩在高陡边坡水毁恢复中的技术流程

2.1 抗滑桩施工工艺流程

抗滑桩在高陡边坡水毁恢复中的应用必须根据基岩实际情况确定成孔嵌岩的深度，其中土层或软质岩层成孔嵌岩深度约为抗滑桩长的1/3~1/2[1]；完整、较坚硬的岩层成孔嵌岩深度约为抗滑桩长的1/4[2]。抗滑桩施工工艺流程如图1 所示。

图1 抗滑桩施工工艺流程

由图1 可知，抗滑桩施工工艺流程主要包括场地整平、测量放样、人工挖孔、模板制作、安装护壁模板、灌注护壁混凝土、终孔清孔、钢筋制作、串筒或导管试验安装、钢筋笼安装、灌注混凝土、检查验收等，其中各个工艺流程都需要先自检再接受监理工程师的检查，以保证成孔嵌岩要求与设计要求一致[3]。

2.2 抗滑桩施工技术

2.2.1 孔桩开挖

孔桩开挖主要交替使用人工开挖和钻机钻孔两种方法，每种方法的使用环境各不相同。高陡边坡水毁恢复中抗滑桩孔桩开挖应该在隔一挖一的原则上采用分节挖土法，即施工人员手持风镐或十字镐等设备自上到下逐层挖掘，挖掘出来的铲土直接装入提升吊桶，利用简易提升架完成铲土运输工作，待吊桶被提至地面后，地面施工人员再将挖土运输至临时堆土场。土石挖掘中人工开挖主要使用铁锹、铁镐、风镐和混凝土钻孔机等设备，孔桩开挖应该先挖中央再挖四周。高陡边坡水毁恢复抗滑桩第一节孔桩开挖后，孔口浇筑高于地面钢筋混凝土锁口圈梁0.3 m，防止其他杂质或水分进入抗滑桩。每挖一节约1 m 左右设置一节护壁混凝土，防止孔桩开挖出现垮塌情况。如果孔桩开挖时围岩较松软、破碎或有地下水时，不能在土石层变化和滑床面处分节，而且必须保证分节长度适合。无人施工时应加盖盖板并在挖孔周围设置栏杆，挖孔深度超过10 m 时要设置通风设施。人工挖孔如图2 所示。

图2 人工挖孔

钻机钻孔挖掘到基岩或孤石时，应该考虑高陡边坡的水毁风险，因此孔桩开挖施工人员尽量不采用爆破作业，转为人工采用风镐和混凝土钻孔机开挖，这样才能减少开挖风险。若施工人员在孔桩开挖时出现土方坍塌或流砂层涌砂情况，采用分节挖土法无法继续开挖，此时必须通过缩短孔桩开挖的单节深度提高土方稳定性，或者采用“插板法”“插钎法”代替分节挖土法，在滤布排水管和相关支护设施的保护下继续开挖。除此之外，孔桩开挖人员也可以使用千斤顶将高0.5 m 左右、厚6 mm 的钢制无底箱逐次压入土中，边压边挖直至穿过该地层下0.5～1.0 m 后，再继续使用分节挖土法继续开挖[4]。钻机钻孔如图3 所示。

图3 钻机钻孔

2.2.2 挡土板土石方开挖

高陡边坡水毁恢复中抗滑桩土方开挖最后阶段容易出现松动情况，此时应该尽量采用支撑支护系统提高土方稳定性。若土方松动情况比较轻微，则使用竹翘板进行支撑即可，必要时可以通过增加竹翘板支撑密度增强支撑效果；若土方松动情况比较严重，则可以使用型钢进行支撑，支撑系统视土质情况选择密撑或者疏撑。

2.2.3 弃渣运输

高陡边坡水毁恢复中抗滑桩开挖出来的土壤和石块不需要全部运输至土方存放区域，其中部分土壤和石块可以直接用于挡土板回填和路基填筑，其余无法处理的弃渣需要使用运输车、提桶等设备运输至临时存放区。

2.2.4 护壁模板制安

护壁模板制安应该先制作模板组合式拼接构件，模板拼接完成后需要在模面上涂抹脱模剂，防止混凝土浇筑后模板拆卸困难。模板拼接过程中连接位置可以采用U 型结构连接，这样可以防止混凝土渗漏。为了避免模板在混凝土浇筑阶段中的变形情况，可以对模板内部折角处进行加固。最后测量模板尺寸，符合要求后才能投入使用。

2.2.5 护壁混凝土浇筑

护壁混凝土浇筑应该通过加放钢筋提高护壁强度，但是钢筋下料前必须先清洁高陡边坡水毁恢复抗滑桩内壁，防止碎石块或者浮土影响护壁混凝土的性能，同时也能对抗滑桩的偏斜方向进行约束。护壁混凝土浇筑时必须对护壁模具施加横支撑设施，防止护壁混凝土浇筑过程中出现变形或破碎情况，这样护壁混凝土浇筑通过振捣才能保证密实度和坍落度符合要求。

2.2.6 终孔封底

因高陡边坡水毁恢复抗滑桩在使用过程中要承受边坡土方较大的水平推力，故对嵌岩深度要求较高，开挖至设计深度后先清理内部积水和沉渣，而后施工人员检验抗滑桩桩孔是否符合后续施工要求，自检合格后请监理单位管理人员进行终孔验收。终孔验收合格后监理工程师才能给予合格签证。

2.2.7 钢筋工程

孔桩钢筋及桩间板钢筋工程主要分为钢筋焊接和钢筋绑扎，其中钢筋焊接方法主要有帮条焊、电弧焊、点焊，而钢筋绑扎方法主要有机械联结和交叉连接。

2.2.8 桩间板模板制安

桩间板模板制安必须严格按照设计图纸将孔洞、套管、预埋件预留出来，不能出现位置不正确或者预埋件遗漏情况，否则桩间板模板无法通过验收。其中模板制作安装过程中不能采用堆叠的方式放置，否则堆叠重量过高容易导致模板变形。

2.2.9 桩身混凝土和桩间板混凝土浇筑

高陡边坡水毁恢复抗滑桩桩身混凝土和桩间板混凝土浇筑宜采用泵送方法将C35 商品混凝土运送至桩孔中，然后采用分层浇筑方法严格控制浇筑高度，最后通过振捣保证桩身混凝土密实度和坍落度符合要求，这样混凝土才能达到设计强度。

3 抗滑桩在高陡边坡水毁恢复中的施工安全管理措施

3.1 建立施工安全管理体系

抗滑桩在高陡边坡水毁恢复中的施工安全管理体系主要包括安全方针宣传、安全意识教育、安全管理制度、施工准备安全控制、挖孔桩作业安全控制、钢筋制作安全控制、模板制作安全控制、混凝土浇筑安全控制、土方开挖安全控制、土方填筑安全控制、安全管理领导小组等部分，主要通过思想体系、组织体系、技术和施工控制体系增强安全管理效果。

3.2 制定施工安全生产检查制度

3.2.1 高空作业安全管理

高空作业时特种作业人员必须正确使用各类个人防护用品和作业设备，抗滑桩在高陡边坡水毁恢复作业中必须有安全人员和技术人员负责人在场。

3.2.2 边坡施工安全管理

边坡施工必须自上而下逐层开挖，确保作业人员有地方站立。高陡边坡危险区域必须设施安全护栏，并且通过安全警示标志提高边坡施工人员的重视程度。边坡钻孔时不能停放过长时间，而且雨天和夜晚不能进行钻孔作业，这样才能防止边坡塌方。

3.2.3 上下交叉作业安全管理

高陡边坡水毁恢复抗滑桩上下交叉作业时必须保持一段横向的安全距离，此距离应大于可能坠落的半径。但是抗滑桩在高陡边坡水毁恢复中应该尽量避免上下交叉作业的出现，这样才能从根本上杜绝此类安全风险。

3.2.4 脚手架工程安全管理

脚手架的构造尺寸、拉结点是否牢固、承载力、挡脚板或防护立网设置必须严格遵循设计要求，脚手架使用过程中必须佩戴个人安全防护措施，脚手架搭设完成后必须对其进行质量检查，验收合格后才能正常使用。

3.2.5 钢筋混凝土施工安全管理

钢筋工程需要使用加工机具进行绑扎，混凝土模板制作需要使用圆锯机、刨木机、锉锯混凝土轮机等设备，因此，钢筋工程应该尽量避免钢筋滑落、冲撞、触电等情况出现，混凝土模板制作应该明确相关设备操作规范，同时避免对未成形模具构件的踩踏。

4 结语

综上所述，抗滑桩在高陡边坡水毁恢复中的应用是非常必要的，但是人工挖孔和钻机钻孔中存在一定的安全风险，若监理、施工人员对其中的安全问题不够重视，则必然会滋生安全隐患。因此，项目管理人员必须从安全生产检查、施工各阶段作业、雨季和冬季施工、火灾预防、高空作业、边坡施工、运输作业、用电作业、上下交叉作业、钢筋混凝土施工、土方开挖、土方回填、施工机械作业等方面提出有针对性的安全管理措施，保护监理、施工人员的人身安全。