預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在公路滑坡整治中的應(yīng)用

蔡群生

摘 要 當(dāng)前高陡邊坡加固方法較多，如擋土墻、抗滑樁、錨索抗滑樁等。本文選取預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁作為公路滑坡整治技術(shù)，其施工效果是否良好直接影響著工程的整體質(zhì)量。為此，本文通過具體工程案例，對(duì)抗滑樁樁身施工工藝及預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞 預(yù)應(yīng)力錨索；抗滑樁；公路工程；滑坡整治

中圖分類號(hào) U4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）14-0051-02

滑坡是指長(zhǎng)期因地下水、地表水活動(dòng)影響，路基山坡土體、巖體結(jié)構(gòu)支撐力逐步消散，在自重作用下，順著相應(yīng)軟弱面整體向下滑動(dòng)。按照其產(chǎn)生的滑動(dòng)力學(xué)特征，滑坡可劃分為兩種形式，即牽引式、推移式。牽引式滑坡先滑動(dòng)部位為其下部，導(dǎo)致上部支撐消失進(jìn)而出現(xiàn)變形滑動(dòng)現(xiàn)象，通常情況下速度極為緩慢，延續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，存在橫向張性裂縫發(fā)育，表面多呈階梯狀或陡坎狀。推移式滑坡是下部巖土體被上部巖土擠壓，進(jìn)而產(chǎn)生變形，其具有較快滑動(dòng)速度，且滑體表面存在波狀起伏，主要分布于斜坡路段。

1 工程概況

某公路工程所在地為丘陵地貌，開挖坡面屬于易發(fā)滑坡路段，為確保施工安全，必須做好地質(zhì)地形調(diào)查工作。本地區(qū)海拔為130m～220m，丘坡坡度角為20°～4°之間，溝谷發(fā)育，具有較大地形起伏變化。河流從北向南流經(jīng)本地，強(qiáng)烈沖蝕西岸，由于侵蝕切割的長(zhǎng)期影響，導(dǎo)致西岸地帶產(chǎn)生多級(jí)斜坡（南西—北東），20°為自然坡度，局部存在陡坡、陡坎。經(jīng)鉆探研究得出，按照從下到上順序滑坡區(qū)域地層依次為奧陶系中上統(tǒng)（O2+3）地層—志留系下統(tǒng)（S1）地層+第四系（Q）地層。松散巖類孔隙水、基巖裂隙水為本地區(qū)地下水類型。勘察結(jié)果顯示，本路段滑坡周界已形成，滑坡區(qū)地表拉張裂縫發(fā)育，順著滑帶前緣滑體土位移顯著，且存在異常沉陷問題，后緣發(fā)展為顯著的拉張裂縫，但并不存在明顯位移。鉆探顯示滑帶土以可塑—軟塑狀呈現(xiàn)，沒有出現(xiàn)鏡面、搓揉問題。由此可見，滑坡體正處于臨界狀態(tài)—欠穩(wěn)定狀態(tài)。為有效整治公路滑坡，本文選取預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁施工。

2 抗滑樁樁身施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

本工程所處區(qū)域地勢(shì)高低差距較大，施工前必須對(duì)地形進(jìn)行充分了解，合理選擇堆放材料場(chǎng)地及施工用地，進(jìn)行施工便道修整，將施工用水、用電進(jìn)行有效處理，便于施工順利進(jìn)行。按照工程地形實(shí)際情況，確定樁身成孔工藝，要求選取人工挖孔+輕軌式小型門機(jī)出渣方式施工。

2.2 平整場(chǎng)地及土方開挖

抗滑樁施工范圍內(nèi)平整場(chǎng)地，將設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上位置的土石方清理干凈，隨后進(jìn)行準(zhǔn)確放樣獲取樁位，隨后開挖并鎖口施工。按照“兩端—中間”順序跳孔人工挖孔施工。要求先對(duì)1、3、5…單數(shù)樁開挖澆筑施工，隨后進(jìn)行2、4、6…開挖澆筑施工。

施工過程中開挖1.5m后即可進(jìn)行中心軸線放樣，合理控制偏差。開挖土方時(shí)，每開挖1.5m需進(jìn)行一次護(hù)壁支護(hù)，當(dāng)護(hù)壁混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后即可進(jìn)行下一節(jié)樁孔開挖或護(hù)壁混凝土澆筑施工。因滑坡體堆積物結(jié)構(gòu)較為松散，具有較大含水量，因此必須有效控制護(hù)壁施工質(zhì)量，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定施工。因土壓力過大，護(hù)壁極易產(chǎn)生開裂、拱起問題，甚至出現(xiàn)塌孔。為此，開挖至中風(fēng)化巖層后，必須對(duì)炸藥用量加以嚴(yán)控，避免對(duì)樁孔附近巖石結(jié)構(gòu)造成損害。爆破后需先進(jìn)行通風(fēng)排煙，待其檢測(cè)安全后即可進(jìn)行下井施工。在充分了解嵌巖深度規(guī)定后，要求必須滿足中風(fēng)化巖層深度要求，成孔后及時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑，嚴(yán)禁錨孔長(zhǎng)期浸泡。

2.3 鋼筋制作

嚴(yán)格按照施工規(guī)定，合理選取鋼筋進(jìn)行樁身制作，并做好試驗(yàn)。因具有較長(zhǎng)樁身，必須焊接好主筋后才能施工。相比鋼筋強(qiáng)度，焊縫強(qiáng)度應(yīng)多出一些，盡可能不將接頭設(shè)置在最大應(yīng)力位置，要求交錯(cuò)排列接頭，且在30d以上控制接頭相互錯(cuò)開的間距。

2.4 混凝土澆筑

澆筑樁身前，必須將積水抽干，并對(duì)基底地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)檢驗(yàn)，且復(fù)查混凝土澆筑所需材料，如規(guī)格、質(zhì)量及數(shù)量等。選取C75型拌和機(jī)進(jìn)行混凝土攪拌，根據(jù)配合比設(shè)計(jì)，對(duì)水灰比、坍落度、和易性進(jìn)行定期檢測(cè)。要求連續(xù)澆筑樁身混凝土，振搗施工時(shí)需在45cm以內(nèi)控制其厚度，需在前層混凝土初凝前完成各層混凝土澆筑、振搗、壓實(shí)工作，避免已完成澆筑混凝土受到破壞，除此之外，還應(yīng)防止兩側(cè)混凝土表面脫離。澆筑到樁頂部位后，需及時(shí)將錨索孔通道PVC管。

3 預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝

3.1 錨索成孔

按照設(shè)計(jì)規(guī)定，應(yīng)向中風(fēng)化巖層7m～9m之間嵌入錨索，需選取不同鉆進(jìn)方式進(jìn)行土層、巖層施工，進(jìn)而提升成孔速度。選取跟管旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔工藝進(jìn)行土層施工，在土層應(yīng)充分將旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝成孔速度快的作用發(fā)揮出來。選取鉆進(jìn)成孔法進(jìn)行巖層施工。施工中必須在2°以內(nèi)控制索孔傾角、設(shè)計(jì)傾角間的誤差。且對(duì)地層條件具體情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。根據(jù)錨索鋼絞線根數(shù)、孔徑間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行孔徑確定，具體如表1所示。

根據(jù)設(shè)計(jì)孔口要求，將鉆機(jī)鉆用鋼管安裝至腳手架，在管上安放鉆機(jī)，并對(duì)方位角、傾角進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。選取規(guī)格相同鉆桿用于鉆機(jī)施工，根據(jù)錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度設(shè)置好鉆孔鉆桿，且整齊排放，用完鉆桿后合理控制孔深。因鉆桿長(zhǎng)度誤差在15mm左右，與錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度相比，鉆孔深度多出50cm。

完成鉆孔作業(yè)后，需一根一根將鉆桿、鉆具拔出，且清理干凈沖擊器?？咨顝?fù)核應(yīng)選取聚乙烯管施工，且選用高風(fēng)壓吹孔，以此吹干凈孔內(nèi)粉塵。要求在錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度以上控制孔深，隨后將聚乙烯管拔出。

3.2 錨索制作及下錨

待孔深確定后，需及時(shí)進(jìn)行錨索組裝，相比孔深，錨索長(zhǎng)度應(yīng)多出1m～2m。且將作業(yè)臺(tái)架搭設(shè)到平整場(chǎng)地上，在架上平順放置裁好的鋼絞線，一根一根進(jìn)行檢查，且剔除破損鋼絞線。將內(nèi)錨段、錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度計(jì)量出來并做好標(biāo)記。內(nèi)錨固段相隔60cm～80cm進(jìn)行對(duì)中隔離支架設(shè)置，每米張拉段進(jìn)行一道鐵絲綁扎，且將導(dǎo)向帽設(shè)置到錨索端頭。根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)行張拉段鐵絲直徑、捆扎圈數(shù)確定。完成組裝錨索作業(yè)后，需對(duì)錨索編號(hào)、孔號(hào)等進(jìn)行核對(duì)，確定無誤后即可選取導(dǎo)向探頭探孔施工，隨后進(jìn)行下錨作業(yè)。下錨前需完成清孔作業(yè)，選取壓力水將孔壁清理干凈。

下錨施工中需將導(dǎo)向帽安設(shè)到錨索錨固段端頭位置，并將隔離環(huán)設(shè)置到錨固段內(nèi)，防止出現(xiàn)鋼絞線互交。

3.3 內(nèi)錨固段注漿

內(nèi)錨固段注漿選取排氣法施工，下傾孔注漿管向孔底插入，砂漿直接注入孔底，通過錨索孔將空氣排出。如上傾、水平錨索，由孔口注入砂漿，空氣壓向孔底，從孔底向排氣管進(jìn)入并向孔外排出，如稀水泥漿由進(jìn)氣管壓出，表明已充滿注漿。在0.6到0.8MPa之間控制灌漿壓力，伴隨錨索注漿管同時(shí)向孔底下放。注漿施工過程中，由孔底將注漿管逐步提出，但必須將注漿管出漿口埋設(shè)到灌漿液內(nèi)，且在2m以內(nèi)控制埋設(shè)深度。下錨后需先進(jìn)行錨固段M30水泥砂漿壓漿，水泥砂漿強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后需進(jìn)行張拉施工，需在設(shè)計(jì)錨固段長(zhǎng)度以上控制錨索錨固段長(zhǎng)度。

3.4 錨索張拉

通常分2步進(jìn)行錨索張拉施工，首先對(duì)噸位張拉進(jìn)行檢測(cè)，主要是對(duì)錨索內(nèi)錨固段施工質(zhì)量可靠性進(jìn)行檢測(cè)，保證其抗拔力滿足設(shè)計(jì)要求。1 000kN為各束錨索張拉時(shí)的實(shí)際抗拔力設(shè)計(jì)值。張拉時(shí)可按照由低到高順序進(jìn)行張拉，如0kN、50kN、100kN、200kN…1 000kN。停壓保持時(shí)間為5min，隨后進(jìn)行卸壓施工。其次對(duì)鎖定噸位張拉進(jìn)行檢測(cè)，也就是超張拉，與鎖定噸位相比，超張拉為其10%左右，也就是超張拉值為鎖定值的110%。當(dāng)350kN為各束錨索鎖定張拉噸位，則張拉可按照0kN、50kN、100kN…350kN、385kN順序進(jìn)行施工。停壓保持時(shí)間為15min，最后進(jìn)行頂錨鎖頂施工。

3.5 封錨

完成上述作業(yè)后，即可進(jìn)行封孔施工，所需材料為M30水泥砂漿，同時(shí)將外錨頭封閉，0.6到0.8MPa之間為注漿壓力范圍。

4 結(jié)論

綜上所述，隨著公路建設(shè)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，公路滑坡整治技術(shù)也越來越多，預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的合理應(yīng)用，可大大提升工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度。為此，必須結(jié)合具體施工案例，合理選取施工方案，規(guī)范施工工藝，全面提升工程質(zhì)量。

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