天龍山連接線K1+340～K1+550段邊坡施工要點解析

文/馮生海、車晶

1 概述

山區(qū)公路滑坡問題是交通運(yùn)輸中的一個嚴(yán)重問題，在對公路造成損壞的諸多災(zāi)害中，公路滑坡已成為嚴(yán)重影響公路交通完好、暢通最主要的災(zāi)害之一[1]。在支擋工程方面，逐步發(fā)展錨索技術(shù)。目前新的結(jié)構(gòu)形式，包括錨索與各種類型的鋼架抗滑樁組合應(yīng)用，在排水等綜合措施下可節(jié)約工程投資。

天龍山連接線K1+340～K1+550段寬210m，長110m，前、后緣高差約為50m。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，邊坡受開挖擾動及強(qiáng)降雨影響，局部出現(xiàn)變形滑動，滑動變形區(qū)對應(yīng)測設(shè)里程為K2+510～K2+590段，寬度約為80m，縱向長約85m，平均厚度為8m，主滑方向為255°，其主要物質(zhì)成分為殘坡積碎石土[2]。

天龍山連接線防火通道在該段邊坡前部以橋梁的形式通過，目前該段邊坡變形主要體現(xiàn)在坡體中上部，后緣下挫及開裂裂縫顯著，在降雨等不利條件下極易出現(xiàn)整體滑動，不僅威脅過往車輛和行人的生命財產(chǎn)安全，更威脅下部K1+340～K1+550段橋梁及后部K3+295～K3+380段橋梁的穩(wěn)定安全。

圖1 邊坡全貌

2 工程治理方案

2.1 支擋工程

2.1.1 滑動變形區(qū)

錨索框架：設(shè)計并適當(dāng)整理現(xiàn)坡面，對2級現(xiàn)有坡率整理合并后，采用錨索框架進(jìn)行防護(hù)，錨索框架高6m，坡率1∶1，錨索框架格構(gòu)梁截面尺寸為500mm×500mm，并采用C30混凝土澆筑。

2.1.2 潛在變形區(qū)

2.1.2.1 抗滑樁：在邊坡影響范圍內(nèi)的8根橋墩內(nèi)側(cè)設(shè)置抗滑樁進(jìn)行針對性支擋，每根橋墩內(nèi)側(cè)設(shè)置5根圓形鉆孔樁進(jìn)行支擋，抗滑樁樁間距2.5m，樁徑1.3m，樁長18～24m，共40根。

2.1.2.2 錨索框架：對抗滑樁樁后坡體進(jìn)行整理合并后，采用錨索框架進(jìn)行防護(hù)，錨索框架高8m，坡率1∶1，錨索框架格構(gòu)梁截面尺寸為500mm×500mm，采用C30混凝土澆筑。

2.2 錨桿框架

為了防止坡體出現(xiàn)淺層溜塌現(xiàn)象，保障抗滑樁的施工安全，滑動區(qū)錨索框架之間的坡面應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)整理后，設(shè)置錨桿框架進(jìn)行防護(hù)。

2.3 截排水工程

為了降低地表水對不穩(wěn)定邊坡穩(wěn)定性的影響，在邊坡周界外圍設(shè)置一道截水溝，并對斷頭路基邊溝進(jìn)行引導(dǎo)梳理，將地表水排出不穩(wěn)定邊坡。

3 施工順序、技術(shù)要求

3.1 施工順序

鑒于目前不穩(wěn)定邊坡滑動變形區(qū)變形嚴(yán)重，施工應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，總體施工順序如下：截、排水溝—微型鋼管樁—錨索框架+錨桿框架—下排抗滑樁[3]。

3.2 主要工程施工技術(shù)要點

3.2.1 抗滑樁的鉆孔樁施工要點

3.2.1.1 成孔

旋挖樁施工比較重要的部分是成孔技術(shù)，成孔過程中經(jīng)常出現(xiàn)塌孔、縮徑、樁孔偏斜或樁端的承載力不滿足要求等問題[3]。在成孔施工時需注意以下幾點。

3.2.1.1.1 特定地層必須跳挖施工：旋挖樁施工容易形成孔壁土體，對樁造成的動壓力較大。由于樁體在澆筑前樁身混凝土強(qiáng)度較低，一般很容易產(chǎn)生縮徑，所以務(wù)必采用跳挖的辦法，避免成孔施工中產(chǎn)生塌孔和縮徑。

3.2.1.1.2 樁體定位與孔深度的確定：護(hù)筒位置確定后，應(yīng)盡快復(fù)核護(hù)筒的位置，嚴(yán)格把控護(hù)筒中心點位置與樁體中心點位置的偏差，一般不能大于50mm，必須精準(zhǔn)把控孔的深度；在機(jī)械本身測量后，還要進(jìn)行人工測量并做好記錄。

3.2.1.1.3 抗滑樁應(yīng)嵌入中風(fēng)化基巖內(nèi)且不小于5m，若施工過程中樁嵌固段不足，應(yīng)提出變更并對樁進(jìn)行適當(dāng)加長。

3.2.1.2 樁體質(zhì)量的控制

3.2.1.2.1 為保證樁體施工的質(zhì)量，必須嚴(yán)格檢查原材料的質(zhì)量，驗收相關(guān)原材料的質(zhì)保書。如發(fā)現(xiàn)原材料與質(zhì)保書存在偏差，應(yīng)該嚴(yán)格進(jìn)行復(fù)查；不滿足質(zhì)量要求的材料，嚴(yán)禁用于施工[4]。

3.2.1.2.2 灌注水下的混凝土必須使用導(dǎo)管進(jìn)行灌注，混凝土可能會出現(xiàn)離析現(xiàn)象，但是如果控制好配合比，就能夠有效降低離析程度。

3.2.1.2.3 為避免斷樁、夾泥、堵管等事故，混凝土灌注的時候必須嚴(yán)格控制以下兩點：混凝土攪拌時間以及混凝土坍落度。

3.2.1.2.4 旋挖樁的施工必須關(guān)注灌注工藝，施工中緩慢抽動導(dǎo)管，從而使混凝土面上升達(dá)到合適的力度，確保連續(xù)灌注與拔管。如果處理不好，比如大幅度抽出導(dǎo)管，勢必造成混凝土體沖刷旋挖孔的孔壁，致使孔壁受損，其后果是樁身夾泥。

3.2.2 錨索（桿）框架

3.2.2.1 錨索（桿）框架的施工順序為：施工準(zhǔn)備、測量放樣；鉆孔、清孔；編制錨索—安放錨索、注漿；澆筑框架梁；安裝錨頭鋼墊板、封錨。

3.2.2.2 按照施工圖紙布置錨索的位置，錨索施工平臺要便于機(jī)器施鉆，施工前應(yīng)清理松土、危石，對場地進(jìn)行整平。

3.2.2.3 按照施工圖布置好鉆孔孔位后進(jìn)行鉆探，鉆孔過程中務(wù)必控制好鉆進(jìn)的角度，鉆進(jìn)完成后加以檢測，如發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)立即處理。鉆孔傾斜角度允許偏差不超過百分之一，孔口的位置的偏移不能超過50mm；鉆孔深度的偏差不能超過200mm；除此之外，還要考慮到沉渣，實際鉆進(jìn)深度應(yīng)該比設(shè)計深度大1m，且鉆進(jìn)施工中孔口要設(shè)置除塵設(shè)備。

3.2.2.4 錨索施工過程中不能水鉆，否則極易導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。出現(xiàn)塌孔、縮孔等事故后，應(yīng)該及時停止鉆進(jìn)，適時利用注漿壓力進(jìn)行固壁處理，水泥初步凝固后，再次進(jìn)行掃孔，并做好現(xiàn)場記錄。鉆進(jìn)時應(yīng)該對地層與設(shè)計不符或者其他鉆進(jìn)問題，比如漏風(fēng)、反渣、地下水等情況，做好現(xiàn)場記錄[5]。

3.2.2.5 錨索鉆孔必要時應(yīng)跟管鉆進(jìn)。為確保錨索長度，實際鉆孔深度要大于設(shè)計深度1m。鉆孔完成后應(yīng)該利用高壓的氣體把孔內(nèi)巖屑和巖粉吹干凈，以此防止水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度降低。

3.2.2.6 錨索孔灌注M30 水泥砂漿，砂漿應(yīng)拌合均勻，隨拌隨用，一次拌合的砂漿應(yīng)在初凝前用完，并嚴(yán)防石塊雜物混入。

3.2.2.7 錨索要與框架梁合理拼接，按照設(shè)計圖紙配套，錨索的編制、安裝、注漿、張拉、錨頭封閉、抗拔力試驗等施工要求按照相關(guān)行業(yè)規(guī)范執(zhí)行。

3.2.2.8 錨索注漿過程中若發(fā)現(xiàn)漏漿嚴(yán)重現(xiàn)象，可在錨索全段纏繞由多個土工袋縫合成一體的套筒，利用套筒防治因裂隙造成的漿液快速擴(kuò)散；土工袋自身的滲透性特點可保證部分漿液從土工袋縫隙中滲漏，這樣滲漏到外面的漿液可與巖土體粘結(jié)為一體，保證了錨索的有效錨固力。同時應(yīng)適當(dāng)降低注漿壓力，現(xiàn)場施工可進(jìn)行靈活調(diào)整（以不堵塞注漿管壓力為準(zhǔn)），注漿采用分段、分孔、分時進(jìn)行，盡量不要一次性大量注漿，待注漿初次凝固后再進(jìn)行繼續(xù)施工，可有效降低變更工程量。

4 結(jié)語

4.1 鑒于該不穩(wěn)定邊坡滑動變形區(qū)變形開裂嚴(yán)重，施工過程應(yīng)嚴(yán)格按照施工工序進(jìn)行，做好監(jiān)測和預(yù)警，一旦發(fā)現(xiàn)邊坡出現(xiàn)滑動失穩(wěn)跡象，應(yīng)立即撤離邊坡施工區(qū)域，確保施工人員安全。

4.2 本次施工采取跳樁施工，并適度減緩了施工速度，有效降低了工程活動對橋梁的影響。

4.3 本次施工過程中，錨索注漿中發(fā)生漏漿嚴(yán)重的現(xiàn)象。經(jīng)研究，創(chuàng)新性地采取特制土工袋套筒套于錨索外側(cè)，利用土工袋套筒防治因裂隙造成的漿液快速擴(kuò)散。土工袋自身的小空隙性既可以有效防止?jié){液快速擴(kuò)散外流，又可以滲漏部分漿液，從而與孔壁巖土粘結(jié)為一體；這不僅防止了漏漿現(xiàn)象，而且保了證錨索的有效錨固力。采用該施工工藝完成錨索施工后，錨索錨固效果良好，可推廣使用該施工工藝。