高邊坡支護中預應力錨拉樁板墻的作用分析

譚智杰

（中機中聯(lián)工程有限公司，重慶 400039）

0 引言

在開展公路、鐵路、水利等工程的設計施工時，預應力錨拉樁板墻有著廣泛的應用。它是一種新型邊坡支護形式，能夠有效提高支護結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性，并且施工環(huán)節(jié)中可以與道路結(jié)構(gòu)、景觀工程融合在一起，進而提升高邊坡支護工程的施工效果。

1 高邊坡支護施工流程分析

由于受到地形地貌、水文地質(zhì)等因素的影響，高邊坡支護施工有著較強的復雜性、系統(tǒng)性，施工過程中要嚴格按照施工流程進行操作，確保工程有序開展。①在進行邊坡開挖時，要以機械挖掘方式為主，并配合人工開挖的方式做好修坡；②對于支護樁施工而言，結(jié)合工程現(xiàn)場實際狀況，可以使用旋挖成孔灌注樁。需要注意的是，樁端持力層應當為強度高、穩(wěn)定性好的巖層，且樁端應當嵌入到穩(wěn)定的巖層內(nèi)。在確定樁端終孔標高時，要將持力層巖樣以及成孔進尺等參數(shù)作為依據(jù)。在進行旋挖樁施工時，要對施工區(qū)域做好整平，之后再鋪設帶肋鋼板，確保旋挖樁有良好的穩(wěn)定性；③旋挖鉆機施工過程中，既可采用干作業(yè)成孔方式，也可采用泥漿護壁旋挖成孔方式?？傮w而言，高邊坡支護施工過程中首先應當平整場地并開展測量放樣。之后，進行護筒埋設、鉆機就位。隨后，嚴格按照規(guī)范要求進行鉆孔、驗孔、清孔以及鋼筋籠安裝、導管安放等工作。最后，組織人員開展混凝土灌注以及鉆機移位等相關工作，圖1 為高邊坡支護施工流程示意圖。

2 預應力錨拉樁板墻在高邊坡支護中的作用研究

2.1 工程概況

某公路工程包含新建和改擴建兩部分內(nèi)容，工程總長度為10.537km，路基的寬度為36m。其中，K4+700～K4+830 段上層為碎石土，土體厚度存在較大的差異，施工區(qū)域內(nèi)地形較為復雜，巖土類型相對較多，且具有不均勻、性質(zhì)不一的特點，施工現(xiàn)場北邊坡地面高程介于1780.2～1815.3m 之間，相對高差達到35.1m，其中邊坡支護的最大高度達到31.9m。通過對現(xiàn)場情況進行綜合分析之后，決定采用預應力錨拉樁板墻的支護形式。

圖1 高邊坡支護施工流程

2.2 支護方案的選擇

方案設計期間，支護樁樁徑確定為2m，樁長設計為15～30m之間。施工主要采用旋挖鉆機進行成孔，采用水下混凝土澆筑施工。施工時通過設置預應力錨索支撐裝置，并通過冠梁進行樁頂間的有效連接，使支護結(jié)構(gòu)更加牢固、穩(wěn)定。其中，冠梁的尺寸是200cm×100cm。施工期間，在混凝土板墻的兩側(cè)采取相應的固定措施，使整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。

2.3 支護樁施工

本工程主要采用旋挖鉆機進行孔樁施工，并借助跳躍間隔的方式進行成孔。施工期間所使用的旋挖鉆機型號為SWDM-280。

2.3.1 測量放樣

首先，結(jié)合設計圖紙，并使用全站儀進行樁位線的測量放樣，各個樁位統(tǒng)一放樣到坡面。在本次施工期間，由于預應力樁板墻所處的區(qū)域地質(zhì)狀況相對較差，且施工難度比較大。施工時通過對土體狀態(tài)進行檢驗，以此為依據(jù)選取合理的防護方法。一方面，如果土體的均勻性、穩(wěn)定性狀態(tài)較好，那么主要采用的是噴射水泥砂漿的方式，以對坡面進行加固與防護，砂漿的厚度控制在40mm 左右。另一方面，如果裸露的土體呈現(xiàn)出松散狀，主要采用掛網(wǎng)噴射細石混凝土的方式進行施工，同時增大結(jié)構(gòu)的層厚度（80mm 左右）。

2.3.2 鋼護筒與泥漿施工

鋼護筒設計施工期間，其內(nèi)徑要超出設計樁0.2m，在外圍焊接加勁環(huán)。樁基采用的鋼護筒長度為2m，護筒頂部比原地面高出0.5m。施工時，對護筒周圍進行填筑、夯實處理，防止傾斜、漏水以及變形等問題的發(fā)生。此外，泥漿制作過程中，結(jié)合鉆孔底層的具體情況，及時對泥漿配比做出調(diào)整。

2.3.3 鉆機就位、成孔與清孔

①施工前要對鉆機的工作性能做出檢查，根據(jù)前期測設的樁位進行鉆機固定，保證鉆機的穩(wěn)定性與垂直狀態(tài)；②在開展鉆孔作業(yè)時，應確保孔口護筒比地面高50cm 左右，鉆孔時要及時向孔內(nèi)填充漿液，以改善泥漿壓力狀況。需要注意的是，由于現(xiàn)場的地質(zhì)狀況不同，鉆孔施工期間的進尺速度也不相同，施工時應結(jié)合具體情況調(diào)整鉆進速度；③當鉆孔深度與設計深度一致時，要對現(xiàn)場的地質(zhì)情況做出核查，確保鉆孔工作滿足設計要求。同時，還要對孔徑、垂直度以及孔壁狀況、孔深等方面進行檢查。清孔工作的主要目的是去除鉆渣、沉淀層，進而降低孔底沉淀層的厚度。

2.3.4 鋼筋籠安裝、混凝土灌注

鋼筋籠統(tǒng)一在制作場地完成加工，并按照施工進度及時的運輸?shù)绞┕鲋?，隨后利用直螺紋套筒進行主筋連接，并采焊接的方式進行連接。鋼筋籠的密度按照豎向設計方式進行，每隔2m設置一道，同時沿圓周每道設置4～6 個。鋼筋籠安裝完成之后，就要著手開展混凝土的灌注。在澆筑混凝土之前，要對成孔、鋼筋籠施工質(zhì)量進行驗收，所用混凝土的坍落度、和易性等指標要滿足規(guī)范要求。樁基混凝土澆筑時，要確保罐車與導管之間有著良好的配合。為防止混凝土拌合物沿著漏斗頂部溢出，應加強對現(xiàn)場的管理與測探；此外，在進行導管埋置時，要時刻關注孔內(nèi)混凝土頂面的位置，以便做出相應的調(diào)整?；炷凉嘧⒔Y(jié)束時，為確保樁頂位置的混凝土質(zhì)量滿足要求，應及時鑿除表面浮漿，并確保超灌厚度≥50cm。

2.4 錨索施工技術

首先，要合理確定錨索總長，對錨固段、自由段以及張拉段的長度進行詳細的分析，進而明確錨索總長。本次施工時，將孔徑確定為110mm，注漿施工時選用M35 砂漿。首次注漿結(jié)束后對施工效果進行檢查，發(fā)現(xiàn)水泥砂漿存在凝固收縮問題，采用空口處補漿的方式進行處理。施工期間，通過使用定位器來限定錨桿結(jié)構(gòu)的位置。同時，在錨桿的頭部設置加強筋，當鉆機的鉆進深度達到設計標高后，要穩(wěn)鉆1～2min，以免導致孔底形成尖面。本次注漿采用的水灰比是1:1，在整個注漿施工期間，壓力維持在0.5MPa 以上。另外，注漿關注結(jié)束后進行合理的養(yǎng)護，養(yǎng)護周期為9～12d，之后再進行錨索張拉，當錨索張拉應力滿足要求后即可進行鎖定。本次施工期間，單孔預應力鎖定值設計為320kN。

2.5 擋板施工

擋板施工流程與要點如下：①清理樁側(cè)凹槽。借助于焊接工藝，實現(xiàn)擋板內(nèi)層鋼筋網(wǎng)和骨架之間的有效連接，使之形成一個較為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)整體。同時，結(jié)合實際情況，對鋼筋網(wǎng)片曲率進行靈活的調(diào)整，并采用焊接方式實現(xiàn)鋼筋網(wǎng)片和錨桿的焊接。上述工作結(jié)束后，設置外層鋼筋網(wǎng)片；②臨近公路一側(cè)使用整塊模板，另一側(cè)采用組拼的施工方式，最終形成整體式模板。當模板安裝位置確定之后，要將樁凹槽清理干凈，并使用全站儀做好外邊線、中線的測量，以便模板安裝提供依據(jù)；③澆筑擋板混凝土。需要注意的是，混凝土澆筑過程中應做好振搗，提高混凝土的密實性，振搗時要合理調(diào)整與選擇振搗點。兩振搗點的間距應控制在 0.5～1.0m 之間。

2.6 預應力錨拉樁板墻的應用

對于預應力錨拉樁板墻這一結(jié)構(gòu)而言，主要通過墻面樁的設置，并借助拉索、錨具以及錨定（索）樁等結(jié)構(gòu)，在施加預應力之后，便可形成統(tǒng)一結(jié)構(gòu)體，以承受墻后土體的壓力。其中，表1 為預應力錨索施工質(zhì)量標準。具體施工期間，要對塑料套管、鋼筋表面的油脂做出及時的清理，鋼筋之間要保持平行，并處于伸直狀態(tài)。注漿時要確?；炷劣兄己玫拿軐嵭Ч⒗肞VC 注漿管將混凝土運輸?shù)娇椎?。另外，錨墩墊板孔道中心線要和錨孔的軸線保持重合。在進行錨索張拉時，要對加載速度進行嚴格的控制，并采取分級、均勻加載的方式，本次張拉工作共分五級，張拉荷載分別為設計值的25%、50%、80%、100%、110%。

表1 預應力錨索施工標準

3 結(jié)語

通過預應力錨拉樁板墻的應用，能夠有效提高高邊坡支護工程的質(zhì)量與效果。當前，在進行工程施工時，要加強對該技術的應用與研究，并做好支護結(jié)構(gòu)與景觀綠化的施工配合，不斷增強項目施工效果。