淺談抗滑樁的施工方法與技術(shù)

雷晨民

(西山煤電(集團(tuán))太原鐵路工程有限責(zé)任公司，山西 太原 030053)

1 抗滑樁工程施工方法

從整體上看，抗滑樁工程的施工方法主要有幾大類別，按成樁方法分為打入樁、靜壓樁、就地灌注樁，就地灌注樁又分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁兩大類，在常用的鉆孔灌注樁中，又分為機(jī)械鉆孔和人工挖孔樁。因?yàn)殡x既有線路中心較近且又位于既有線上方靠山一側(cè)，這給施工帶來(lái)一定困難，只能使用人工挖孔樁，人工挖孔樁較鉆孔樁和打入樁更具有適應(yīng)性、方便性。具體而言，挖孔樁的施工方法從施工準(zhǔn)備、測(cè)量放線、鋼筋加工及安裝、地下水處理、樁身混凝土灌注依次進(jìn)行。

1.1 施工準(zhǔn)備

首先，工程人員需要全面審讀設(shè)計(jì)圖紙，并在深入理解設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容后的基礎(chǔ)上，認(rèn)真核對(duì)施工的設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)文件，充分做好技術(shù)準(zhǔn)備工作。做好技術(shù)準(zhǔn)備工作后開展平整土地工作，將施工現(xiàn)場(chǎng)的不安全、不穩(wěn)定因素及時(shí)消除，在施工現(xiàn)場(chǎng)四周做好臨時(shí)的防護(hù)措施。

1.2 測(cè)量放線

在場(chǎng)地完成三通一平的基礎(chǔ)上，采用全站儀設(shè)備，工程人員按照設(shè)計(jì)坐標(biāo)完成樁位的測(cè)定，然后沿著樁孔線或者是四邊角點(diǎn)的方法進(jìn)行并完成放樣工作。布孔工作要根據(jù)設(shè)計(jì)要求放出挖孔輪廓線和孔位，再進(jìn)行編號(hào)工作。施工誤差問題經(jīng)常性出現(xiàn)，這就需要每個(gè)邊與設(shè)計(jì)圖紙相比適當(dāng)?shù)胤糯蠹s5 cm。上述工作完成后，在滑坡體上建立起監(jiān)控體系，進(jìn)行定期環(huán)境監(jiān)測(cè)，以便可以及時(shí)有效地發(fā)出危險(xiǎn)預(yù)警信號(hào)，更可為工程單位提供一份完整的監(jiān)測(cè)報(bào)告[1]。

1.3 邊坡加固方案的設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)，樁距線中10 m，路基采用開挖形式設(shè)計(jì)，在兩側(cè)，尤其是發(fā)生滑坡的左側(cè)路塹邊坡處將形成路塹邊坡。左邊的斜坡分為垂直部分和傾斜部分。為滿足邊坡穩(wěn)定性要求，在豎向邊坡上設(shè)計(jì)了預(yù)應(yīng)力錨索板樁，樁長(zhǎng)35 m，沿鐵路間距5 m。每根樁上設(shè)計(jì)3排錨桿，錨桿長(zhǎng)度分別為35、30、25 m，預(yù)應(yīng)力為15 t。錨桿直徑120 mm，每根錨索5股，直徑15.2 mm。樁頂以上斜坡面采用格構(gòu)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù)。工程滑坡長(zhǎng)80.7 m，寬39.8 m，厚15.4 m，滑動(dòng)方向?yàn)镾35°w。破裂面后部高度約為352.5 m，破裂面前部高度約為310.0 m，與路面高度相同。后面和腳趾之間的高度差大約為42.5 m。這次滑坡的面積接近2 800 m3，總體積約為23 500 m2?；麦w主要由Qel+dl的礫質(zhì)土和滑坡坡腳處的少量風(fēng)化粉砂巖組成，這些粉砂巖在滑坡發(fā)生破壞時(shí)破碎成碎片?；禄瑒?dòng)面大部分沿礫質(zhì)土與粉砂巖的交界面，在滑坡坡腳處轉(zhuǎn)變?yōu)榉凵皫r層。

1.4 鋼筋加工及安裝

鋼筋的加工及安裝工作是十分重要的環(huán)節(jié)部分。對(duì)于鋼筋籠的制作，大部分都是在鋼筋棚內(nèi)進(jìn)行加工制作完成后，由工人運(yùn)送到井孔位置。需要注意的是，在鋼筋加工前要進(jìn)行除銹、拉直等必要工作后，才可進(jìn)行鋼管籠的安裝。因離既有線太近，無(wú)法將筋籠用機(jī)械吊裝入孔，只能在樁成孔后及時(shí)報(bào)備監(jiān)理人員對(duì)孔深、孔徑、孔底等進(jìn)行檢查，合格后將鋼筋放入孔內(nèi)，進(jìn)行孔內(nèi)鋼筋綁扎成籠。安裝綁扎鋼筋先放入四個(gè)腳點(diǎn)的骨架鋼筋，一人立于孔底先用箍筋綁扎形成骨架，再進(jìn)行加密鋼筋逐漸由下往上綁扎成形，綁扎時(shí)將保護(hù)塊一帶系上，完成后報(bào)監(jiān)理進(jìn)行再次檢查，保證質(zhì)量。

1.5 地下水處理

為了防止開挖孔后有地下水的滲出，應(yīng)加強(qiáng)樁身的穩(wěn)定支擋，防止造成二次事故，即孔口的坍塌。必要時(shí)進(jìn)行抽排工作，及時(shí)將地下水抽出。

1.6 樁身混凝土灌注

在以上的工程操作施工方法完成以后，需要對(duì)樁身混凝土進(jìn)行灌注。一般情況下，采用常規(guī)的混凝土灌注方法，有利于避免出現(xiàn)在高空直接墜落，從而導(dǎo)致混凝土離析現(xiàn)象。但是如果出現(xiàn)孔內(nèi)水量過(guò)大的情況，并且難以用抽水泵將水抽取干凈，就必須要進(jìn)行水下混凝土的灌注工程。

2 抗滑樁工程的施工技術(shù)

抗滑樁工程的施工技術(shù)是由施工工程的關(guān)鍵點(diǎn)決定的。就抗滑樁工程的施工關(guān)鍵部分，需要注意的有：施工質(zhì)量控制、施工安全的防護(hù)工作、抗滑樁放置完成后邊坡的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)等一系列關(guān)鍵性節(jié)點(diǎn)。為了解決以上抗滑樁工程的施工關(guān)鍵問題，需要采取以下措施：①封閉滑坡范圍內(nèi)的裂縫；②借助鉆孔，避免加劇滑坡問題；③對(duì)樁和樁身情況進(jìn)行檢查；④合理安排工作步驟；⑤監(jiān)測(cè)施工時(shí)滑坡體變化；⑥監(jiān)測(cè)滑坡體的多點(diǎn)位移情況。施工記錄表明，實(shí)際施工過(guò)程按照下列順序進(jìn)行：①樁頂以上上坡的開挖和防護(hù);②下坡的開挖和防護(hù);③抗滑樁的施工，均采用間隔式人工開挖方式施工;④樁前的巖土開挖。斜坡在第4個(gè)步驟剛完成時(shí)就出現(xiàn)故障，其后的程序尚未執(zhí)行。因此，在實(shí)施錨桿和擋土板之前，不應(yīng)在第4步那樣立即開挖抗滑樁前方的巖土。顯然，這樣的施工程序違背了設(shè)計(jì)初衷，即同時(shí)采用抗滑樁和錨索來(lái)保證邊坡穩(wěn)定。

2.1 封閉滑坡范圍內(nèi)的裂縫

不合理的施工工藝是導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的關(guān)鍵因素。實(shí)際施工過(guò)程導(dǎo)致錨索施工滯后。在這里，當(dāng)樁前的巖體和土體被開挖時(shí)，每個(gè)沒有錨固的抗滑樁變成一個(gè)15 m長(zhǎng)的懸臂樁。懸臂樁的最大缺點(diǎn)是其位移通常大于嵌入樁的位移。此外，樁與樁之間的擋土板尚未實(shí)施。這些都會(huì)促使樁后巖土向自由面方向移動(dòng)，進(jìn)而調(diào)整邊坡的應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)邊坡的穩(wěn)定性不利。如果錨索及時(shí)施工，可以很好地控制抗滑樁樁頂以上邊坡的位移和應(yīng)力調(diào)整，不會(huì)發(fā)生邊坡破壞。封閉滑坡范圍內(nèi)的裂縫這項(xiàng)工作需要在正式的抗滑樁施工前進(jìn)行完成。采用的方式為開挖截水溝，可以避免滑體中滲入大量雨水等，減輕滑體的下滑力和重力，防止滑體過(guò)度下滑。

2.2 借助挖孔，避免加劇滑坡問題

這部分的目的在于，采用借助挖孔的方式，可以在保證盡量不擾動(dòng)滑坡體的情況下，避免因?yàn)榘惭b抗滑樁的挖孔期間這樣的人為因素加劇滑坡問題。

2.3 對(duì)樁孔和樁身情況進(jìn)行檢查

對(duì)樁孔和樁身的情況進(jìn)行檢查，必須在混凝土灌裝工作之前完成。因?yàn)橹挥性诒ＷC各項(xiàng)檢查結(jié)果合格后，才可以將挖孔底部的松渣清理完成，然后將孔底的積水抽取、漏斗、串筒完成搭接之后。這些工作完成之后，混凝土的灌裝工作就可開始進(jìn)行。

2.4 合理安排工作步驟

合理安排工作步驟的目的在于，可以最大限度地保證施工安排緊湊有節(jié)奏，采用短平快的工程模式，進(jìn)行突擊式施工。工程人員需要樹立緊迫感，一批成孔完成后要緊接著進(jìn)行下一項(xiàng)成孔完成工作，期間的間隔時(shí)間一定不能過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)對(duì)整個(gè)的滑坡治理工作埋下一些安全隱患。因與現(xiàn)有線路距離過(guò)近，不能提前采用預(yù)制鋼筋籠的機(jī)械吊裝方式，必須在打孔后及時(shí)向監(jiān)理部申請(qǐng)進(jìn)行孔深、孔底等的檢查。在安裝鋼筋時(shí)，將四角骨架鋼筋置于孔底，用箍筋固定成骨架，將加密好的鋼筋從下往上綁緊，緊固保護(hù)塊。

2.5 監(jiān)測(cè)施工時(shí)滑坡體變化

監(jiān)測(cè)施工時(shí)滑坡體變化這是為了保證整個(gè)工程安全性的必要措施。工程人員需要連續(xù)不間斷地進(jìn)行整個(gè)施工過(guò)程中滑坡體發(fā)生的變化的監(jiān)測(cè)，及時(shí)有效地測(cè)量滑坡體發(fā)生變化的數(shù)值，并通過(guò)滑坡體的變化數(shù)據(jù)，更好地指導(dǎo)整個(gè)工程的進(jìn)行[2]。

2.6 監(jiān)測(cè)滑坡體的多點(diǎn)位移情況

監(jiān)測(cè)滑坡體的變化不僅需要在施工時(shí)進(jìn)行，而且施工暫停時(shí)更需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)滑坡體的多點(diǎn)位移情況，監(jiān)測(cè)結(jié)果必須如實(shí)地向上反映。監(jiān)測(cè)滑坡體的多點(diǎn)位移情況可以系統(tǒng)科學(xué)的把握工程現(xiàn)場(chǎng)的安全情況，這是保證整個(gè)工程安全順利展開的必要途徑。

此外，在施工的過(guò)程中需要注意：①由于在既有線端施工，施工期間必須有專人現(xiàn)場(chǎng)對(duì)線路限行范圍內(nèi)的線路進(jìn)行視距保護(hù)，確保設(shè)備等不受干擾的限制；②因砂石等物料穿越鐵路設(shè)置的臨時(shí)道口，必須按照既有鐵路臨時(shí)道口的管理規(guī)定進(jìn)行防護(hù)等安全工作；③加強(qiáng)安全教育，增強(qiáng)安全意識(shí)，使每位職工了解安全知識(shí)，自覺按規(guī)定操作施工，對(duì)工地上出現(xiàn)的安全隱患，要及時(shí)責(zé)令整改，采取必要的處罰措施；④鉆孔樁施工時(shí)，井下作業(yè)人員必須佩戴好安全繩、安全帶、頭盔后開始安裝鉆孔工件，并密切注意鉆機(jī)型吊具和其他吊具的安全。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上，在一些十分特殊的地質(zhì)環(huán)境中，抗滑樁在治理滑坡工程中時(shí)有著十分重要且不可替代的作用。具體而言，抗滑樁在治理滑坡工程時(shí)有著許多優(yōu)勢(shì)，如干擾當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境的力度不大、占地面積少可節(jié)約土地資源、多個(gè)抗滑樁的施工作業(yè)可以同時(shí)進(jìn)行、整體的工程施工時(shí)間相對(duì)于其他施工方法較短等優(yōu)勢(shì)[3]。鑒于此，相關(guān)的工程人員可以對(duì)抗滑樁工作進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，以此來(lái)應(yīng)對(duì)因?yàn)榛碌鹊刭|(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的各類工程問題。雖然滑坡體所處在的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，但如果抗滑樁按照以上的施工方法和技術(shù)治理后，一定會(huì)如期取得非常好的實(shí)際效果。

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