观音岩水库人工挖孔抗滑桩施工

罗虹

(四川省内江水利电力建筑勘察设计研究院，四川内江 641000)

1 工程概况

观音岩水库位于峨眉山市境内的大渡河三级支流——粗石河中游，总库容1518万m3，设计灌溉面积7.95万亩，是一座以农田灌溉为主的中型水库工程。该工程于2005年10月动工，2010年1月建成，2010年11月通过了由四川省水利厅组织的竣工验收。

观音岩水库滑坡位于大坝右岸岸坡，滑坡体分布底界高程为460～500 m，顶界高程为600～625 m，地形坡度10°～50°，呈上窄下宽不规则梯形，滑体长510 m，宽60～180 m，厚8～30 m，平均厚度20 m，滑体体积为81.9万m3，为一顺层滑动的基岩滑坡。滑床由K12j 厚层砂岩夹薄层泥岩或透镜体组成。为保证大坝施工和运行安全，设计对该滑坡采用人工挖孔抗滑桩进行处理，抗滑桩桩身为2.4 m×1.8 m 的C20现浇钢筋混凝土矩形截面，分两排布置，共11根桩。桩间距为8 m，桩身深入基岩以下10 m，最大桩深25 m。

2 施工准备工作

抗滑桩施工前，施工单位收集并研究了工程地质资料;桩基施工图纸会审纪要;主要施工机械及其配套设备的技术性能资料;施工组织设计或施工方案以及桩基钢筋混凝土所用建材(水泥、砂石、钢筋)的质检报告，制定了周详的质量管理及不良天气施工的技术措施;配置了电动葫芦或手动卷扬机、潜水泵、鼓风机和输风管等施工机械。

为保证人工挖孔桩的施工安全，施工单位就人员上下、施工作业、弃土堆放、照明等制定了相应的安全保障措施。

3 抗滑桩施工

抗滑桩施工按以下工艺流程进行:施工测量定位→桩成孔开挖→钢筋混凝土护壁→桩位、桩底验收→桩钢筋笼安装→灌注混凝土(养护)→桩质量检测→抗滑桩竣工验收。

3.1 人工挖孔的实施

(1)测量定位:开始挖孔前，布置好控制网，根据监理复核过的桩基位置，采用十字交叉法设置每一孔桩的位置，并在桩位外设置定位龙门桩。

(2)桩孔人工开挖:桩孔开挖采取隔桩开挖，即先施工1#、3#、5#、7#、9#、11#桩，开挖完毕立即灌注混凝土，然后再开挖并灌注2#、4#、6#、8#、10#桩。桩孔开挖一段，护壁一段。每段土层长度为0.5～1 m;土层稳定性好时段长为1 m。基岩开挖采用浅孔小药量松动爆破，周边设防震孔。桩孔出渣采用绞磨或小型卷扬机提升。

(3)护壁:护壁高出地面20 cm，第一节井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于2 cm。护壁采用倒挂井型式现浇，护壁段与段之间用插筋连接，护壁混凝土标号为C15，护壁厚度20 cm。对于基岩部位的桩孔，一般可不护壁。第一段井圈的护壁厚度比以下各段增加100～150 mm，上下节护壁用长1 m 左右、φ6～8的钢筋进行拉结。混凝土施工完毕养护24 h 后拆除。

(4)进行第二节井孔开挖时，先从井口用垂线吊线找出井孔中心点，并在井孔底部打一短木桩，将桩中心投影到木桩顶上，以此为据进行第二节护壁的开挖。在开挖过程中，应密切注意地质情况的变化。重复上述步骤直至桩底设计高程。

3.2 钢筋制安及混凝土浇筑

3.2.1 钢筋笼制作安装

桩基钢筋在钢筋场集中制作、成型、挂牌堆放，汽车运至施工现场安装、绑扎、焊接。纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开，钢筋的焊接接头连接区段的长度为35 d(d 为钢筋直径)，不得超过受力钢筋总数的50%，桩顶主筋应伸入托梁，并与梁钢筋绑扎焊接。

钢筋笼下设完毕予以固定，以防其在浇筑过程中变位。在井内周边设置超声波测试预埋管。钢管在安装过程中分段与钢筋笼连接固定，同时保证钢管的垂直度。

3.2.2 桩身混凝土浇筑

使用混凝土泵通过导管运输混凝土至井口，再采用溜筒输送混凝土至仓面。溜筒落料口要有缓冲装置，连接串筒下料至仓面。混凝土的坍落度根据试验确定，一般为8～12 cm。施工时根据进入仓面的混凝土的和易性情况调整坍落度。

4 质量安全控制措施

(1)采用分段开挖，每段高度取决于土壁的直立能力，一般为0.5～1 m。挖土顺序为自上而下，先中间，后孔边。

(2)每段挖孔后吊线检查中心线位置，桩孔中心线平面位置偏差不宜超过50 mm，桩的垂直度偏差不得超过1%，桩径不得小于设计直径。

(3)浇筑桩身混凝土前应先清孔，防止积水，桩身混凝土一次连续浇筑完毕，不留施工缝。为防止混凝土离析，采用串筒浇筑混凝土，若因地下水量较大且无法抽干时，则采用导管法浇筑水下混凝土，注意浇捣密实。根据土层渗水情况，可考虑使用速凝剂。不得在桩孔水淹没模板的情况下浇筑护壁混凝土。

(4)护壁混凝土浇筑24 h 之后方可撤除模板继续下一孔段的施工。若发现有蜂窝、孔洞、漏水现象时应及时补强、堵塞，防止孔外的水通过护壁流入桩孔内。当护壁符合质量要求后，即可开挖下一孔段的土方，再支模浇筑护壁混凝土，如此循环，直至挖到设计要求的深度。

(5)每日开工前必须检测井下的有毒、有害气体，并制定必要的安全防护措施。桩孔开挖深度超过10 m 时，应设置专门向井下送风的设备，风量不宜小于25 L ∕s。

(6)孔内照明采用12 V 以下的安全灯或安全矿灯。

5 工程实施效果

观音岩水库滑坡具有滑体体积大、滑床较深的特点，如采用挖除滑体的处理方案，不仅开挖费用高，而且弃土堆放占地面积大，不利于环境保护和水土保持，同时还会带来开挖后的高边坡处理等问题。采用人工挖孔抗滑桩处理，设备简单，对环境影响小，清除沉渣彻底，可多孔同时开挖，施工成本低，施工质量有保证。实施该抗滑桩后，取得了较好的经济效益和社会效益，通过4年多时间的运行观测，效果良好。