浅析锚索抗滑桩的施工要素

2015-04-02毛浓博

中国高新技术企业 2015年9期

摘要：文章所介绍的滑坡地段位于沪陕高速公路陕西商洛秦岭山区断裂带，滑坡区为顺坡倾向，裂隙发育良好，千枚岩产状变异较大。由于秦岭受多次造山运动影响，岩体节理发育完全，浸湿作用强，岩体破碎程度大。文章通过沪陕高速公路陕西商洛秦岭山区断裂带滑坡综合治理实例，阐述了锚索抗滑桩的施工要素。

关键词：秦岭山区；高速公路；滑坡治理；锚索抗滑桩；施工要素文献标识码：A

中图分类号：U418 文章编号：1009-2374（2015）09-0069-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0790

1 概述

该滑坡地段位于沪陕高速公路陕西商洛秦岭山区断裂带，该地段平均海拔1200m，山高林密，沟壑纵横，坡体呈西北-东南展开，长65m，宽110m。滑坡区为顺坡倾向，裂隙发育良好，千枚岩产状变异较大，呈揉皱发育岩貌，贯通性差。由于秦岭受多次造山运动影响，岩体节理发育完全，浸湿作用强，岩体破碎程度大。据地质勘探资料，滑坡区表层为第四系碎石型亚黏土、黏土层，之下为坡积层、千枚岩层。

滑坡综合治理设计方案为：在滑坡体中前部，挖出路堑形式，浇筑C25混凝土抗滑桩，支挡坡体，排水系统为截排水设计，护坡以三级人字形骨架护坡为主。

在开挖坡脚时，出现了坡体失稳的状况，导致新生工程滑坡。出现宽约60m、长约100m的弧型裂缝，滑体体积约4.2万方。遂暂停施工，在3个月的观察期中，裂缝有所扩大，滑坡处于不稳定状态。

经业主、设计、勘察、监理、施工等单位专业人员多次研究，决定以锚索抗滑桩、人字形防护坡的治理方案代替三级人字形骨架护坡方案，并在山体裂隙段增加抗滑桩、路堑墙等工程项目，以提高该路段滑坡综合治理的有效性。

图1 滑坡综合治理横断面图解

2 锚索抗滑桩施工要素综述

滑坡综合治理施工工艺流程如图2：

图2 施工工艺流程

2.1 锚索施工

2.1.1 锚孔测放。根据施工图设计，在坡面上测定并标注锚孔位置，技术标准为：孔位误差±20mm，锚孔水平倾角为20°，误差±1°。如遇不平整坡面，可以适度放宽定位精度。测放仪器采用全站仪或RTK。

2.1.2 钻机就位。按测放确定的锚孔位置，搭建稳固的、具有足够承载力的脚手架，安装固定钻机，完成微调工作，钻孔位置与测放锚孔位置的横向误差±20mm，纵向误差±100mm，钻孔倾角误差±1°。

2.1.3 钻进成孔。成孔过程中，须稳中求快，并做好钻进工作记录。遇钻压、钻速异常、地下水涌出等特殊情况，应及时停钻观察分析，采取相应的钻进措施。如出现塌孔、缩孔等不良现象，应及时停止钻进，进行注浆固壁处理，停待24小时后，重新开钻。

2.1.4 清理锚孔。钻达设计深度，进行锚孔清理。拔钻前停止给进让钻头在孔底空转2～3分钟，将孔底的石渣、水体带出，并划眼保径。拔出钻头后，再用空压机，打入0.2～0.4MPa的空气，将锚孔内粉渣与残留水分进行清除。

2.1.5 制作锚索。锚索用8束Φ15的预应力钢绞线制作。钢绞线具有强度高、无黏结、松弛率低的特点。制成的锚索分为自由段、锚固段及沉渣段，锚索结构见图3。钢绞线安装前，要核对型号、检查质量，使用空压机送风洗孔。人工将锚索缓慢放入锚孔。安装完毕后，使用钢尺量测外露钢绞线长度，核算孔内锚索长度，误差±50mm。

图3 锚索结构图

2.1.6 锚具注浆。锚具注浆用水泥砂浆，其灰砂比为1∶1，采用由孔底向孔口反向注浆工艺进行注浆作业，注满的判断是锚具排气孔有砂浆溢出。砂浆静置成型后，其凝固强度不小于30MPa，待凝固强度达到设计要求的80%后，才能张拉锁锚。

2.1.7 框架制作。将锚具的自带螺旋钢筋和锚垫板、孔口套管进行预埋，然后进行浇筑。浇筑现场铺设2cm的砂质调平层，在调平层上制作钢筋网格框架，钢筋接头需做交错连接，以增强接头处的强度。然后使用C25或C30混凝土，进行整体现场浇筑作业。

2.1.8 锚索张拉及锁定封锚。框架混凝土强度达标后，使用锚索张拉设备，将试验张拉载荷设置为1/10倍的设计值，对锚索进行1～2次的张拉试验，然后进行正式的张拉作业。整个张拉过程分作五级，依次加大张拉载荷力道，分别为设计值的1/4、1/2、3/4、1、1.1倍。每一级张拉时间需稳定10～20分钟，再进行下一级的张拉工作。张拉效果的标准是在稳定时间内测读锚头位移三次。在完成张拉之后，待锚索变形稳定，锁定锚索，卸载拉力载荷，切除多余钢绞线，使用混凝土封闭锚头。

2.2 抗滑桩施工

2.2.1 测放桩位。测放桩位根据设计图纸与现场实际情况进行，允许误差±10cm。测放之前做好场地的平整工作。施工时，把不稳定土体从桩位附近挖除。为排放积水，应预先做好拦截排导工作。

2.2.2 桩孔开挖与支护。桩孔开挖，宜分段进行，开挖一段浇筑支护一段，待混凝土强度达到设计值的80%后，才能进行下一段的开挖工作。在开挖过程中，应先做好锁口，然后向地下掘进。对于土质地层，采用镐、铲、锹等工具人工开挖，卷扬机、箩筐装吊土渣；对于石质或土质坚硬地层，采用风镐、岩石电钻开挖，也可采取放炮作业。下放护壁钢筋支护体时，应将若干整体钢筋框架下放到支护位置，焊接固定后，送下混凝土进行浇筑，要注意对称施工，均匀捣固，以免模板发生偏移。

图4 桩孔开挖的挖土示意图图5 孔桩开挖炮眼布置图

2.2.3 钢筋混凝土桩身浇筑。绑扎、焊接钢筋混凝土桩身笼，纵向受力钢筋多采用对焊接头方式，横向钢筋接头必须错开放置。同一基准线上，接头数量不得超出钢筋总数的1/4，接头间距≤200cm。浇筑桩身混凝土时，首先做好钢筋笼的固定与楔紧，在浇筑过程中，边浇筑，边振捣，连续完成桩身浇筑。

图6 钢筋桩身支护设计图

3 施工监测与控制

对于锚索抗滑桩施工，要做到安全与质量双重监测与控制。

3.1 安全方面

通过设立观测系统，布置观察岗位，设立班组安全员，加强监督人员的安全责任心，以期达到安全监测与控制作用。

3.2 质量方面

重点是桩孔开挖和钢筋混凝土桩身的尺寸误差。就桩孔而言，其截面直径必须符合设计要求，孔位误差<50mm；中轴线的斜度≤0.5%。

3.3 孔内爆破技术指标

在桩孔内爆破，必须使用浅眼电引爆方式，其炮眼深度，在岩石层不得超过0.4m，在坚硬土层不得超过0.8m；其炮眼装药量小于炮眼深度的1/3。

3.4 施工日志