预应力锚索抗滑桩在公路边坡加固施工中的应用

尤腊+曹祥泉

摘 要：预应力锚索抗滑桩是一种采用锚索和桩共同受力来抵抗滑坡推力的复合受力结构。采用预应力锚索抗滑桩可减小桩身截面、减短桩长，从而降低工程造价、加快施工进度。因此预应力锚索抗滑桩近年来在大型边坡特别是滑坡治理中，得到广泛的应用。本文主要对公路边坡加固中预应力锚索抗滑桩的施工工艺及质量控制进行了分析与探究。

关键词：公路工程；预应力锚索抗滑桩；施工工艺

1 预应力锚索抗滑桩概况

预应力锚索抗滑桩是在抗滑桩支挡结构、预应力锚索支挡结构基础上发展而来。其加固机理就是依托桩自身抗弯与抗剪强度对滑坡推力进行抵抗，悬臂式抗滑桩仅仅属于一种抗弯构件，并没有将桩身材料混凝土的抗压强度的功能充分发挥出来，因此其具有较低的抗滑能力。但不断增加滑坡推力，其桩身截面积增加的速度也会加快，这种情况下不仅消耗时间更消耗材料。作为一种柔性支护结构，预应力锚索支挡结构具有良好的抗滑能力，对边坡的挠动很小，对边坡土体自身强度自稳等优势能够充分利用。通常情況下，预应力锚索的反力装置主要选用地梁与桩，虽然在加固机理方面两者存在一定的区别，但在反力提供方面，预应力锚索抗滑桩支挡结构能力更强。

2 公路边坡加固中预应力锚索抗滑桩施工工艺

1、桩身开挖

在井口开挖施工中，应严格遵循桩身井口段土质的实际情况，一般开挖深度至2米时，应及时灌注第一节护壁混凝土，厚度为0.3米，为避免护壁出现沉降情况及对侧壁摩阻力进行有效增强，可在井口位置进行锁口盘设置，为避免地面出现掉渣等情况，应确保盘内缘比盘面高出0.2米，并做好截排地表水等防护工作。

2、护壁支撑

在护壁支撑施工前，应对桩井进行掘进施工，一般选用先挖中间再挖井壁的顺序。开挖施工过程中，应实时监测地质情况及及时记录。选用人工装渣的方式在井内施工，并进行起吊箩筐的配置，提升设备一般选用井架，使用电动卷扬机（0.3-0.5t）向井口位置进行箩筐吊运，选用手推车进行运送，不能使用的土必须运送到滑体外面。

选用边挖边护的方式进行桩井施工，可以有效提升桩井开挖施工的安全性及护壁的质量。一节护壁设置长度为1.5米，防止分节情况出现在滑动面位置与土石分界位置。在护壁混凝土灌注前，必须将井壁上的浮土清理干净，确保护壁混凝土与围岩处于紧贴状态，上下节护壁应形成一个整体结构，应将护壁钢筋增设在滑动面周围，为避免模板出现偏移等状况，应在混凝土浇筑施工时做到对称、四周均匀捣固。灌注一天后就可以将护壁混凝土模板支撑拆除，应在上节护壁混凝土终凝后进行井内开挖施工。当开挖深度达到10米时，应将1台5.5kw抽式通风机设置在井口位置，选用软胶管（直径50cm）向井下送风。选用离心泵将开挖遇到的地下水抽到井外侧。

3、灌注桩身混凝土

将钢筋梯设置在井内可以方便井内施工人员上下施工，应用时应将顶节向预埋环内挂入，其他逐节扣挂及分节扣挂到井壁U型预埋件位置。在灌注桩身混凝土时，应先对断面进行检查及清理，凿毛混凝土护壁。进行铺底施工，可以有效避免钢筋、钢轨腐蚀等情况的出现，还可以确保桩身钢筋、钢轨位置的准确性。选用对接焊后再加鱼尾板边焊等方式进行钢轨焊接接长施工。在总截面中桩身一个截面焊接接头数量所占比例应在25%以下。接头不能设置在最大弯矩位置及滑动面位置，选用吊车及摇头扒杆将钢轨向井内进行吊放及固定，随后将钢筋一根一根地向井内进行吊放、定位及绑扎。

4、锚索孔导管预埋

锚索孔位设计中应遵循锚索倾角用风镐凿穿两侧护壁的方式进行，选用pvc管连接两侧凿穿的孔，应选用砂浆对接口进行密封作业。随后在钢筋笼上选用扎丝进行pvc管绑扎固定，这样可以有效避免灌注桩身混凝土出现位移等情况。在井口周围进行混凝土拌和施工，选用串筒向井下进行运输及捣固施工。必须确保桩身混凝土灌注的连续性，每层捣固厚度一般控制在50厘米，重复进行灌注施工，确保施工质量符合相关设计规定。

5、注浆

注浆是将液态水泥质注浆体通过注浆泵在一定压力的作用下，将孔内注入的过程。在向下倾斜锚索灌注施工中，必须将锚索体随着注浆管一起向孔底送入，在注浆施工时应同时进行注浆与拔出作业，确保始终有一段注浆管埋在注浆液内，确保注满完成施工。如孔内存在积水问题时，应通过注入浆液全部排出积水，确保溢出浆液稠度和注入浆液稠度一致后，将注浆管抽出。在向上倾斜锚索灌注施工中，可以选用排气法进行注浆施工，也就是随着锚索体排气管一起向孔最低端进行输送，注浆施工应在彻底封闭孔口后进行，浆液应从低向高进行施工，如浆液堵塞排气管应停止注浆施工。

6、锚索张拉与锁定

锚索张拉施工应确保锚索孔内浆液及锚外锚墩混凝土强度达到设计强度70%，张拉施工前应标定张拉机械选用0.1到0.2倍设计吨位进行预应力张拉施工，次数为1到2次，确保每个部分都处于密切联系的状态，锚索应全部平直。分6级进行锚索张拉，也就是设计张拉力的10%、25%、50%、75%、100%、110%，但110%时应先进行20到30分钟的稳定，其他级别需要稳定的时间为2到5分钟，张拉过程中应对钢绞线伸长量进行记录。为确定锚索张拉符合设计应力，应选用整体张拉等方式进行。

3 公路边坡加固中预应力锚索抗滑桩施工质量控制

1、遵循设计桩号选用拉线尺量，并与水准测量相结合进行放线施工，同时在锚孔定位中应选用铁钎与油漆进行标记，严格遵循设计孔位、倾角及方位进行钻机准确就位，通过测角量具对角度进行控制，钻机导轨倾角偏差应控制在+10与-10度以下，方位偏差应控制在+20及-20度以下。通过无水干钻方式进行钻进施工，避免开水钻进，必须对钻进速度加以控制，避免钻孔偏斜、扭曲及变径等问题的出现。

2、钢绞线下料施工时，应确保其偏差在50毫米以下，张拉段钢绞线预留长度应控制在1.5米，明确标准不同单元。下料施工中应对每个单元锚索不同长度加以重视，一律选用机械切割下料的钢绞线。应重视制作平台搭建施工，因地形因素的影响，应在边坡平台上制作锚筋，并制作搭架，及做好防晒防雨施工。

3、严格遵循设计配合比进行注浆材料的备料作业，一般选用纯水泥浆体材料作为压力分散型锚索。注浆浆液遵循配合比进行均匀搅拌，一般浆体强度控制在40mpa以上。选用孔底返浆的方式进行锚孔注浆施工，当新鲜浆液从孔底溢出后，避免抽拔注浆管及孔口注浆。当孔口浆面回落，必须在30分钟内进行孔底压注2到3次补浆，孔口将充满浆体。

4 结束语

综上所述，我国存在大量山地地形，地质环境脆弱，地质条件复杂，在进行公路等基础设施建设时，不可避免会遇到自然形成或人工开挖的高陡边坡，当地质条件较差而且处理不当时，很有可能会导致滑坡的产生。随着我国交通基础设施建设的大力开展和西部大开发建设的不断深入，以滑坡为主要形式的边坡工程灾害问题也越来越突出。有效的治理好边坡的滑坡问题是保证交通基础设施建设和运营顺利关键之一。至目前为止，治理滑坡的支挡结构体系有挡土墙、抗滑桩、锚杆、锚索及预应力锚索抗滑桩等。工程实践表明，预应力锚索抗滑桩受力和结构形式更加合理，既能充分发挥材料的强度，又能满足经济合理的要求，还能大大提高边坡的整体稳定性。

参考文献

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