复合式锚杆桩在坡脚裂缝处理中的应用

雷 俊 锋

(中国水电建设集团十五工程局有限公司，陕西 西安 710065)

随着西部经济开发，各种基础建设也在蓬勃发展，如何保障各类工程建设期间的施工安全一直是国内外相关单位和学者们着重研究的问题。如李志峰等[1]就保障路堑高边坡的施工安全，对“先挖后支”“先支后挖”“随挖随支”三种施工工序的适用范围及选用依据进行探讨。孙卫平[2]、张学金等[3]从施工技术管理和安全管理方面出发，分析如何预防和控制施工安全事故；全强明[4]结合实际工程分析探讨了山区高速公路边坡滑坡处治；胡美勤[5]分析了道桥路基在冬季和雨季施工时的技术方案；赵李韬[6]分析了影响施工安全的各因素和控制措施；黄健[7]分析了在进行建筑物沉降观测时的关键步骤，以及在遇到相关问题时的解决方法。

G4216线仁寿经沐川至屏山新市(含马边支线)段高速公路地处四川南部，由北向南途经四川省经济较为发达的眉山、乐山及宜宾三市。而马边支线段路线施工区域位于康藏高原与四川盆地的交界处地带，主要山脉属大凉山和峨眉山系，地势由西南向东北倾斜，山脉多半近于南北走向。路线附近的山体多呈现马鞍山状，山间沟谷多呈V型。区内沟谷发育，山梁纵横，构造剥蚀地貌和侵蚀堆积地貌是区内两大地貌特征。该工程现场存在较多危险源，为保障整个工程施工期间安全与后期投入使用的安全。需要对各危险源有针对性的设计处治措施，进行专项处理。

1 现场危险源概述

根据工程类比、前期勘察设计等发现，在马边河2号大桥左岸边坡附近存在边坡清方后坡表溜坍、洞口上方危岩失稳等潜在危险源，设计方也针对潜在的各类危险源提出了相应的处置方案。但在现场施工期间，由于受施工扰动以及持续降雨影响，在坡脚拌合站和储料仓附近突然出现了裂缝，施工方提出首先削坡减载，之后再对坡体进行压实的处治方案，裂缝得以控制，监测表明附近岩土体趋于稳定。后续施工单位在附近建设了拌合站、储料仓等重要设施，施工期间拌合站及储料仓建设区址附近又相继产生裂缝，监测表明裂缝有继续扩展的趋势，现场提出对坡面与地表进行挂网混凝土浇筑，并做好排水措施，以减少雨水渗透降低坡体的稳定性等相关方案。

2 处治方案设计

在经历了几次对拌合站储料仓裂缝的整治修补后，区址附近裂缝并没有得到有效抑制。在拌合站储料仓已经建设完成的情况下，为了确保拌合站储料仓整体稳定，需制定专项方案以保证拌合站和储料仓的使用安全和区址地基的稳定性。经过专家论证，最终采用复合式锚杆桩加固处理。

2.1 处治原理

采用锚杆桩穿过原地面(4.5 m)，作用力分布在地面以下，直接将力分散到地下，将填筑形成的作用体隔离。结合现场实际情况，为了有效保证锚杆桩能够起到实际效果，将部分桩体加长，最终形成加固处理区，以保证拌合站储料仓区址安全。

2.2 总体施工方案

处理区间1(即4号料仓)：4号料仓采用复合式锚杆桩处理加固，锚杆桩布置采用梅花形(即正三角形)，间距为2.0 m，桩径为130 mm，桩长为15 m(距离马边河位置15 m范围)和12 m(剩余区域位置7 m范围)。估计数量15 m长度35根，12 m长度21根(以实际布置为准)。

处理区间2(即3号料仓)：3号料仓采用复合式锚杆桩处理加固，锚杆桩布置采用梅花形(即正三角形)，桩径为130 mm，桩长为15 m(距离马边河位置15 m范围，间距2.0 m)和12 m(剩余区域位置7 m范围，间距2.5 m)。估计数量15 m长度35根，12 m长度15根(以实际布置为准)。

处理区间3(即2号料仓)：2号料仓采用复合式锚杆桩处理加固，锚杆桩布置采用梅花形(即正三角形)，间距为2.5 m和3.0 m，桩径为130 mm，桩长为12 m(距离马边河位置15 m范围，间距2.5 m)和9 m(剩余区域位置7 m范围，间距3.0 m)。估计数量12 m长度24根，9 m长度15根(以实际布置为准)。

复合式锚杆桩进行施工原则：先施工内侧后施工外侧，并跳做钻孔，严禁相邻的两根桩同时施工。

复合式锚杆桩施工完成后，钢筋笼预留挂钩，采用12钢筋网片连接成整体，网片间距为50 cm，网片与钢筋笼竖向挂钩连接，确保与锚杆桩形成一个整体，然后采用C25混凝土，厚度为25 cm，进行底板浇筑。

如果地质条件发生变化，调整桩长及间距，及时与项目部现场管理人员联系，确认无误后，再进行锚杆桩方案调整。

2.3 复合锚杆桩施工方案

2.3.1工艺流程

施工前各工作人员要做好各级技术交底，熟悉现场地形，对场地进行平整，测量定位，规划好现场平面布置，做好开工准备。

由于现场地质复杂，防止在此段地层成孔过程中发生坍孔，拟采用全液压锚杆钻机成孔、注浆机采用能满足设计注浆压力的双液注浆机。

采用工程地质钻机钻孔，每钻杆长1.5 m。钻孔完成后钻杆内安放钢筋笼子及注浆管，第一次注水泥浆，完成后18 h～20 h进行二次补浆加固处理。

2.3.2施工技术要点

1)现场复合锚杆制作。

复合锚杆在现场自制，采用厚度为1.5 mm厚的钢圈作为定位器，并将配好的钢筋笼主筋从定位器的孔洞穿过，保证每根主筋在同一水平面上。制作好的锚杆，稳固放置在平整的地面上，防止变形。复合锚杆制作实物如图1所示。

2)钻孔。

采用专业液压机械进行钻孔，为保证质量，要严格按照设计参数进行，保证孔深、孔径和孔的垂直度要求。现场钻孔作业如图2所示。

3)复合锚杆安装。

钢筋笼顶部预留挂钩，以便后续与钢筋网片连接，钢筋笼与锚杆组合完毕后采用简易支撑架吊放，人工配合就位。吊装过程中避免锚杆产生其他运动，应控制其在重力作用下垂直就位，避免碰撞，保证就位深度与垂直度。复合锚杆现场安装如图3所示。

4)注浆。

采用两根注浆管竖向安装入孔后注浆，其中第一个注浆管边注浆边拔出，第二个注浆管预留锚杆桩内部，留作二次补浆加固通道。为保证注浆质量，要注意控制好水泥浆参数和液压注浆时压力的控制。注浆现场如图4所示。

5)处治成果。

拌合站边坡经复合式锚杆桩加固后，料仓裂缝无继续发展迹象(见图5)：通过持续三个多月监测表明边坡基本稳定(见图6)，监测过程中未发现新裂缝产生。但考虑到雨季较长，后期仍要定期监测位移，尤其是降雨之后更要加大防范力度，确保拌合站储料仓安全。

3 结语

本文针对马边支线现场施工期间，马边河左岸坡脚拌合站和储料仓附近突然出现裂缝且前期处置方案效果不理想这一问题，提出采用复合式锚杆桩加固方案以保证拌合站和储料仓的使用安全和区址地基的稳定性。接着研究结合现场，对复合式锚杆桩的制作、钻孔、安装以及注浆等施工技术要点进行了详细阐述。最后通过后续监测表明按此方案加固后，料仓裂缝无继续发展迹象，边坡基本稳定，监测过程中未发现新裂缝产生以此说明方案较为合理，可为后续类似工程问题提供借鉴和参考。