强渗透深覆盖层大孔径抗滑桩施工技术

2019-12-09赵华勇

建材发展导向 2019年22期

赵华勇

（中国葛洲坝集团第一工程有限公司，湖北宜昌 443002）

1 概述

枕头坝一级水电站为大渡河干流水电梯级规划的第十九个梯级，坝址位于大沙坝～月儿坝河段， 1#堆积体位于坝址区左岸下游岸坡地段，为覆盖层内部蠕滑形成的堆积体，稳定性极差，开挖切脚或爆破振动等均有影响。1#堆积体下方为S306 省道，从库、坝区左岸通过，是乐山至汉源的交通命脉。

根据1#堆积体覆盖层土质边坡为土坡的特点，设计采用了抗滑桩、挡墙、预应力锚索、排水及防护等综合治理措施，防止滑动、坍塌。1#堆积体下部前缘采用抗滑桩加固处理，抗滑桩断面为矩形（3.1m×4.1m），布置间距6m，排距5m，双排梅花形布置，桩长14～32m，总数量87 根，孔桩位于原省道S306 路面上，桩顶高程603.5，桩底高程分部在571.5～589.5 间。

2 国内外现状分析

抗滑桩自20 世纪60年代在我国铁路部门应用以来，至今仍在滑坡治理中发挥着重要作用。随着我国城市、交通、矿山、环保等行业的高速发展，抗滑桩在工程中的应用也越来越广泛。目前，抗滑桩施工方法主要为人工挖孔，开挖和护壁两道工序必须连续作业，即开挖一段支护一段，交替循环作业，支护方式一般为钢筋混凝土护壁（护壁的传统施工方法为：钢筋安装→底模安装→侧模安装→混凝土浇筑）。支护过程中，由于模板上开孔位置相对固定，而结构钢筋安装规范是允许存在偏差的，致使每节护壁钢筋每次穿孔特别困难，而且吊空底模安装难度大，难以完全固定，易出现脱落跑模现象。不仅对护壁进度制约较大，而且质量难以保证。

3 施工技术难点分析

本工程性质为边坡治理，其中，抗滑桩属于深覆盖层大孔径抗滑桩，如此数量之多，规模之大抗滑桩用于堆积体加固在国内水电史上尚属罕见。具有工期要求紧、施工强度大、安全风险高、不稳定特征明显等。

1）施工承包合同明确要求，2011年5月31日前需完成1#堆积体抗滑桩的施工。若抗滑桩施工跨入6月份主汛期，大渡河流量增大、水位抬高，桩体渗水量增加，抗滑桩施工功效大大打折扣，工期不可控，安全经济风险较高，若抗滑桩不能按期完工，上部承台板、挡墙将无法按期浇筑，影响过坝公路通车。

2）抗滑桩位于堆积体坡脚处，抗滑桩地质组成以中粗砂、卵砾石为主，夹部分碎石，大块石及少量粉砂粘土，结构松散，少量桩井存在流砂现象。堆积体地段岩体裂隙发育、地下水丰富。抗滑桩在覆盖层中开挖深度达20m，桩身开挖过程中渗水量大，土质流动性大，呈流塑状，桩身护壁四周坍塌严重，成孔困难,开挖过程中极易坍塌。为了保证桩井开挖过程中井壁的安全，每开挖一段应及时进行护壁。

3）工程支挡线后侧边坡较陡，覆盖层以松散堆积体为主，在区域内地表水渗入、边坡开挖、暴雨及地震等外界因素影响下可能诱发浅表层堆积物滑移，直接影响抗滑桩施工安全。

4 技术方案研究

1#堆积体抗滑桩开挖过程中按照掘进一段、护壁一段的原则进行施工。护壁分段高度1.5m，桩井开挖和支护自上而下分段进行，开挖完成后立即进行护壁钢筋安装、立模搭架和混凝土浇筑。抗滑桩在覆盖层段护壁为双层竖向结构钢筋，共136 根，嵌岩段护壁混凝土钢筋为单层竖向结构钢筋，单层竖向结构钢筋，共60 根。护壁采用C20 钢筋砼结构，二级配，保护层厚度3cm。

施工初期，采用有底模施工，现场采用组合钢模作为吊空底模，侧模采用P3015 模板。摸板安装前，先按钢筋设计图纸在底模上开孔，孔径大于竖向钢筋直径。护壁开挖完成后，先进行钢筋安装，再将底模从下往上套入竖向钢筋，竖向钢筋穿过底模10d（d--钢筋直径，10d 为一个焊接长度）保证下一节钢筋连接长度。由于模板上开孔位置相对固定，而结构钢筋安装规范是允许存在偏差的，致使护壁钢筋穿孔特别困难，而且吊空底模安装难度大，难以完全固定，易出现脱落跑模现象。钢筋、底模安装完成后进行侧模安装，侧模安装时顶部预留20cm 顶口用于下料，人工用铁锹将混凝土通过顶口下料，人工软轴振捣器振捣。

因施工进度缓慢，安全、质量难以得到保证，经项目部技术人员研究，采用干净河砂取代底模，侧模采用P3015 模板。护壁开挖完成后，先进行钢筋安装，再用干净河砂将竖向钢筋底部埋住，埋入深度稍大于10d（d-钢筋直径，10d为一个焊接长度）保证下一节钢筋连接长度，填砂位置应适当超出护壁结构以外一定宽度，防止因混凝土下料冲击、挤压河砂，造成混凝土外露，从而影响混凝土质量。填砂完成后进行侧模安装，侧模安装时顶部预留20cm 顶口用于下料，人工用铁锹将混凝土通过顶口下料，人工软轴振捣器振捣。