公路路基抗滑桩施工技术的应用

2021-06-27龙先林

运输经理世界 2021年33期

龙先林

（贵州省公路工程集团有限公司，贵州贵阳 550000)

0 引言

抗滑桩是指从滑坡体中穿过且进入滑床内部的桩体，可为滑体提供有效支挡，使边坡保持稳定，适用于浅层与中厚层的滑坡，是一种常用的抗滑处理措施。但在施工中要注意尽可能减轻振动，以免产生滑动。为保证抗滑桩的施工质量，有必要结合工程的实际情况，对抗滑桩施工技术进行分析。

1 工程概况

某公路高边坡起点桩号为YK40+270，终点桩号为YK40+410，总开挖长度约140m，最大挖方坡高可达37m，中心桩号处的最大挖高在14m 左右。该边坡所在地区地形有很大起伏，坡体自然坡度在21～44°范围内，在自然状态下坡体保持稳定，边坡表面可见少量块石。为了使边坡始终保持稳定，避免发生滑塌，设计采用抗滑桩进行加固，以下对抗滑桩施工进行分析。

2 抗滑桩施工

2.1 挖孔

挖设桩孔前保证场地良好的平整度，若存在松软土层及其他附着物，需在开工前将其清理干净。做好桩孔十字线现场测设，找出桩孔的具体位置，并做好护桩的设置。按照现场布置图设置提升设备，同时进行场地硬化、通风和排水。现场存放的机具材料要和桩孔之间有一定间隔距离，防止孔壁压力增大，给施工造成不利影响[1]。

按照现场放线定位进行桩孔开挖，开挖时通过锁口灌注避免地面发生坍塌，锁口的高度应比地面高出40cm。锁口成型后，需设好高程点与骑马桩，为了在开挖的同时进行检查提供方便。在挖孔过程中，应经常对桩身尺寸与所处平面位置进行检查。

在挖孔施工中，要严格按照设计要求，使用厚度为30cm 的混凝土为孔壁提供良好的支护。护壁施工时，模板以组合式钢模板为宜，边角部位采用厚度为5cm 的木模，在相邻两块模板之间采用钩头螺栓和U形卡紧密相连。在灌注护壁混凝土的过程中，需在对向模板之间设置圆木横撑加以固定，混凝土灌注完成后，需采用人工将其振捣密实。

桩孔中的普通土和硬土可借助人工进行开挖，若有很多软石和次坚石，应按照浅孔松动爆破方案来挖掘，产生的所有石碴均依靠人力将其装入吊斗，再通过卷扬机将吊斗提升到桩孔的孔口处。卷扬机向上提升吊斗时，桩孔中的施工人员应躲避到临时钢架棚中，避免石碴掉落造成伤人事故[2]。

桩孔挖设要在之前一节护壁强度合格后开始，护壁浇筑时采用的所有支撑结构都应在护壁浇筑结束后24h 及时拆除。为了使护壁有足够的强度，可以在混凝土中掺加适量的早强剂。对于土质孔壁，需在开挖检查孔以后，选在孔壁表面设置水平木桩，使桩头从孔壁表面露出5cm，要求锚固深度达到40cm 以上，以此保证护壁和孔壁之间的摩擦力，避免护壁发生下滑。进行爆破施工时，在爆破完成后利用压风将桩孔中存在的有害气体排除干净，桩孔中有害气体浓度应始终满足以下要求：其一，一氧化碳气体浓度按体积不能超过0.0024%，按重量不能超过30mg/ m3；其二，氮氧化物气体浓度按体积不能超过0.00025%，按重量不能超过5mg/ m3；其三，二氧化硫气体浓度按体积不能超过0.0005%，按重量不能超过15mg/ m3；其四，硫化氢气体浓度按体积不能超过0.00066%，按重量不能超过10mg/ m3；其五，氨气浓度按体积不能超过0.004%，按重量不能超过30mg/ m3。

锁口成型后，其高度应比地面高出至少40cm，并需要在孔口周围安装防护栏杆，同时对孔口周围1m以内的地面进行硬化。当施工中断时，需在孔口处覆盖钢筋网片，同时设置警示标志[3]。

在桩孔施工中，不能对两个挨着的桩孔同步开挖，正确的做法为跳挖，在开挖的同时还要做好护壁浇筑。如果桩孔中存在地下水和岩体裂隙水，则需在角部增设汇水井，采用水泵把水抽排到污水池中，通过检测确认合格后，将其排放到最近的沟渠当中。如果水量较大，应采用功率较大且扬程较高的水泵进行抽水，直到与排水要求适应良好，同时还要在围岩沿横向设置锚杆，通过挂网和喷射混凝土加以可靠支护[4]。

将桩孔开挖到设计要求的高程后，桩孔底部不得积水，同时根据实际情况做好孔底处理，使孔底相对平整，没有软层结构存在。若检查发现桩孔底部地质情况和设计资料不符，则应立即将情况上报至总工，并会同所有相关单位及时处理。

2.2 钢筋制作安装

抗滑桩所有钢筋都要在指定加工场地进行加工制作，加工完成后集中运输到施工现场，在桩孔中人工将其绑扎成型。在绑扎钢筋的过程中，应先放入箍筋，然后放置角部钢束及所有主筋，放好后和护壁中预埋完成的钢筋头通过焊接或绑扎连接牢固，遵循设计要求把箍筋可靠固定于主筋上，最后把纵向主筋放到孔中。

纵向主筋的接头方式建议采用焊接接头。如果主筋采用的是纵向主筋接头，则以双面搭接焊的焊接接头为宜，但要使搭接长度至少为钢筋自身直径的5倍，在同一个截面当中，接头数量要控制在钢筋总数的一半以内，同时焊缝实际高度不能小于钢筋自身直径的30%，而焊缝的宽度不能小于钢筋自身直径的70%，相邻接头之间的错开距离应达到钢筋直径的35倍以上。当单根主筋接头必须在现场进行搭接时，可进行单面焊[5]。

当主筋为按照品字形制成的钢束时，接头采用对接焊的接头。不同钢筋焊接接头要适当错开，同时在同一个截面当中接头的数量应控制在钢筋总数的25%以内，两个存在接头的截面，间距应达到2.5m 以上。整根钢筋束上的钢筋必须紧贴，可按照1～2m 的间隔距离通过点焊成束。

2.3 混凝土灌注

桩身采用C30 混凝土进行灌注，灌注材料要在支持自动计量且资质合格的搅拌站进行生产，生产完毕以后借助运输车来运输。考虑到桩孔深度较大，故需要在孔口处增设一个进料漏斗，采用钢管支架作为漏斗的支撑结构。采用导管法进行浇筑，在浇筑的同时逐段放入导管，直到整个桩身浇筑完成。若使用坍落度超过160mm 的混凝土进行施工，将混凝土浇筑到与桩顶相距8m 位置后，借助插入式振捣棒对浇筑完成的混凝土进行分层振捣，直到密实。桩身灌注施工必须保持连续和完整，中途不允许中断。

2.4 爆破施工

如果桩孔中存在岩石必须爆破开挖，则应采用松动爆破法，以免给围岩与滑坡体造成太大的扰动。对于桩孔中的石方，应先进行楔形掏槽，掏槽结束后按照要求的深度挖出爆破孔，为控制爆破提供必要条件。为避免爆破给桩孔造成太大影响，建议引入塑料导爆管非电雷管微差起爆系统，并在爆破孔中进行延期起爆。

当桩孔中没有积水时，可使用2 号岩石硝铵炸药，而当桩孔中存在积水时，则需使用具有防水功能的乳化炸药。桩孔内起爆采用非电毫秒微差延期雷管，而桩孔外可采用瞬发雷管连接起爆系统。炮孔直径控制在35～38mm，按不耦合结构进行连续装药，掏槽眼药卷规格为φ 32mm，主爆破区域炮孔底部药卷规格为φ 35mm，柱部药卷规格为φ 25mm；周边孔底部与柱部药卷规格分别为φ 32mm、φ 25mm。相邻炮孔之间采用簇联的方式连接，以电容式起爆器起爆瞬发电雷管[6]。

开挖进尺通常为1.0m，每个周边眼要有不小于20cm 长的堵塞，其他炮眼堵塞长度需达到炮孔深度一半以上。掏槽眼孔底之间的距离应达到20cm 以上，所有炮眼的底部都应处在同一水平面。每孔的实际装药量需通过试验性起爆确定。

如果爆破施工中产生瞎炮，则应采取下列方法进行处理：其一，当瞎炮原因为导爆管没有击发时，可重新进行起爆；其二，在与瞎炮相距0.6m 的位置设置平行炮眼实施诱爆，但此时要注意起爆位置岩层节理状况；其三，如果可以使用工具将堵塞物取出，则可重新进行起爆；其四，必要时可采用水冲或者是风吹的方法对瞎炮进行处理。

2.5 施工注意事项

抗滑桩桩孔施工工艺与挖孔桩基本相同，需严格按照隔1 挖1 的原则进行，禁止连续开挖，否则将引起孔壁坍塌。

桩孔开挖时要做好锁口与护壁施工，一般每次开挖一节，每节的长度为1m，开挖后立即支护，在护壁形成足够强度后再对下一节进行开挖。相邻两节护壁的纵筋应采用焊接方式可靠连接，单纯的绑扎无法达到要求。为保证支护安全，需在达到稳固状态的护壁表面于发生滑动的方向增设临时横撑，一旦检查出横撑变形严重或已经损坏，应立即组织桩孔中的施工人员撤离。

在浇筑护壁的过程中，应确保护壁不会侵占桩体截面，同时要在开挖施工中随时对护壁尺寸与垂直度进行校正。

开挖施工时，现场地质人员必须进入到桩孔中做好地质编录工作，对地层岩性和滑面具体位置进行核对。

桩孔挖设期间，需关注周围土层是否改变，倘若发现危险情况，应组织施工人员从现场撤离之后进行处理。

桩孔开挖结束后立即进行验槽，确保封底厚度达到要求。

桩身混凝土灌注应保持连续，做到一次性成型，同时还要做好振捣，使灌注的部分达到密实，防止产生施工缝。

2.6 质量与安全保证

2.6.1 质量保证措施

施工中所有工序都要严格按照相关标准操作，完成一道工序后，应遵循谁操作谁负责的基本原则，对能够反映该道工序施工质量的关键控制点予以自检，同时做好相关记录。在分部分项工程正式报验前应做好自检，经自检确认合格后才可以进行报检。各检验批结束后应立即向监理单位报验，由监理人员检查符合要求后，开始下一道工序的施工。

在每项工程开始前，应由主管工程师开展详细的技术交底，明确设计要求和各项技术标准，确保全体施工人员都能心中有数。

所有施工工序都要严格执行三检制，即自检、互检与交接检。如果上一道工序的施工质量不合格，则不允许进入下一道工序。

施工中应始终坚持“四不施工”和“三不交接”。“四不施工”指的是：没有做好技术交底不可进行施工；对图纸和技术要求不明确不可进行施工；现场测控资料没有经过复测不可进行施工；上一道工序没有执行三检制不可进行施工。“三不交接”指的是：三检制执行没有详细记录不予交接；技术人员没有验收签字不予交接；施工记录不准确不予交接。

对于所有隐蔽工程，需要在三检制执行完成后，严格按照相关规定由监理工程师进行复检，同时将具体的复检结果编制成表格，由双方人员签认后，即可隐蔽。

2.6.2 安全保证措施

钻孔完成且清孔结束后，由施工负责人进行检查，经检查确认合格后安排专门的爆破人员进行装药和联网。现场爆破负责人应在点火之前做好全面检查工作，并督促防护人员对桩孔周围50m 范围内进行临时封闭。在全体人员从封闭区撤离后，方可通知爆破人员进行点火。在爆破结束后，应先检查确认是否存在瞎炮。若存在瞎炮，应立即由爆破人员按照以上措施及时处理。对桩孔中爆破完成的岩体，需使用炮被进行覆盖，以免产生飞石。所有爆破器材都要由专门的爆破人员负责领取。在爆破施工中，还应注意以下要点：雷管等起爆体不能与炸药同放；对爆破器材领用编制完善的登记制度；装药安排专人负责实施，根据设计要求操作，同时应严格遵循各项安全规程及细则；爆破应全程监督爆破器材实际使用情况，一旦发现问题，应立即处理；做好现场临时封闭，所有无关人员禁止入内；每天施工完成后，剩余的器材必须及时且如数送回库房。

在与孔口相距3.0m 的位置安装防护栏杆，与孔口相距10m 之内的地方不可大量堆放材料，弃碴要在孔口30m 之外的地方进行，作业时有较大振动的设备需放在孔口以外至少50m 处。孔口还要设置脚踏板与开关门，以便于人员及物料的起吊。

在桩孔中，应设置便于施工人员上下的临时爬梯，施工人员不可搭乘专门起吊石碴的吊斗。桩孔中要按照经审定的方案进行电路与照明线路敷设，并切实加强通风。桩孔中全体施工人员都应戴好安全帽；采用卷扬机和吊斗进行出碴时，桩孔中施工人员应进入到钢架棚中，钢架棚由16mm 钢筋通过焊接制成，并在顶部加焊厚度不小于5mm 的钢板；开挖时应对开挖剖面及滑动面具体位置进行记录，并填好地质柱状图，按照现场的地质情况，加强支护；在土石层发生变化的部位和滑动面周围都要加强支护，且此处的护壁不允许分节；经常检查支护情况，如果发现变形或损坏，应及时采取有效措施加以处理，将桩孔中的施工人员及时撤出，以免发生伤人事故。