公路边坡滑坡群抗滑桩施工技术探讨

2022-09-13付冬林

交通世界 2022年24期

付冬林

（上海同济检测技术有限公司，上海 201900）

0 引言

公路建设项目具有“带状工程”的特点，需要穿越地质、地貌条件复杂的地区，因此不可避免地会遇到滑坡地质灾害地区，不但提高了公路造价，增加了高速公路的施工难度，而且还会影响运营安全。本文在分析滑坡治理的目标和原则的基础上，提出了抗滑桩治理方案，总结了抗滑桩施工流程及技术要点，这对确保公路施工安全及运行安全方面具有重要意义。

1 工程概况

某高速公路K40+800—41+500段，路基右幅边坡的较长路段存在多处塌方，滑坡区为侵蚀、剥蚀型低中山地貌，地势总体东高西低。该岩系属松散型岩系，主要是坡积黏土、碎石土，呈褐黄、灰黄色，强度差、存在少量不完全风化的硅质灰岩，属于一类易滑岩。

滑坡群滑体的形态大体为舌状，属于浅层土牵引型的小型滑坡，其上、下段有不同程度的浮土覆盖，前方有明显的冲沟，边坡具有明显的滑坡壁特征，且处于不稳定的停滑状态，很容易出现二次滑坡。该滑坡体路段主要采用抗滑桩施工方案进行治理。

2 滑坡治理的目标和原则

为了改善滑坡的总体稳定性，避免滑坡再次发生大规模的滑移，在对滑坡进行治理时，应先确定其地质、环境状况，对其产生原因进行深入剖析，并找出影响其稳定性的各种因素及相互关系；从而达到最经济有效的治理目标。

（1）有针对性的治理原则：根据滑坡的具体原因和当前的滑坡稳定状况制定出一套合理可行的工程方案。

（2）一步到位、无隐患的原则：在不同条件下，要对滑坡的稳定性状况进行充分掌控，同时要从发展的角度来考虑，综合分析各种不利条件的影响，力争一次解决。

（3）综合治理原则：根据造成滑坡的各种原因采取不同的治理措施，采取多种治理方案，进行综合治理。

（4）技术可行、经济合理的原则：在技术可行的前提下，尽可能地达到经济的合理性，并对其技术和经济可行性进行充分论证。

3 施工方案设计

该路堑边坡稳定性较差，在开挖施工或坡面防护过程中，坡口外部早期产生多条裂缝，随着时间推移，坡体不断产生多级的牵引式滑移，为及时阻止边坡继续滑塌，同时有效阻挡滑塌体，在滑塌边坡面一定高度位置顺路基走向增设若干根钢筋混凝土抗滑桩。

单根抗滑桩还需通过压顶梁将各桩串联，最终起到抵抗和控制边坡滑动的作用。为了将每根抗滑桩串联起来，在抗滑桩顶部增设钢筋混凝土连续梁，连续梁纵向钢筋与抗滑桩桩顶预留竖向主筋焊接，从而有效发挥排桩效应。

4 抗滑桩施工工艺流程

抗滑桩施工工艺流程见图1：

图1 抗滑桩施工工艺流程框图

5 抗滑桩施工技术要点

5.1 施工平台开挖

首先对边坡进行清理，再进行测量放样，根据设计标高开挖施工平台。

5.2 测量放样

（1）测量、放样、定位：用全站仪测量桩基的中心桩位，并在桩位纵、横向放出四个位置桩，用混凝土固定。施工完成需进行下一道工序时，可以利用已放出的四个控制桩快速恢复桩心。

（2）埋设护筒工序：其护筒应高出地面0.5m，埋深应达0.5～1m，内径比设计桩直径大20cm，护筒壁现浇混凝土厚度为0.15～0.30m。初始护筒埋设完成后，用全站仪对中心位置进行校验，误差不超过2cm。

（3）搭建施工平台：准备好吊车、十字镐、风镐、凿岩机、混凝土搅拌机等主要施工机械。

5.3 掘进与防护

（1）根据现场情况及技术要求，土层和软石层不宜采用爆破方案开挖，可利用十字镐、风镐进行挖掘；岩石层应采用弱松动爆破技术，以电雷管引爆，炮眼的孔径为φ40mm，深度0.5～0.8m，与桩孔壁的距离大于0.2m。应先挖掘出桩心，然后进行周边土挖掘，最后用十字镐、铁锹等工具对洞壁进行修整，并将孔内的松土和悬石全部清理干净。

（2）施工过程应按地质情况持续进行，不得中途中断；通常，每挖1m护壁一节，必须计算出护壁的安全厚度，以确保围岩周围土体的整体稳定性。

（3）采用钢制护壁模具，模具必须牢固，便于拆卸，模具要做成上小下大的圆锥状，一节/m，立模后，用吊锤对中，检查孔的大小、垂直度，合格后进行固定安装。

（4）护壁混凝土的配比是由实验室通过试验而设计，施工阶段需严格按设计配合比投料，采用专用搅拌设备拌制。用特制料斗，每一斗按2/3容积装料，利用吊车吊入钢模中，每填满30cm用振动棒振捣密实。当护壁的混凝土强度达到设计要求的80%时，就可以拆除模板，并进行下一循环的桩基挖掘。

（5）在开挖至设计高度后，应进行成孔验收。检查岩层地质情况，并根据实际地质情况绘出地质柱形图，尤其是在桩底5m以内的岩体，需与设计内容进行比较；若符合设计要求，对孔径、标高、垂直度、平面坐标进行检查，填写质量检查单并送检；若地质情况与设计不一致，应及时向监理工程师汇报，暂停开挖，等解决方案实施后再进行施工。

（6）重点做好滑动面护壁的加强工作，对于受力较大的护壁以及孔口必须增设钢筋。

（7）完成护壁混凝土灌注后，可在24h之后将模板支架拆除，并在确保混凝土完成终凝方可开始下一节的开挖施工。针对部分围岩较为松软、存在滑动面的节段，必须通过临时横撑增强护壁的承载力。一旦横撑出现变形、破损等问题，需及时撤离施工人员。

5.4 钢筋笼制作和安装

（1）钢筋验收：采购的钢材要严格进行进场检验，检查质量，检查外观，查对标牌，并按照相关规定进行取样外委检测，合格后方可使用。

（2）钢筋笼的放样：由技术人员根据设计图纸和现场实际情况绘制施工图纸，由技术主管审查后，按照图纸进行施工，并检查桩孔断面尺寸，凿毛护壁。

（3）钢筋笼制作：①钢筋笼可在桩孔内搭接，接头不宜设计在土石分界和滑动面处；②钢筋笼的制作加工允许误差为：主筋间距±20mm；箍筋间距0～20mm；钢筋笼的长度和宽度均为±5mm；③为了确保钢筋笼的制作质量，必须严格按照设计大样图进行下料，并严格按照钢筋笼的制作偏差及焊接工艺进行加工；④注意加强笼身定位筋的焊接，以确保钢筋笼不会与孔壁接触，并控制达到最小保护层厚度的要求。

（4）钢筋笼的安装：①钢筋笼吊装用起重机和偏心多支点可移动滑轮进行吊装；②在下钢筋笼之前，应认真检查钢筋笼的方向，严格区分钢筋笼的背面和正面，避免影响结构受力；③为了增强钢筋笼的刚性，避免钢筋笼变形，应在上部、中部和下部箍筋上焊接十字钢筋；④钢筋笼吊运至井口时，应将其扶正，缓慢下入井口。当钢筋笼下入后，需用强度较高的钢具临时支于大梁或护筒上；然后将另一节钢筋笼吊装，经焊接验收合格后，逐节放入桩孔，直至达到设计高度。

5.5 混凝土灌注

混凝土的浇筑必须保持连续作业，若是中途不得不中断施工，则必须处理好接缝面，禁止将施工缝设置在滑动面上。

如灌注施工中出现滑动现象，则必须加快施工，并充分利用速凝与早强混凝土。如孔底、孔壁出现渗水问题，且上升的速度较快，超过6mm/min，需采取水下灌注混凝土桩施工技术。

5.5.1 灌注混凝土（干处）

干处进行混凝土浇筑，因为孔深较深，必须利用串筒缓慢灌注，避免出现离析问题，串筒和孔底的距离不得大于50cm。混凝土浇筑分层按30cm厚控制，每层需采用振动器进行振捣。若因为特殊情况不得不中断浇筑，进行再次浇筑时，必须做好原混凝土表面的凿毛工作，并将其清理干净后继续进行浇筑。混凝土应集中拌和，利用搅拌运输车运输。

5.5.2 灌注混凝土（湿处）

（1）水下混凝土浇筑需使用起重机吊斗。

（2）在浇筑施工前，做好导管的承压、水密以及接头抗拉试验。

（3）导管底部与孔底需相距25～40cm，在进行第一次灌注时，必须确保导管漏斗中存在足够的混凝土，第一次灌注完成后导管埋深应超过lm，在整个灌注施工中，要求导管埋深一直处于2～6m。

（4）混凝土必须进行连续浇筑直至顶面，并超过理论截面50～100cm，确保混凝土施工质量达标。

（5）在整个浇筑施工中，必须对导管埋深以及混凝土表面高度进行实时测量，完成浇筑后，需将桩头的浮浆及时清除，直至混凝土强度达到0.5MPa，方可将浮浆混凝土凿除。

5.5.3 混凝土灌注施工注意事项

（1）当使用导管进行混凝土灌注时，导管与钻孔的中心必须对齐，以保证混凝土能够自由地从导管上滑落。混凝土灌注开始时，应保证孔底积水量不超过0.5m，并尽可能提高灌浆速率，以保证混凝土对孔壁的侧向压力高于水的渗透压，以避免出现渗水问题。

（2）导管灌注施工时，桩顶2m以下的混凝土可通过自由下落进行捣实，而超过该深度的混凝土需使用振动棒进行捣实。

（3）混凝土必须进行连续灌注，如果无法避免产生施工缝，则必须严格按照施工缝的要求进行处理，布设上下连接钢筋。

（4）导道必须具有充足的强度、刚性和密封性能，须保证内径均匀，连接可靠。

（5）保持检测管畅通，接头要用套口焊接，以免堵塞。