山区高速公路工程中抗滑桩施工技术研究

曹然

摘要 为了研究山区高速公路工程中抗滑桩施工技术，文章依托某高速公路工程，分析了抗滑桩各步骤的施工技术、抗滑桩施工质量通病及防治措施。研究结果表明：（1）抗滑桩施工技术可分为3个步骤，分别为桩孔挖掘、钢筋笼加工及安装以及抗滑桩混凝土灌注。（2）在抗滑桩施工过程中，常出现的问题为坍孔、钻孔偏斜、缩孔、钻孔漏浆、导管进水以及断桩，针对以上问题制定了防治措施。（3）建议钻孔施工前选择合适的钻头、钻孔深度和钻孔角度，钻孔过程中定期检查钻孔的偏斜度，确保钻孔符合设计要求。

关键词 高速公路；抗滑桩；施工技术；防治措施

中图分类号 U445.72文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）08-0068-03

0 引言

随着我国交通建设的高速发展，在山区高速公路施工中，越来越多边坡被开挖，在边坡开挖过程中，常采用抗滑桩对边坡进行支护加固。为了确保抗滑桩的质量符合工程要求，学者们对抗滑桩的施工技术进行了研究，史劲[1]通过解析国内外抗滑桩的研究现状，讨论了复杂地质环境下高边坡稳定项目中抗滑桩运用；崔世敏[2]依托某红黏土边坡滑坡治理工程，分析了预制桩在红黏土路堑边坡滑坡治理中的应用；杨立[3]等依托大永高速公路卢家塆大桥5#～6#桥墩区边坡工程，探讨了山区高速公路大桥边坡抗滑桩加固措施；杨丽[4]通过实例分析，认为在抗滑桩孔中加入钢管、钢筋等防腐蚀保护构件，可避免抗滑桩桩身弯矩过大；吕品[5]通过现场实例分析，论述了桩基础在矿山岩土工程施工环节的主要特征，阐述了抗滑桩技术的具体应用；谢可望[6]结合某工程实际情况，分析了路基抗滑桩施工技术，提出了具体的施工工艺方法和施工监测要点。以上学者对抗滑桩在边坡治理中的应用进行了研究，并对抗滑桩的设计进行了分析。

基于此，该文参考以上学者的研究成果，依托某高速公路工程，对山区高速公路工程中抗滑桩的施工技术进行了研究，分析了抗滑桩机械成孔施工技术、抗滑桩钢筋笼加工及安装、抗滑桩混凝土浇筑施工技术以及抗滑桩施工质量通病和防治措施。

1 工程概况

西昌至宁南高速公路工程，路线起于凉山州西昌市大兴乡附近，接西昌至香格里拉高速公路西昌支线，经玛增依乌乡、宁远镇，于宁远镇梓油村附近接宜攀高速，路线全长约105.1 km。该工程为西昌至宁南高速公路部分线路，该线路起于荞窝镇三道沟，途经施家梁子等，起止里程为K45+155～K57+664，长度为12.5 km，含2处互通、3座隧道、27座桥梁和2 104.65 m路基。该工程施工路段位于川滇块体东缘的横断山系，介于四川盆地和云南省中部高原之间，西北高、东南低，地势起伏大，河谷切割较深、高低悬殊。因此，在路基开挖过程中，需采用抗滑桩对路堑高边坡段和路堤段进行支护加固。

2 抗滑桩施工技术

2.1 抗滑桩机械成孔施工技术

在抗滑桩施工前期，采用机械成孔工艺进行桩孔挖掘。抗滑桩施工方案中设计了4种不同规格的抗滑桩，根据抗滑桩的规格，可确定桩孔规格，抗滑桩截面尺寸（长×宽）分别为2 m×3 m、1.75 m×2.5 m、1.5 m×2 m，Φ200 mm圆桩四种规格，最大深度35 m，最小深度8 m，工程所需抗滑桩总长为12 743 m。

在进行旋挖钻孔灌注桩施工前，需调查清楚地下管线，并进行挖探检测及做好保护措施。施工前首先平整施工场地，场地标高需高于设计桩顶标高，然后进行桩位放线，放样前复核设计提供的测量点位和抗滑桩桩位坐标，数据确认无误后，沿桩中心呈“十”字形引出四个桩位点用来控制桩位，作为单桩护桩。单桩护桩采用钢筋桩（钢筋Φ25 mm），桩顶刻十字线，长度80 cm，埋入地下45 cm，并用C15素混凝土保护。桩位放样完后，以桩位进行复核，准确无误后进行护筒埋设，定位控制桩示意图如图1所示，图中D为桩孔直径。

在泥浆制备过程中，采用水化性能较好、造浆率高、成浆快、含砂量少的黏土进行人工造浆，造浆后测试泥浆性能，确保泥浆各项指标符合设计要求。钻孔前要设置坚固不漏水的护筒，根据不同的表层土类，选择不同长度的钢护筒进行埋设，钢护筒长度原则上不小于2 m，直径需大于桩径20 cm，护筒顶面要高出施工水位2 m，并高出施工地面500 mm，其高度要满足孔内泥浆面高度的要求，护筒顶面中心与设计桩位中心偏差不得超过50 mm。在护管埋设过程中，在护筒口上挂十字线，在十字线中心挂吊一线锤，自然下放，确保与桩中心重合一致，护筒就位后，其外侧开挖缝分层回填捣密，护筒底部及周围采用黏土回填密实，护筒周围必须用夯机分层夯实，护筒埋设示意图如图2所示，图中D为桩孔直径。

旋挖钻机就位后，钻头中心点对准桩位中心，保持钻机桅杆垂直，在护筒注满泥浆后，开始钻进，并且边挖边补充泥浆，保证在提钻后液面高于护筒底面，并始终高于地下水位1～1.5 m的水头高度，同时对地层采用泥浆护壁保证孔壁稳定性，然后反复循环以上操作直至成孔。钻孔达到设计深度后，应立即进行清孔，清孔采用换浆法清孔。在钻孔过程中及终孔后，对钻孔进行阶段性的成孔质量检查，确保成孔质量检验符合设计、规范要求。

2.2 抗滑桩钢筋笼加工及安装

在钢筋笼加工过程中，根据钢筋笼长度确定钢筋笼的分节长度进行分节制作，加工好的钢筋笼分节、分类编号。主筋的连接采用直螺纹套筒连接，加强箍筋采用焊接，螺旋箍筋采用绑扎。钢筋笼采用50 T吊机分段吊装到孔内，由于抗滑桩最长为35 m，因此，采用在孔口设置吊装设备、分段绑扎、接长、整体下放钢筋笼工艺。

在吊装钢筋笼过程中，采用三点起吊（9 m以下）方式，第一吊点设在骨架的下部，第二吊点设在骨架长度的中点，第三吊点设在骨架的尾端，起吊时应加强起吊点部位，确保钢筋笼在起吊时不致变形。入孔时保持垂直缓慢下放，严禁快速和强行下放。当第二节钢筋笼与第一节钢筋笼进行连接时，上、下主筋位置对正并保持轴线一致，先连接一个方向的两个接头，再连接其他接头。接头时应检查接缝间隙，接缝应严密，若达不到要求应进行绑焊，接头连接后，应进行接头检查，逐一检查每个接头是否拧紧，并达到300 N的扭力，合格后进行声测管的连接（每连接一节都应进行注水）和螺旋筋的安装。钢筋笼下放如图3所示。

安装声测管在安装钢筋笼时同步进行，按要求将声测管定位于钢筋笼内侧，安装时沿桩周均匀分布，确保声测管底部到桩底，管体竖直无弯曲变形，顶部露出桩顶标高0.5 m以上。安装后向管内注水，观察管口水位情况，确保无渗漏后盖上专用橡胶盖以防杂物落入堵塞管道。

2.3 抗滑桩混凝土浇筑施工技术

抗滑桩混凝土浇筑视孔底及附近孔壁渗入的地下水的上升速度大小以及现场条件确定混凝土的浇筑方法。干桩采用导管干桩灌注法施工，遇水采用导管水下桩浇筑法。当钢筋检查验收隐蔽后，立即进行桩芯混凝土浇筑，确定好混凝土配合比，按照设计要求，桩芯混凝土为C30，确保渗水大时也能浇筑。

该工程抗滑桩的混凝土浇筑采用导管水下桩浇筑法，钢筋笼安装完成后，安装导管，在导管底部开放的状态下将导管缓慢地沉到距孔底300～500 mm的深度处。当灌注混凝土导管安放完成后，清孔后沉淀厚度不大于5 cm，符合要求后方可灌注水下混凝土。在进行混凝土灌注时，应连续灌注，不能中断灌注，并缩短灌注时间，防止桩孔内顶层混凝土失去流动性。在进行第一批灌注时，混凝土的数量应足够填充导管底部和埋置深度，开灌前灌注漏斗内储存的混凝土及吊斗内的混凝土总量须满足拔球后将导管底端埋入深度1 m以上，才能进行浇筑。在混凝土灌注后期，在孔内不同压力作用下，上部混凝土并不密实，这些情况下，应增大漏斗落差，在混凝土自重作用下提高密实度。混凝土灌注方式如图4所示。

抗滑桩灌注完成后，对桩基采用100%超声波无破损检测方法进行检测，对存在缺陷的桩，制定专项方案进行处理，再次检测合格后，方可进行下一道工序施工。

3 抗滑桩施工质量通病及防治措施

在抗滑桩施工过程中，常出现的问题为坍孔、钻孔偏斜、缩孔、钻孔漏浆，导管进水以及断桩。当孔内水位下降，或抽出的泥浆增多，表明出现了坍孔现象。因此在钻孔过程中，需控制进尺，并选用大比重、黏度优的泥浆作为润滑剂，吊放钢筋笼时保持垂直，禁止触碰孔壁。当钻孔轻微偏斜时，可在偏斜处进行上下扫孔，确保钻孔垂直，当钻孔偏斜角度大时，可对偏斜处进行回填，然后重新钻孔。为防止缩孔现象，应统一钻头尺寸，更换磨损的钻头，在钻进过程中控制钻进尺度，同时保证孔内水位合乎要求。

当钻孔漏浆时，可增加泥浆浓度低速钻进，或采用回填的方法加固护壁。为防止导管漏水，在导管使用前，对拼接完成的导管进行抗拉试验和水密试验，试验合格后方可使用，导管安放完成时，导管底口至孔底间距为0.3～0.4 m，在进行第一批混凝土灌注时，混凝土能确保埋住导管1 m以上。在灌注过程中，如导管接头漏水，或导管底口进水，可拔换原管重下新管。在灌注过程中，当断桩位置在地下水位以上时，可抽掉孔内泥浆，可凿毛混凝土表面，清洗钢筋，然后继续浇筑。当断桩位置在地下水位以下，可将钢筋笼提出，重新钻孔达到设计要求。当断桩位置在地下水位以下，混凝土灌注的数量导致钢筋笼无法提出时，可采用小直径钻头，钻至断桩部位以下后适当深度，并清除孔内石渣，然后在断桩部位增设钢筋笼，满足工程要求后继续浇筑混凝土。

4 结论

该文依托高速公路工程，对山区高速公路工程中抗滑桩的施工技术进行了研究，分析了抗滑桩各步骤的施工技术、抗滑桩施工质量通病及防治措施，可得如下结论：

（1）抗滑桩施工技术可分为3个步骤，首先采用机械成孔工艺进行桩孔挖掘，再进行钢筋笼加工及安装，然后对安装好钢筋笼的桩孔进行混凝土灌注，抗滑桩灌注完成后，对桩基采用100%超声波无破损检测方法进行检测，合格后可进入下一道工序施工。

（2）在抗滑桩施工过程中，常出现的问题为坍孔、钻孔偏斜、缩孔、钻孔漏浆、导管进水以及断桩。当出现坍孔和钻孔偏斜时，可回填砂石和黏土重新钻进，当出现缩孔和钻孔漏浆时，缩孔可加大泥浆比重后扩大钻孔，漏浆则低速钻进并回填砂土增加护壁。当出现导管进水时，可拔换原管重新下管，当断桩出现在地下水位以下时，可增设钢筋笼继续混凝土灌注。

（3）在抗滑桩施工开始前，建议根据地质条件和设计要求，选择合适的钻头、钻孔深度和钻孔角度。在钻孔过程中，定期检查钻孔的偏斜度，确保钻孔符合设计要求，同时关注钻孔过程中的地质变化，做好相应的记录和处置。

参考文献

[1]史劲. 复杂地质环境下高边坡稳定项目中抗滑桩运用分析[J]. 中国设备工程， 2023（20）： 256-258.

[2]崔世敏. 红黏土边坡滑坡治理中预制桩的应用分析[J]. 交通科技与管理， 2023（19）： 116-118.

[3]杨立， 赵才聪， 王咸临. 山区高速公路大桥边坡抗滑桩加固措施分析[J]. 交通科技与管理， 2023（19）： 122-124.

[4]杨丽. 水库除险加固工程中抗滑桩的设计分析[J]. 地下水， 2023（5）： 291-292.

[5]吕品. 浅析矿山岩土工程施工中的抗滑桩支护加固技术[J]. 世界有色金属， 2023（17）： 202-204.

[6]谢可望. 抗滑桩技术在公路路基施工中的应用[J]. 交通世界， 2023（20）： 126-128.