預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁在公路邊坡加固施工中的應(yīng)用

尤臘+曹祥泉

摘 要：預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁是一種采用錨索和樁共同受力來抵抗滑坡推力的復(fù)合受力結(jié)構(gòu)。采用預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁可減小樁身截面、減短樁長，從而降低工程造價、加快施工進(jìn)度。因此預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁近年來在大型邊坡特別是滑坡治理中，得到廣泛的應(yīng)用。本文主要對公路邊坡加固中預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁的施工工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：公路工程；預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁；施工工藝

1 預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁概況

預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁是在抗滑樁支擋結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力錨索支擋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展而來。其加固機(jī)理就是依托樁自身抗彎與抗剪強(qiáng)度對滑坡推力進(jìn)行抵抗，懸臂式抗滑樁僅僅屬于一種抗彎構(gòu)件，并沒有將樁身材料混凝土的抗壓強(qiáng)度的功能充分發(fā)揮出來，因此其具有較低的抗滑能力。但不斷增加滑坡推力，其樁身截面積增加的速度也會加快，這種情況下不僅消耗時間更消耗材料。作為一種柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力錨索支擋結(jié)構(gòu)具有良好的抗滑能力，對邊坡的撓動很小，對邊坡土體自身強(qiáng)度自穩(wěn)等優(yōu)勢能夠充分利用。通常情況下，預(yù)應(yīng)力錨索的反力裝置主要選用地梁與樁，雖然在加固機(jī)理方面兩者存在一定的區(qū)別，但在反力提供方面，預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁支擋結(jié)構(gòu)能力更強(qiáng)。

2 公路邊坡加固中預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁施工工藝

1、樁身開挖

在井口開挖施工中，應(yīng)嚴(yán)格遵循樁身井口段土質(zhì)的實際情況，一般開挖深度至2米時，應(yīng)及時灌注第一節(jié)護(hù)壁混凝土，厚度為0.3米，為避免護(hù)壁出現(xiàn)沉降情況及對側(cè)壁摩阻力進(jìn)行有效增強(qiáng)，可在井口位置進(jìn)行鎖口盤設(shè)置，為避免地面出現(xiàn)掉渣等情況，應(yīng)確保盤內(nèi)緣比盤面高出0.2米，并做好截排地表水等防護(hù)工作。

2、護(hù)壁支撐

在護(hù)壁支撐施工前，應(yīng)對樁井進(jìn)行掘進(jìn)施工，一般選用先挖中間再挖井壁的順序。開挖施工過程中，應(yīng)實時監(jiān)測地質(zhì)情況及及時記錄。選用人工裝渣的方式在井內(nèi)施工，并進(jìn)行起吊籮筐的配置，提升設(shè)備一般選用井架，使用電動卷揚(yáng)機(jī)（0.3-0.5t）向井口位置進(jìn)行籮筐吊運(yùn)，選用手推車進(jìn)行運(yùn)送，不能使用的土必須運(yùn)送到滑體外面。

選用邊挖邊護(hù)的方式進(jìn)行樁井施工，可以有效提升樁井開挖施工的安全性及護(hù)壁的質(zhì)量。一節(jié)護(hù)壁設(shè)置長度為1.5米，防止分節(jié)情況出現(xiàn)在滑動面位置與土石分界位置。在護(hù)壁混凝土灌注前，必須將井壁上的浮土清理干凈，確保護(hù)壁混凝土與圍巖處于緊貼狀態(tài)，上下節(jié)護(hù)壁應(yīng)形成一個整體結(jié)構(gòu)，應(yīng)將護(hù)壁鋼筋增設(shè)在滑動面周圍，為避免模板出現(xiàn)偏移等狀況，應(yīng)在混凝土澆筑施工時做到對稱、四周均勻搗固。灌注一天后就可以將護(hù)壁混凝土模板支撐拆除，應(yīng)在上節(jié)護(hù)壁混凝土終凝后進(jìn)行井內(nèi)開挖施工。當(dāng)開挖深度達(dá)到10米時，應(yīng)將1臺5.5kw抽式通風(fēng)機(jī)設(shè)置在井口位置，選用軟膠管（直徑50cm）向井下送風(fēng)。選用離心泵將開挖遇到的地下水抽到井外側(cè)。

3、灌注樁身混凝土

將鋼筋梯設(shè)置在井內(nèi)可以方便井內(nèi)施工人員上下施工，應(yīng)用時應(yīng)將頂節(jié)向預(yù)埋環(huán)內(nèi)掛入，其他逐節(jié)扣掛及分節(jié)扣掛到井壁U型預(yù)埋件位置。在灌注樁身混凝土?xí)r，應(yīng)先對斷面進(jìn)行檢查及清理，鑿毛混凝土護(hù)壁。進(jìn)行鋪底施工，可以有效避免鋼筋、鋼軌腐蝕等情況的出現(xiàn)，還可以確保樁身鋼筋、鋼軌位置的準(zhǔn)確性。選用對接焊后再加魚尾板邊焊等方式進(jìn)行鋼軌焊接接長施工。在總截面中樁身一個截面焊接接頭數(shù)量所占比例應(yīng)在25%以下。接頭不能設(shè)置在最大彎矩位置及滑動面位置，選用吊車及搖頭扒桿將鋼軌向井內(nèi)進(jìn)行吊放及固定，隨后將鋼筋一根一根地向井內(nèi)進(jìn)行吊放、定位及綁扎。

4、錨索孔導(dǎo)管預(yù)埋

錨索孔位設(shè)計中應(yīng)遵循錨索傾角用風(fēng)鎬鑿穿兩側(cè)護(hù)壁的方式進(jìn)行，選用pvc管連接兩側(cè)鑿穿的孔，應(yīng)選用砂漿對接口進(jìn)行密封作業(yè)。隨后在鋼筋籠上選用扎絲進(jìn)行pvc管綁扎固定，這樣可以有效避免灌注樁身混凝土出現(xiàn)位移等情況。在井口周圍進(jìn)行混凝土拌和施工，選用串筒向井下進(jìn)行運(yùn)輸及搗固施工。必須確保樁身混凝土灌注的連續(xù)性，每層搗固厚度一般控制在50厘米，重復(fù)進(jìn)行灌注施工，確保施工質(zhì)量符合相關(guān)設(shè)計規(guī)定。

5、注漿

注漿是將液態(tài)水泥質(zhì)注漿體通過注漿泵在一定壓力的作用下，將孔內(nèi)注入的過程。在向下傾斜錨索灌注施工中，必須將錨索體隨著注漿管一起向孔底送入，在注漿施工時應(yīng)同時進(jìn)行注漿與拔出作業(yè)，確保始終有一段注漿管埋在注漿液內(nèi)，確保注滿完成施工。如孔內(nèi)存在積水問題時，應(yīng)通過注入漿液全部排出積水，確保溢出漿液稠度和注入漿液稠度一致后，將注漿管抽出。在向上傾斜錨索灌注施工中，可以選用排氣法進(jìn)行注漿施工，也就是隨著錨索體排氣管一起向孔最低端進(jìn)行輸送，注漿施工應(yīng)在徹底封閉孔口后進(jìn)行，漿液應(yīng)從低向高進(jìn)行施工，如漿液堵塞排氣管應(yīng)停止注漿施工。

6、錨索張拉與鎖定

錨索張拉施工應(yīng)確保錨索孔內(nèi)漿液及錨外錨墩混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度70%，張拉施工前應(yīng)標(biāo)定張拉機(jī)械選用0.1到0.2倍設(shè)計噸位進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工，次數(shù)為1到2次，確保每個部分都處于密切聯(lián)系的狀態(tài)，錨索應(yīng)全部平直。分6級進(jìn)行錨索張拉，也就是設(shè)計張拉力的10%、25%、50%、75%、100%、110%，但110%時應(yīng)先進(jìn)行20到30分鐘的穩(wěn)定，其他級別需要穩(wěn)定的時間為2到5分鐘，張拉過程中應(yīng)對鋼絞線伸長量進(jìn)行記錄。為確定錨索張拉符合設(shè)計應(yīng)力，應(yīng)選用整體張拉等方式進(jìn)行。

3 公路邊坡加固中預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁施工質(zhì)量控制

1、遵循設(shè)計樁號選用拉線尺量，并與水準(zhǔn)測量相結(jié)合進(jìn)行放線施工，同時在錨孔定位中應(yīng)選用鐵釬與油漆進(jìn)行標(biāo)記，嚴(yán)格遵循設(shè)計孔位、傾角及方位進(jìn)行鉆機(jī)準(zhǔn)確就位，通過測角量具對角度進(jìn)行控制，鉆機(jī)導(dǎo)軌傾角偏差應(yīng)控制在+10與-10度以下，方位偏差應(yīng)控制在+20及-20度以下。通過無水干鉆方式進(jìn)行鉆進(jìn)施工，避免開水鉆進(jìn)，必須對鉆進(jìn)速度加以控制，避免鉆孔偏斜、扭曲及變徑等問題的出現(xiàn)。

2、鋼絞線下料施工時，應(yīng)確保其偏差在50毫米以下，張拉段鋼絞線預(yù)留長度應(yīng)控制在1.5米，明確標(biāo)準(zhǔn)不同單元。下料施工中應(yīng)對每個單元錨索不同長度加以重視，一律選用機(jī)械切割下料的鋼絞線。應(yīng)重視制作平臺搭建施工，因地形因素的影響，應(yīng)在邊坡平臺上制作錨筋，并制作搭架，及做好防曬防雨施工。

3、嚴(yán)格遵循設(shè)計配合比進(jìn)行注漿材料的備料作業(yè)，一般選用純水泥漿體材料作為壓力分散型錨索。注漿漿液遵循配合比進(jìn)行均勻攪拌，一般漿體強(qiáng)度控制在40mpa以上。選用孔底返漿的方式進(jìn)行錨孔注漿施工，當(dāng)新鮮漿液從孔底溢出后，避免抽拔注漿管及孔口注漿。當(dāng)孔口漿面回落，必須在30分鐘內(nèi)進(jìn)行孔底壓注2到3次補(bǔ)漿，孔口將充滿漿體。

4 結(jié)束語

綜上所述，我國存在大量山地地形，地質(zhì)環(huán)境脆弱，地質(zhì)條件復(fù)雜，在進(jìn)行公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)時，不可避免會遇到自然形成或人工開挖的高陡邊坡，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差而且處理不當(dāng)時，很有可能會導(dǎo)致滑坡的產(chǎn)生。隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力開展和西部大開發(fā)建設(shè)的不斷深入，以滑坡為主要形式的邊坡工程災(zāi)害問題也越來越突出。有效的治理好邊坡的滑坡問題是保證交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營順利關(guān)鍵之一。至目前為止，治理滑坡的支擋結(jié)構(gòu)體系有擋土墻、抗滑樁、錨桿、錨索及預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁等。工程實踐表明，預(yù)應(yīng)力錨索抗滑樁受力和結(jié)構(gòu)形式更加合理，既能充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度，又能滿足經(jīng)濟(jì)合理的要求，還能大大提高邊坡的整體穩(wěn)定性。

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