高速公路高邊坡預應力錨索抗滑樁施工技術

李亞勝

(山西交控集團太舊高速公路分公司，山西 太原 030031)

1 項目背景

此項目是山區高速公路工程，邊坡的最大高度是36.8 m，大部分邊坡位于侵蝕、剝蝕的山區，起伏比較大，侵蝕沖溝較為發育，深谷主要表現為“V”型，而且切割深度變化幅度相對偏大。結合地質勘察報告可知，現場原地貌坡腳位置表現為強風化泥巖層，在邊坡開挖到設計標高后，軟弱層受到上部荷載影響后就會發生變化，從而造成坡體結構失穩。通過綜合分析以研究確定選擇預應力錨索抗滑樁實施加固處治。

2 施工技術

2.1 抗滑樁施工

(1)施工準備。結合項目實際情況修建便道與修整邊坡，同時對挖孔平臺實施整平處理。

(2)測量放樣。結合設計圖紙內容要求、基準點以及控制點實施抗滑樁測量放樣，同時合理布設護樁，準確標記樁位與護樁，然后由項目監理工程師負責樁位復核。

(3)樁身開挖。提前對孔口進行整平處理，加強施工現場地表截排水處治。對井口部位進行開挖，其中井口上部的2 m位置建立鎖口，孔頂安裝40 cm鎖口盤，并澆注C20混凝土。待樁井開挖達到2 m后需要及時鎖口，孔口位置安裝安全踢腳攔板(高度是25 cm)。每開挖施工1 m就要進行混凝土護壁施工，以確保安全。此外，在施工階段需要合理減小錨頭側邊的鎖口高度，以免對樁頭錨索施工造成不利影響。

(4)護壁施工。此項目護壁選擇的是C30鋼筋混凝土，模板為鋼模板。在混凝土澆注中以串筒方式進行下料，確保振搗密實。在樁身開挖深度為0.5～0.8 m時，需要及時支模澆注混凝土護壁，各節段護壁的高度控制為1 m，上、下節段護壁之間以鋼筋方式進行搭接(具體長度控制42 cm)。

(5)終孔檢查。由測量技術人員對開挖施工進行檢查，待開挖施工到設計標高之后，應結合孔底巖層實際狀況對照設計方案確定是否需要變更設計，同時上報項目監理工程師進行檢查。若是滿足規定要求則要及時實施護壁與井底處理，將護壁中突出的部分進行鑿除，同時清理護壁與井底中的雜質，以確保鋼筋籠安裝質量。

(6)鋼筋籠制作。選擇井上鋼筋籠制作、井內鋼筋籠安裝的施工方式。通過加工廠進行集中下料彎制，但是需要提前考慮接頭處理，確保相鄰鋼筋接頭部位錯開35d(其中d代表的是鋼筋直徑)，以焊接方式進行主筋接頭處理，若是鋼筋直徑大于25 mm，則各接頭選擇機械連接方式。從鋼筋籠內增設“十字”支撐，注意錯開混凝土澆注導管。在鋼筋綁扎施工之前需要從孔底鋪筑混凝土。鋼筋交叉點采用鐵絲進行結實綁扎，若是需要就應實施點焊處理。樁身箍筋和主筋處于垂直狀態，箍筋的交叉點應處在鋼筋和樁角的豎向鋼筋交接點位置。鋼筋和模板之間安裝墊塊，且墊塊和鋼筋必須綁扎緊密。此外，抗滑樁中需要設置預應力錨索，結合圖紙設計要求錨索俯傾角，提前安裝錨索預埋管。

(7)水下混凝土澆注。此項目樁身澆注采用的是C30混凝土，具體技術性能指標詳見表1所示。水下混凝土以鋼導管(直徑φ=250 mm)方式進行澆注，而導管連接主要采用墊圈絲扣方式。在混凝土澆注中實施分層搗實，連續性澆注0.5～0.7 m后需要通過插入式振動棒實施密實振搗。此外，混凝土澆注中必須采取有效措施進行控制，以免出現孔壁坍塌。每次導管提升之前需要根據混凝土澆注量，確保計算導管埋深與實測數值相符，否則禁止拔管，以免出現超拔現象。

表1 C30混凝土的技術性能指標

2.2 預應力錨索施工

鉆機就位及調整。在鉆孔施工之前需要對鉆機牢固性、孔口土層穩定性等進行檢查。根據設計基本要求從坡面中精準定位錨孔，縱向與橫向誤差確保≤±50 mm，高程誤差確保≤±100 mm，同時鉆孔方向和水平面、豎直面形成的夾角，應確保與設計規定的角度偏差低于±1°。

成孔。此項目中成孔施工選擇的是巖石潛孔鉆機(具體型號是GM-50)，實施無水干鉆。項目現場中的巖土較為松散、破碎，所以局部支護段應選擇跟管成孔方式，以免出現塌孔現象，待鉆孔施工結束之后，暫時不要將套管拔出，確保錨索安裝完成才可以進行拔出。需要結合鉆機性能參數與錨固地層條件合理控制鉆孔速度，當鉆孔到設計要求深度之后應進行空鉆出土，以降低拔鉆桿阻力。此外，成孔后需要選擇高壓風或是清水沖洗方式將孔內雜物清理干凈。

錨索制作。此項目選擇的是壓力分散式錨索，其中錨頭型號是OVM15，斜托與封頭選擇的是C30混凝土進行現澆，同時以砂輪機切割方式完成鋼絞線下料。順著桿體軸向以1.5～2.0 m為間隔距離建立對中支架，而自由段的長度必須滿足設計規定要求，通過硬塑料套管實施包裹，以免漿液從自由端進入。在鋼絞線插入過程中，孔口的預留長度應控制為100 cm。錨索采用的鋼絞線應均勻涂抹一層環氧樹脂、潤滑脂以及PEPE塑膠，從而實現三層防腐處理。

錨索安裝。通過人工抬運方式將錨索運輸到現場，同時提前檢查鉆孔質量，保證無誤之后通過高壓風實施吹孔處理，錨索選擇的是人工方式完成推進，將錨索緩慢地插入到孔底，而且注漿管與錨索同步裝入。

錨索注漿。采用的水泥砂漿需要將水灰比控制在0.4～0.45，灰砂比控制是1∶1，確保墻體強度是25 MPa，注漿壓力應保證≥0.3 MPa。在注漿施工階段，注漿管與孔底之間的距離控制在100～200 mm，同時注漿管需要與錨索同步下入孔底，然后隨著漿液的灌注慢慢將注漿管上拔，以確保錨索錨固段砂漿達到飽滿狀態。

張拉與鎖定。錨具安裝施工階段，需要將鋼絞線夾持位置清理干凈，以免滑脫造成傷人現象。錨索需要張拉到設計荷載要求0.9～1.0倍，然后結合設計規定要求實施鎖定。在錨索張拉階段應確保錨索應力≤錨索強度標準數值0.75倍。此外，錨索張拉一共劃分成2次，首次張拉是5級，前4級具體是設計的25%、50%、75%以及100%，接著穩定約5 min，然后第5級是設計應力110%，確保穩定時間為30 min，最后鎖定48 h之后實施二次補償張拉。錨索需要張拉到設計荷載要求的0.9～1.0倍，接著根據設計規定要求實施鎖定。錨索張拉階段錨索應力應確保≤0.75倍錨索強度標準數值。

封錨。待補償張拉鎖定完成之后，將多余錨索進行切除處理，然后選擇M30砂漿實施錨頭封閉處理。

3 施工效果

此項目中的預應力錨索抗滑樁根據設計要求、施工規范等嚴格施工，同時采取措施有效控制了影響要素，取得了較好的施工效果，錨索應力符合設計規定要求，抗滑樁未出現位移，高邊坡結構狀態穩定。

4 總 結

結合高速公路工程項目實際情況，從抗滑樁施工與預應力錨索施工方面研究了高邊坡預應力錨索抗滑樁技術。實踐表明，采用預應力錨索抗滑樁技術合理、可行，顯著提升了高邊坡結構的穩定性。