公路高邊坡預應力錨索抗滑樁施工技術

（福建貫方建設有限公司，福建 福州 350000）

摘要：本文以某高速公路工程為例，根據高邊坡施工條件，研究預應力錨索抗滑樁施工技術，涉及抗滑樁、預應力錨索的關鍵施工工序及具體方法，并根據監測結果分析高邊坡支護效果，評價預應力錨索抗滑樁施工技術的可行性，同時提出錨索抗滑樁的施工質量控制要點。實踐表明，在聯合應用抗滑樁和預應力錨索后，高邊坡的位移量被控制在許可范圍內，預應力錨索抗滑樁施工技術具有可行性。

關鍵詞：高速公路；高邊坡；預應力錨索；抗滑樁；位移監測

中圖分類號：TU74" " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " "文章編號：

Construction Technology of Prestressed Anchor Cable Anti-Slide Pile on Highway High Slope

HAN Gen

（Fujian Guanfang Construction Co.， Ltd.， Fuzhou Fujian 350000， China）

Abstract：Taking a highway project as an example， according to the construction conditions of high slope， this paper studies the construction technology of prestressed anchor cable anti-slide pile， involving the key construction procedures and specific methods of anti-slide pile and prestressed anchor cable， analyzes the supporting effect of high slope according to the monitoring results， evaluates the feasibility of the construction technology of prestressed anchor cable anti-slide pile， and puts forward the key points of construction quality control of anchor cable anti-slide pile. The practice shows that the displacement of high slope is controlled within the permissible range after the combined application of anti-slide pile and prestressed anchor cable， and the construction technology of anti-slide pile with prestressed anchor cable is feasible.

Keywords： expressway; high slope; prestressed anchor cable;slide-resistant pile; displacement monitoring

0 引言

預應力錨索抗滑樁施工技術在公路邊坡支護中廣泛應用，協同設置抗滑樁和預應力錨索，提升樁體的抗滑力，共同保障邊坡滑體的穩定性。預應力錨索抗滑樁施工細節多、要求高，深入研究此項施工技術具有重要意義。因此應確定施工要點，按規范施工預應力錨索和抗滑樁，發揮出支護、加固的作用，保障高邊坡的穩定性。

1 工程概況

福建省三明市某高速公路工程，邊坡主要分布在侵蝕、剝蝕的山區，最大高度36.8 m。深谷呈“V”型，切割深度變化明顯，侵蝕沖溝較為明顯。原地貌坡腳以強風化泥巖層居多，開挖的擾動導致邊坡缺乏穩定性，同時軟弱層受上部荷載的影響而進一步失穩，影響高速公路施工安全和運營安全。針對高邊坡的特殊性，工程采用預應力錨索抗滑樁施工技術進行處理，經過加固后提升高邊坡的穩定性。圖1為抗滑樁布置圖。

2 預應力錨索抗滑樁施工技術

根據“修整坡面→測放樁位→開挖樁身→施工護壁→安裝鋼筋→澆筑混凝土→預埋錨具→成孔→安裝錨索→注漿→張拉→封錨”的基本流程施工預應力錨索抗滑樁，有條不紊地完成高速公路高邊坡加固工作[1]。圖2為抗滑樁結構剖面圖。

2.1 抗滑樁施工要點

2.1.1 施工準備

在施工現場修筑便道，方便運輸材料、機具；平整挖孔作業平臺，使平臺具有平整性和穩定性；修整邊坡，清理松散的巖石和土塊；根據抗滑樁施工要求準備材料和機具，檢驗材料質量、機具性能；抽調專員，組建高素質的施工隊伍；采取安全防護措施，禁止無關人員在施工現場逗留。

2.1.2 測量放樣

參照基準點和控制點，按圖紙要求測放抗滑樁的樁位，埋設護樁，設置醒目的樁位標記；進行復核，保證樁位的準確性。

2.1.3 樁身開挖

1） 開挖前，采取施工現場地表截水、排水措施；開挖井口，井口上部2 m為鎖口，用C20混凝土澆筑40 cm的鎖口盤；開挖進尺達到2 m后，及時設置鎖口，在孔口設置踢腳欄板，高出地面25 cm，起到攔截、防護的作用；每開挖1 m后，隨即采取護壁措施；根據開挖進度適時降低錨頭側邊鎖口的高度，以免由于高度過大而導致樁頭錨索施工受到阻礙。

2） 開挖采取風鎬和人工相配合的方法，從兩邊開始向中間間隔開挖。局部石質堅硬而無法用風鎬開挖時，調整為風槍鉆淺眼、松動爆破的方案，嚴格控制爆破影響范圍，避免因爆破而導致井壁失穩。人工裝碴，由吊車和卷揚機提升，根據樁孔施工進度及時出碴[2]。

3） 樁身開挖期間發生滲水后，需隨即支護孔壁，以井點降水法降低地下水位或集中排除。地下水豐富或土層松軟時，設置槽鋼、工字鋼等裝置，起到臨時支撐的作用，并鉆排水孔加速排水。加筋槽鋼的豎向間距為5.0 m，槽鋼間焊接形成矩形封閉網，并與護壁鋼筋網焊接至一體，整體澆筑在護壁內。

4） 挖孔時，施工人員及時檢查樁孔的平面位置和尺寸，若有小幅度的偏差需隨即糾正。嚴格控制開挖進尺，避免超挖、欠挖。

2.1.4 護壁施工

1） 護壁施工采用鋼模板和C30混凝土。樁身每開挖0.5 m～0.8 m時，隨即支模并澆筑護壁混凝土，分節段依次施工護壁，每節段的高度均為1 m，相鄰兩節搭接長度為420 mm。滑動面護壁內需有臨時橫撐進行支護，統一順滑坡方向布置，護壁分節位置不可在滑動面、土層變化部位。混凝土澆筑時用串筒輔助下料，以防離析，澆筑后將混凝土振搗至密實狀態[3]。

2） 護壁配筋嚴格按照設計圖進行，水平向鋼筋安裝困難時，可焊接或搭接綁扎4根鋼筋。每開挖一段樁身后，檢查上層護壁，修補受損部位。在鎖口與護壁上設置Φ14 mm豎向鋼梯，圍巖松軟、有水時，設置泄水孔加快排水。緊貼圍巖灌注護壁混凝土，若孔壁有松動的石塊、土塊，需在清理干凈后再澆筑混凝土。

2.1.5 終孔檢查

樁孔開挖至設計標高后，對比分析實際孔底巖層特性與設計資料，若有差異，如實告知監理工程師，決定是否需要變更設計方案。若樁孔開挖質量達標同時孔底巖層與設計資料一致，鑿除護壁突出部分，清理護壁和井底的雜物，形成平整、穩定的樁孔結構，以便順暢下放鋼筋籠。

2.1.6 鋼筋籠加工與安裝

1） 井上加工鋼筋籠，井內安裝。加工統一在指定加工廠完成，下料前確定接頭的位置，要求相鄰接頭錯開35d（d為鋼筋直徑），焊接主筋接頭，部分鋼筋的直徑超過25 mm時，其接頭采取機械連接的方法。加工人員嚴格按照圖紙要求控制加工尺寸，使鋼筋籠的形態、尺寸、穩定性均達標。

2） 在樁孔底鋪設厚度為10 cm的混凝土，再綁扎鋼筋。鋼筋交叉部位用鐵絲綁扎，也可點焊固定。沿著垂直于主筋的方向設置樁身的箍筋，交叉式箍筋的接頭可在箍筋與中間縱筋的交叉點處。交錯布置墊塊，發揮出墊塊的防護作用，設置的混凝土保護層需滿足設計厚度要求。

3） 根據圖紙要求，預先安裝錨索預埋管，準確控制錨索俯傾角，要求分布在抗滑樁內的預應力錨索位置準確、穩定可靠。

2.1.7 混凝土澆筑

1） 混凝土中的水泥強度不低于42.5，強度等級C30，水灰比不超過0.55，坍落度180 mm～220 mm，要求混凝土具有均勻性和流動性。

2） 通過內徑為250 mm的鋼導管灌注水下混凝土，相鄰兩節導管用絲扣連接，附帶墊圈以保證連接的嚴密性。首批混凝土量不可＜10 m3，需滿足首批混凝土灌注的用料要求。分層澆筑、振搗混凝土，連續澆筑0.5 m～0.7 m后用插入式振動棒將混凝土搗固密實。

3） 在混凝土灌注過程中嚴格控制孔內水頭高度，防止孔壁坍塌。根據混凝土灌注方量計算導管埋深，將實際埋深檢測結果與之進行對比，若兩者一致，則提升導管。

2.2 預應力錨索施工

2.2.1 鉆機就位

根據鉆孔要求，確定鉆機的位置，清理現場不穩定土體及雜物，確認孔口及周邊土地平整、穩定后，安排鉆機就位。在坡面上測放錨孔孔位，要求孔位的縱橫向誤差±50 mm，高程誤差±100 mm。鉆機在運行時需保持平穩，鉆頭沿著預設軌跡向下鉆進。

2.2.2 鉆進成孔

鉆孔設備采用Gm-50型巖石潛孔鉆機，無水干鉆。考慮到預應力錨索施工深度范圍內的巖土質破碎，采取跟管成孔施工方法，防止塌孔，用作支護的套管在錨索施工完成后才可取出。根據地層特性和鉆機性能靈活控制鉆孔速度，鉆進至設計深度后空鉆出土。預應力錨索孔成型后，用高壓風清孔，檢驗錨索孔的孔位、孔深、孔徑、孔壁垂直度及孔內沉渣量，確保各項指標均滿足設計要求[4]。

2.2.3 錨索加工

錨索為壓力分散型錨索，搭配OVm15型錨具，封頭和斜托均用C30混凝土澆筑而成。根據尺寸要求，用砂輪機切割鋼絞線進行下料，禁止氣焊或電弧燒斷。嚴格控制自由段長度，包裹硬塑料套管，以免自由端有漿液流入。沿桿體軸線方向設置對中支架，布設間距為1.5 m～2.0 m。在插入鋼絞線時，孔口預留量≥100 cm。對鋼絞線采取防腐措施，防護材料包含環氧樹脂涂膜層、潤滑脂保護層和PE塑膠保護層，形成集三層于一體的防腐體系。

2.2.4 錨索安裝

人工將加工廠加工成型的錨索抬運至施工現場，抬運時加強防護，避免摔傷、碰撞。若錨索孔質量檢驗結果無誤，則由人工將錨索推進至孔內，隨著錨索入孔而同步下放注漿管，最終平穩地將錨索插至孔底。

2.2.5 錨索注漿

注漿材料采用強度為25 MPa、水灰比為0.4～0.45的水泥砂漿，注漿管與孔底的距離保持在100 mm～200 mm，注漿壓力≥0.3 MPa。隨著漿液注入量的增加，緩慢上拔注漿管，最終用漿液嚴密填充錨索錨固段。漿液量根據錨索注漿施工要求進行控制，拌制、運輸密切配合，保證漿液供應充足。拌制漿液時，工作人員需要佩戴防塵口罩，以免吸入粉塵而危害健康；拌制漿液時，嚴格控制材料的用量，并充分拌和，保證漿液的均勻性；規范拌和方式，禁止將手伸入攪拌筒內。水泥砂漿拌制完成后，及時用于注漿，以防固結。

2.2.6 張拉和鎖定

1） 鋼絞線夾持部位需保持干凈，夾持穩定可靠，以免因滑脫而傷人；詳細檢查鋼絞線、錨具及夾片，要求布設位置準確并且保持穩定，在使用中無脫落傷人的情況。錨索張拉至設計荷載的0.9倍～1.0倍，確認張拉力達到要求同時錨索無異樣后，進行鎖定。

2） 錨索張拉分兩次進行，第一次分五級張拉，依次為設計荷載的25%，50%，75%，100%，110%，前四級持荷穩壓時間均為5 min，最后一級延長至30 min。經過第一次張拉后，鎖定48 h，做二次補償張拉，張拉至設計荷載的0.9倍～1.0倍后鎖定。張拉作業人員需及時檢查錨索，發現錨索斷裂或存在其他問題時隨即暫停張拉，分析原因并進行處理。張拉數據均要得到完整的記錄，用于反映張拉效果。

2.2.7 封錨

補償張拉、鎖定后，切除多余的錨索，錨頭部位應完整，再用M30砂漿封閉錨頭。

3 公路高邊坡位移量監測及支護效果評價

根據邊坡坡頂X方向、Y方向位移監測結果評價高邊坡的穩定性，檢驗預應力錨索抗滑樁施工技術的支護效果。水平位移觀測點布設位置在下級邊坡支護坡頂，編號為C15，C16，C17，C19，C20，C21，C22，C23，根據各點的監測數據繪制在不同日期的位移變化趨勢圖，如圖3～圖4所示。

根據規范及設計要求，下級邊坡坡頂位移量不可超過20 mm，而從圖1、圖2可知，X方向、Y方向的最大水平位移量分別為9 mm、14 mm，均未超過20 mm，X方向、Y方向的位移量在許可范圍內，公路高邊坡具有穩定性，表明本工程采用的預應力錨索抗滑樁施工技術取得良好的應用效果。

4 質量控制要點

1） 錨索孔位放線，各方向允許誤差±5 cm。

2） 腳手架上安裝鉆機專用鋼管，擺放鉆機，用方向架放出錨索方位角，測角儀調整傾角，誤差要求：傾角±0.5°，方位角±1°。

3） 錨索孔徑誤差±2 mm。

4） 錨索安放要保證錨索孔壁的注漿厚度≥1 cm。

5） 砂漿須嚴格控制加水量和水灰比，灰砂比允許誤差為±0.03。

6） 自由段注漿必須待漿液溢出孔口穩定1 min～2 min后，方可停止注漿，24 h后還需補漿，以確保注漿飽滿。

7） 監測技術要求：①監測點布設應在控制測量基礎上完成，具體點位按設計圖紙并根據邊坡區實際地形情況及地表變形跡象明顯處在現場具體確定。②施工期觀測頻率由監理工程師根據現場情況確定，每月觀測次數不少于3次，若發現異常變化，觀測周期應縮短。③施工期除采用以上各個監測點進行監測外，還應經常進行巡視檢查，及時記錄變形體表面的裂縫、滲水、塌滑等。位移觀測出現陡增時，應加密監測，并加強巡視，發現異常情況及時反饋。⑤位移監測網點應根據現場情況選定，測點應建在變形體范圍之外，網點的高程采用施工的高程控制網并按二級水準的要求聯測。固定點初始坐標由施工控制網施測，位移監測網一等全測邊測角網觀測。

5 結語

綜上所述，高速公路工程中常涉及高邊坡加固工作，預應力錨索抗滑樁施工技術屬于典型的加固技術，因具有布置靈活、效果良好、施工便捷等優勢而在高速公路高邊坡支護中取得廣泛應用。經過本文的分析，提出預應力錨索抗滑樁施工技術在某高速公路高邊坡支護中的應用要點，位移監測結果表明高邊坡穩定可靠，該項施工技術具有可行性，可為類似的公路邊坡治理提供技術參考。

參考文獻

[1]梁偉錫.預應力錨索技術在高速公路高邊坡施工中的應用研究[J].工程技術研究，2023（2）：207-209.

[2]李聰.高速公路路塹高邊坡施工技術研究[J].工程建設與設計，2023（1）：195-197.

[3]劉新秀，譚強.高速公路高邊坡防護技術及工程應用研究[J].工程建設與設計，2021（1）：72-74.

[4]涂成瑞.公路高邊坡支護預應力錨索施工工藝分析[J].交通世界，2020（36）：81-82.

編輯：楊洋

作者簡介：韓根（1996.10-），男，陜西乾縣人，大專，從事公路工程施工方面的工作。

作者簡介：韓 根（1996～），男，陜西省乾縣人，從事公路工程施工工作。