公路高边坡预应力锚索抗滑桩施工技术.pdf

四施工技术与管理北方建筑第9 卷第2 期2 0 2 4 年4 月DOI:10.3969/j.issn.2096-2118.2024.02.023公路高边坡预应力锚索抗滑桩施工技术韩根（福建贯方建设有限公司，福建福州3 5 0 0 0 0）摘要：本文以某高速公路工程为例，根据高边坡施工条件，研究预应力锚索抗滑桩施工技术，涉及抗滑桩、预应力锚索的关键施工工序及具体方法，并根据监测结果分析高边坡支护效果，评价预应力锚索抗滑桩施工技术的可行性，同时提出锚索抗滑桩的施工质量控制要点。实践表明，在联合应用抗滑桩和预应力锚索后，高边坡的位移量被控制在允许范围内，预应力锚索抗滑桩施工技术具有可行性。关键词：高速公路；高边坡；预应力锚索；抗滑桩；位移监测中图分类号：TU74Construction Technology of Prestressed Anchor Cable Anti-Slide PileAbstract:Taking a highway project as an example,according to the construction conditions of high slope,this pa-per studies the construction technology of prestressed anchor cable anti-slide pile,involving the key constructionprocedures and specific methods of anti-slide pile and prestressed anchor cable,analyzes the supporting effect ofhigh slope according to the monitoring results,evaluates the feasibility of the construction technology of pre-stressed anchor cable anti-slide pile,and puts forward the key points of construction quality control of anchor ca-ble anti-slide pile.The practice shows that the displacement of high slope is controlled within the permissiblerange after the combined application of anti-slide pile and prestressed anchor cable,and the construction tech-nology of anti-slide pile with prestressed anchor cable is feasible.Keywords:expressway;high slope;prestressed anchor cable;anti-slide pile;displacement monitoring文献标识码：AonHighway High SlopeHANGen(Fujian Guanfang Construction Co.,Ltd.,Fuzhou Fujian 350000,China)文章编号：2 0 9 6-2 1 1 8(2 0 2 4)0 2-0 1 0 4-0 40引言预应力锚索抗滑桩施工技术在公路边坡支护中广泛应用,协同设置抗滑桩和预应力锚索,提升桩体的抗滑力,共同保障边坡滑体的稳定性。预应力锚索抗滑桩施工细节多、要求高，深人研究此项施工技术具有重要意义。因此应确定施工要点，按规范施工预应力锚索和抗滑桩，发挥出支护、加固的作用，保障高边坡的稳定性。1工程概况福建省三明市某高速公路工程，边坡主要分布在侵蚀、剥蚀的山区,最大高度3 6.8 m。深谷呈“v”型,切割深度变化明显，侵蚀冲沟较为明显。原地貌坡脚以强风化泥岩层居多,开挖的扰动导致边坡缺乏稳定性，同时软弱层受上部荷载的影响而进一步失稳，影响高速公路施工安全和运营安全。针对高边坡的特殊性，工程采用预应力锚索抗滑桩施工技术进行处理，经过加固后提升高边坡的稳定性。图1为抗滑桩布置图。收稿日期：2 0 2 3-0 6-2 9作者简介：韩根（1 9 9 6 ），男，陕西省乾县人，从事公路工程施工工作。104NORTHERNARCHITECTURE施，禁止无关人员在施工现场逗留。第2 期单孔设计拉力4 0 0 kN，L=22m.错固段1 2 m单孔设计拉力4 0 0 kN，L=24m，铺固段1 2 m2预应力锚索抗滑桩施工技术根据“修整坡面一测放桩位开挖桩身一施工护壁一安装钢筋一浇筑混凝土预埋锚具成孔一安装锚索一注浆一张拉一封锚”的基本流程施工预应力锚索抗滑桩,有条不紊地完成高速公路高边坡加固工作1。图2 为抗滑桩结构剖面图。6001300+回000鸟180PVC管中心部位，预埋（预留锚索孔）滑动面2500图2 抗滑桩结构剖面图(mm)2.1抗滑桩施工要点2.1.1施工准备在施工现场修筑便道，方便运输材料、机具；平整挖孔作业平台，使平台具有平整性和稳定性；修整边坡，清理松散的岩石和土块；根据抗滑桩施工要求准备材料和机具，检验材料质量、机具性能；抽调专员，组建高素质的施工队伍；采取安全防护措韩根：公路高边坡预应力锚索抗滑桩施工技术2.1.2测量放样K4+568.847参照基准点和控制点，按图纸要求测放抗滑桩挡土板的桩位，埋设护桩，设置醒目的桩位标记；进行复核,保证桩位的准确性。A2292.1.3桩身开挖ZI.25308.71mm图1 抗滑桩布置600桩顶1）开挖前,采取施工现场地表截水、排水措施；开挖井口,井口上部2 m为锁口,用c20混凝土浇抗滑桩筑4 0 cm的锁口盘；开挖进尺达到2 m后,及时设置锁口，在孔口设置踢脚栏板，高出地面2 5 cm，起到拦截、防护的作用；每开挖1 m后，随即采取护壁措施；根据开挖进度适时降低锚头侧边锁口的高度，以免由于高度过大而导致桩头锚索施工受到阻碍。2）开挖采取风镐和人工相配合的方法，从两边开始向中间间隔开挖。局部石质坚硬而无法用风镐开挖时，调整为风枪钻浅眼、松动爆破的方案，严格控制爆破影响范围，避免因爆破而导致井壁失稳。人工装碴，由吊车和卷扬机提升，根据桩孔施工进度及时出碴2 。3）桩身开挖期间发生渗水后，需立即支护孔壁，以井点降水法降低地下水位或集中排除。地下水丰富或土层松软时，设置槽钢、工字钢等装置，起到临时支撑的作用,并钻排水孔加速排水。加筋槽钢的竖向间距为5.0 m，槽钢间焊接形成矩形封闭网，并与护壁钢筋网焊接至一体，整体浇筑在护壁内。4）挖孔时，施工人员及时检查桩孔的平面位置和尺寸,若有小幅度的偏差需立即纠正。严格控制开挖进尺，避免超挖、欠挖。2.1.4护壁施工1）护壁施工采用钢模板和C30混凝土。桩身开挖0.5 m0.8m时，随即支模并浇筑护壁混凝土，分节段依次施工护壁，每节段的高度均为1 m，相邻两节搭接长度为4 2 0 mm。滑动面护壁内需有临时横撑进行支护，统一顺滑坡方向布置，护壁分节位置不可在滑动面、土层变化部位。混凝土浇筑时用串筒辅助下料，以防离析，浇筑后将混凝土振捣至密实状态。2）护壁配筋严格按照设计图进行，水平向钢筋安装困难时,可焊接或搭接绑扎4 根钢筋。每开挖一段桩身后，检查上层护壁，修补受损部位。在锁口与护壁上设置14mm竖向钢梯,围岩松软、有水时，设置泄水孔加快排水。紧贴围岩灌注护壁混凝NORTHERNARCHITECTURE105北方建筑土，若孔壁有松动的石块、土块，需清理干净后再浇位的纵横向误差5 0 mm，高程误差1 0 0 mm。钻机筑混凝土。在运行时需保持平稳，钻头沿着预设轨迹向下钻2.1.5终孔检查进。桩孔开挖至设计标高后，对比分析实际孔底岩2.2.2钻进成孔层特性与设计资料，若有差异，如实告知监理工程钻孔设备采用Gm-50型岩石潜孔钻机，无水干师，决定是否需要变更设计方案。若桩孔开挖质量钻。考虑到预应力锚索施工深度范围内的岩土质破达标同时孔底岩层与设计资料一致,凿除护壁突出碎,采取跟管成孔施工方法，防止塌孔，用作支护的部分,清理护壁和井底的杂物,形成平整、稳定的桩套管在锚索施工完成后才可取出。根据地层特性和孔结构，以便顺畅下放钢筋笼。钻机性能灵活控制钻孔速度，钻进至设计深度后空2.1.6钢筋笼加工与安装钻出土。预应力锚索孔成型后,用高压风清孔，检验1）井上加工钢筋笼,井内安装。加工统一在指锚索孔的孔位、孔深、孔径、孔壁垂直度及孔内沉渣定加工厂完成，下料前确定接头的位置，要求相邻量，确保各项指标均满足设计要求4。接头错开3 5 d（d 为钢筋直径），焊接主筋接头，部分2.2.3锚索加工钢筋的直径超过2 5 mm时,其接头采取机械连接的锚索为压力分散型锚索,搭配OVm15型锚具，方法。加工人员严格按照图纸要求控制加工尺寸，封头和斜托均用C30混凝土浇筑而成。根据尺寸要使钢筋笼的形态、尺寸、稳定性均达标。求,用砂轮机切割钢绞线进行下料，禁止气焊或电2）在桩孔底铺设厚度为1 0 cm的混凝土，再绑弧烧断。严格控制自由段长度,包裹硬塑料套管,以扎钢筋。钢筋交叉部位用铁丝绑扎，也可点焊固定。免自由端有浆液流人。沿杆体轴线方向设置对中支沿着垂直于主筋的方向设置桩身的箍筋,交叉式箍架,布设间距为1.5 m2.0m。在插人钢绞线时,孔口筋的接头可设置在箍筋与中间纵筋的交叉点处。交预留量1 0 0 cm。对钢绞线采取防腐措施,防护材错布置垫块，发挥出垫块的防护作用，设置的混凝料包含环氧树脂涂膜层、润滑脂保护层和PE塑胶土保护层需满足设计厚度要求。保护层，形成集三层于一体的防腐体系。3）根据图纸要求，预先安装锚索预埋管，准确2.2.4锚索安装控制锚索俯倾角,要求分布在抗滑桩内的预应力锚人工将加工厂加工成型的锚索抬运至施工现索位置准确、稳定可靠。场，抬运时加强防护，避免摔伤、碰撞。若锚索孔质2.1.7混凝土浇筑量检验结果无误，则由人工将锚索推进至孔内，随1）混凝土中的水泥强度不低于4 2.5,强度等级着锚索入孔而同步下放注浆管，最终平稳地将锚索c30,水灰比不超过0.5 5,落度1 8 0 mm220mm，插至孔底。要求混凝土具有均匀性和流动性。2.2.5锚索注浆2）通过内径为2 5 0 mm的钢导管灌注水下混注浆材料采用强度为2 5 MPa、水灰比为0.4 凝土，相邻两节导管用丝扣连接，附带垫圈以保证0.45的水泥砂浆，注浆管与孔底的距离保持在1 0 0连接的严密性。首批混凝土量不可 1 0 m,需满足首mm200mm,注浆压力0.3 MPa。随着浆液注人量批混凝土灌注的用料要求。分层浇筑、振捣混凝土，的增加,缓慢上拔注浆管，最终用浆液严密填充锚连续浇筑0.5 m0.7m后用插人式振动棒，将混凝索锚固段。浆液量根据锚索注浆施工要求进行控土捣固密实。制，拌制、运输密切配合，保证浆液供应充足。拌制3）在混凝土灌注过程中严格控制孔内水头高浆液时,工作人员需要佩戴防尘口罩，以免吸人粉度，防止孔壁塌。根据混凝土灌注方量计算导管尘而危害健康；拌制浆液时,严格控制材料的用量，埋深,将实际埋深检测结果与之进行对比,若两者并充分拌合，保证浆液的均匀性；规范拌合方式，禁一致,则提升导管。止将手伸人搅拌筒内。水泥砂浆拌制完成后，及时2.2预应力锚索施工用于注浆,以防固结。2.2.1钻机就位2.2.6张拉和锁定根据钻孔要求，确定钻机的位置，清理现场不1）钢绞线夹持部位需保持干净，夹持应稳定可稳定土体及杂物，确认孔口及周边土地平整、稳定靠，以免因滑脱而伤人；详细检查钢绞线、锚具及夹后，安排钻机就位。在坡面上测放锚孔孔位，要求孔片,要求布设位置准确并且保持稳定，在使用中无106NORTHERNARCHITECTURE第9 卷第2 期脱落伤人的情况。锚索张拉至设计荷载的0.9 倍1.0倍，确认张拉力达到要求同时锚索无异样后，进行锁定。2）锚索张拉分两次进行，第一次分五级张拉，依次为设计荷载的2 5%，5 0%，7 5%，1 0 0%，1 1 0%，前四级持荷稳压时间均为5 min，最后一级延长至3 0min。经过第一次张拉后,锁定4 8 h,做二次补偿张拉，张拉至设计荷载的0.9 倍 1.0 倍后锁定。张拉作业人员需及时检查锚索，发现锚索断裂或存在其他问题时立即暂停张拉,分析原因并进行处理。张拉数据均要完整记录，以用于反映张拉效果。2.2.7封锚补偿张拉、锁定后，切除多余的锚索，锚头部位应完整，再用M30砂浆封闭锚头。3公路高边坡位移量监测及支护效果评价根据边坡坡顶X方向、Y方向位移监测结果评价高边坡的稳定性，检验预应力锚索抗滑桩施工技术的支护效果。水平位移观测点布设位置在下级边坡支护坡顶，编号为C15,C16,C17,C19,C20,C21，C22,C23，根据各点的监测数据绘制在不同日期的位移变化趋势图,如图3 图4 所示。0.015FC15C190.01C220:0050-0.005-0.019.259.30图3监测点位X方向位移监测变化0.01C15C190.004C2200.005-0.01-0.015-0.029.259.3010.1110.20 10.2811.0411.1411.2112.0212.12监测日期图4 监测点位Y方向位移监测变化韩根：公路高边坡预应力锚索抗滑桩施工技术许误差为0.0 3。6）自由段注浆必须待浆液溢出孔口稳定1min2min后，方可停止注浆,2 4 h后还需补浆,以确保注浆饱满。5结语综上所述，高速公路工程中常涉及高边坡加固C16C17C20C21C2310.1110.2010.2811.0411.1411.2112.0212.12监测日期C16C17C20C21C23根据规范及设计要求，下级边坡坡顶位移量不可超过2 0 mm，而从图1、图2 可知，X方向、Y方向的最大水平位移量分别为9 mm,14mm，均未超过20 mm,X方向、Y方向的位移量在许可范围内,公路高边坡具有稳定性,表明本工程采用的预应力锚索抗滑桩施工技术取得良好的应用效果。4质量控制要点1）锚索孔位放线，各方向允许误差5 cm。2）脚手架上安装钻机专用钢管，摆放钻机,用方向架放出锚索方位角，测角仪调整倾角，误差要求：倾角0.5,方位角13）锚索孔径误差2 mm。4）锚索安放要保证锚索孔壁的注浆厚度1cm5）砂浆须严格控制加水量和水灰比，灰砂比允工作,预应力锚索抗滑桩施工技术属于典型的加固技术，因具有布置灵活、效果良好、施工便捷等优势而在高速公路高边坡支护中取得广泛应用。经过本文的分析，提出预应力锚索抗滑桩施工技术在某高速公路高边坡支护中的应用要点，位移监测结果表明高边坡稳定可靠，该项施工技术具有可行性，可为类似的公路边坡治理提供技术参考。参考文献1梁伟锡.预应力锚索技术在高速公路高边坡施工中的应用研究J.工程技术研究，2 0 2 3(2)：2 0 7-2 0 9.2李聪.高速公路路堑高边坡施工技术研究.工程建设与设计，2023(1):195-197.3刘新秀,谭强.高速公路高边坡防护技术及工程应用研究J.工程建设与设计,2 0 2 1(1)：7 2-7 4.4涂成瑞.公路高边坡支护预应力锚索施工工艺分析J.交通世界,2 0 2 0(3 6):8 1-8 2.编辑：杨洋1NORTHERNARCHITECTURE107