抗滑桩预加固高速公路硬质陡边坡施工实践.doc

抗滑桩预加固高速公路硬质高陡边坡施工实践梅爱成（甘肃路桥第三公路工程有限责任公司 兰州 730050）【摘 要】 本文通过抗滑桩预加固高速公路高陡硬质边坡施工实践，根据其构造、结构特点，提出了施工过程控制要点，通过精心施工，达到了边坡预加固综合治理的目的，取得了显著的综合效益。 【关键词】 抗滑桩 预加固 硬质 高陡边坡自然的硬质高陡边坡在大自然的千年洗礼中可能岿然不动，但修筑构造物时通过坡脚开挖，即使较小的破坏、扰动，常会诱发滑坡、崩塌等地质灾害发生，因此，为了避免完工后运营期间焦头烂额地被动处治，不如通过技术经济分析，采用主动预防措施更符合实际情况和发展的需要，符合项目全寿命周期理念。 高速公路工程坡脚高陡边坡的开挖更有可能破坏山体平衡，影响山体稳定，影响工程结构物稳定与安全，通过科学合理的预加固方案实施，精心施工，防患于未然，体现综合治理的目的和获得全寿命周期的综合效益。本文所述的抗滑桩预加固高速公路高陡硬质边坡施工在我甘肃省大规模应用尚属首次。1 抗滑桩预加固高速公路硬质陡边坡路基段工程概况及地形、地质、水文条件1.1 工程概况SK79+480.25762段单幅高速公路路基在两河交汇之间的余脉上展线，路基两端分别与两座大桥顺接。该路基属高填（左）高挖（右）路段，左侧设计抗滑桩、承台、挡土墙高路堤，其中SK79+480.25506段、SK79+576624段和SK79+674372段为衡重式挡土墙路堤；SK79+506576段、SK79+624674段和SK79+732762段为抗滑桩、承台、挡土墙路堤，每个承台长10m，作为一个承载单元，下承两根间距4.95m的1.51.5m的方形抗滑桩深入强风化砂砾岩持力层，抗滑桩共计30根（如图立面简图所示）。1.2 地形地质条件该路段山体边坡为红色砂砾岩上覆黄土层，地形起伏变化较大，且横坡较陡，自然坡度2055，部分段落横坡变化急骤，坡度3055。覆盖黄土层为一般新黄土，土层厚度分布不均，0.67.2m；下层强风化砂砾岩1220m，以下为弱风化砂砾岩，局部有滑坡和坍塌现象。地形陡峻处为胸径1015cm的松树林，较平缓处为农地和草坎，植被覆盖较好。1.3 气象该段属暖温带亚湿润大陆性气候区，年平均降水量550679.1mm，年降水分布不均，多集中于69月，占年降水量的73.5%，且多以暴雨形式出现。1.4 水文地质条件该区域陡坡地的地表水受大气降水及第四系覆盖层孔隙水补给，雨季水量稍大，枯水季节补给较小，流量极小，受大气降水影响大。坡面开挖破坏严重可能引起局部坍塌，如遇长时间的大、暴雨可能引起较大坍塌、滑坡。2、抗滑桩预加固高速公路硬质高陡边坡路基段预加固设计方案2.1 预加固设计思路通过地质钻探、挖探、物探及试验结果分析与判断，并结合现场情况、力学计算和方案比选，针对地面横坡较陡，具有比较明显的滑动面和不稳定迹象，新黄土下覆强风化、弱风化砂砾岩硬质地层的特点，采取抗滑桩嵌入硬质地层提供足够的锚固力，增强坡脚抵抗力，并保证潜在滑坡体不越过桩顶滑动；每两根桩抗滑桩和桩顶承台连为一个承载单元，和其上衡重式挡土墙共同作为半填高路堤，重力式抗滑挡墙既防护边坡，又作为路基的重要组成部分，抗滑桩、承台和抗滑挡土墙共同支挡坡脚土体，起到平衡和稳定作用。通过各项措施的综合应用使该段设计达到经济合理、安全可靠，起到主动预防的目的。2.2 预加固设计方案2.2.1 抗滑桩设计C25钢筋混凝土抗滑桩截面尺寸1.51.5m，每2根由承台连接形成1个结构单元，桩间距4.95m，桩长根据地形为10m、11m、12m、13m、14m和15m六种结构。抗滑桩主筋为36精轧螺纹钢，为起到良好的抗弯、剪效果，靠山侧36精轧螺纹钢双排按21cm间距双根布置；其余三侧架立筋为间距30cm的16一级钢筋；箍筋为16二级钢筋，桩长上部2m箍筋间距为10cm，其余箍筋间距为20cm（标准断面一、二）。2.2.2 承台设计桩顶设置C25钢筋混凝土承台，分别为长9.87m、宽4m、高1.5m和长9.87m、宽3m、高1.2m两种结构，为25、12二级钢筋和8一级钢筋钢筋骨架。2.2.3 衡重式挡墙设计衡重式抗滑挡土墙结构形式设计为三种，标准断面一适用于墙高大于6m的陡坡路段，标准断面二适用于墙高小于6m的陡坡路段，准断面三适用于地面横坡较缓的路段。挡墙顶宽1m，外坡1:0.15，外坡1:0.25，在挡墙底部（高出地面30cm处）和耳台各设一排泄水孔。3、抗滑桩预加固高速公路硬质高陡边坡路基段施工要点抗滑桩预加固高速公路硬质陡边坡的关键、难点是抗滑桩施工，抗滑桩的施工质量直接关系到提供抗滑力，影响到路基、山体的整体稳定性。因此，施工前须针对该抗滑桩预加固高速公路硬质高陡边坡路基段子分部工程编制详细的施工组织设计，充分考虑各种因素，采用多种综合措施，确保工程质量，保证施工安全。3.1 边坡开挖及临时排水施工要点该段单幅路基属高填高挖，分层分台，作业面狭小，施工难度大。为了保证山体稳定，路右侧先不开挖刷破，但须做好山体上侧汇水的引排。左侧基坑自上而下、分段依次开挖，注意观测边坡稳定性，防止边坡滑塌。基坑务必做好排水，不得积水，做好桩口围护，防止雨水灌入，完善的临时排水系统，使水流迅速排离，严禁使水流直接冲刷路基、边坡和基坑。3.2 抗滑桩施工要点(1)施工前，结合设计核对地面情况，若实际地形、地质与设计不符或已有变化，应及时变更设计，采用动态设计的方法使设计与实际相符。 (2)方桩、场地狭小、软石硬质边坡等因素决定了成孔方法选择人工采用小型机具的方法技术经济效果较优，采用空压机和手持风镐钻孔，小卷扬机吊运钻渣；需要备好机具、器材和井下排水、通风、照明设施、落实人员及做好工作计划，落实安全防护措施。(3)抗滑桩承台挡土墙宜在旱季施工，施工中及时采取有效措施，防止土体坍塌；加强观测，根据实际需要设置必要的观测点；直至施工完成后经过一个雨季，观测资料附入竣工文件。(4)桩孔从设计段落一端向主轴方向跳槽隔桩开挖，达到设计顶面标高并观测边坡稳定后再开挖。开挖前整平孔口地面，地表做好截、排水及防渗工作，做好锁口，孔口以下分节开挖，每节开挖宜为0.52.0m，挖一节立即支护一节。围岩较松软、破碎或有水时，分节不宜过长，不得在土石变化处和滑动面处分节。(5)挖孔时需按设计灌注混凝土护壁，护壁混凝土紧贴围岩灌注，灌注前清除孔壁上的松动石块、浮土；护壁采用C15细石混凝土，不得用砂浆代替，护壁厚度20cm；在滑动面处的护壁予以加强，承受推力较大的锁口和护壁增加钢筋。(6)桩孔在开挖的过程中按照实际情况及时做好支护工作，确保井下施工的安全，开挖在上一节护壁混凝土终凝后进行。护壁混凝土模板的支撑可于灌注后24h拆除。 (7)在围岩松软、破碎和有滑动面的节段，在护壁内顺滑动方向用临时横撑加强支护，并观测其受力情况，及时进行加固。当发现横撑受力变形、破损而失效时，孔下施工人员立即撤离。(8)桩孔中开挖的弃渣不得随意堆放，要及时运出，符合路基填料要求的加强利用，否则需及时运走至指定地点。 (9)由于方形钢筋笼钢筋配置靠山侧多，外侧少，如果制作钢筋笼直接吊装会发生钢筋笼太重、刚度不够、重心倾斜等现象，因此选择小型吊装机具，逐根吊装，孔内绑扎骨架，因此要确保施工人员安全。(10)孔内绑扎钢筋笼注意钢筋的位置、间距和保护层厚度符合规范要求。伸入承台内的主筋高度不小于设计高度（120cm/90cm），外偏15，并和承台钢筋穿插可靠连接。(11)钢筋的接头不得设在土石分界和滑动面处，注意主筋（36精轧螺纹钢双排双根）务必布置在靠山的一侧。(12)在灌注桩身混凝土前检查断面尺寸，对钢筋笼自检合格后，按要求灌注混凝土并振捣密实；灌注时利用串通连续浇筑，桩长顶部4m范围内用插入式振捣器振捣密实；当有滑动迹象时需加快施工进度，宜采用速凝、早强混凝土。3.3 承台施工要点施工前将承台底部的土体夯实整平（机械开挖时不得破坏原土基底）。抗滑桩施工完成后按照设计图纸施工承台及挡土墙，为保证承台与挡土墙之间的衔接，提供可靠的抗滑力，承台顶面按3030cm预埋长1.4m/1.0m的16一级钢筋（埋入端设180弯钩），并预埋石榫，以便和挡墙可靠接茬。3.4 衡重式抗滑挡土墙施工要点(1)砌体工程要求“内实外美”，砌筑过程中采用座浆法施工（杜绝采用灌浆法）。注意砌筑顺序，片石应安放稳固，砂浆饱满密实，严禁出现空洞。(2)按设计的10m设置伸缩缝（沉降缝），缝处要求全断面垂直贯通，缝宽2cm，缝中夹两面均匀涂刷沥青的纤维板或压缩板，缝内填塞深1015cm沥青麻絮。(3)按设计要求布设泄水孔，保证泄水孔通畅，铺设土工布施作反滤层。(4)墙背按要求填料分层填筑密实，杜绝虚填。挡墙施工和墙背回填要前后相承施工，相差不能大于1.5m。(5)挡墙和桥台连接处施工时注意连接部分的合理衔接。4 结语该段高速公路地形、地质复杂，边坡陡峻，植被覆盖好，表层土体涵养水分高，高边坡地质灾害较多，降雨