山區高速公路工程中抗滑樁施工技術研究

曹然

摘要 為了研究山區高速公路工程中抗滑樁施工技術，文章依托某高速公路工程，分析了抗滑樁各步驟的施工技術、抗滑樁施工質量通病及防治措施。研究結果表明：（1）抗滑樁施工技術可分為3個步驟，分別為樁孔挖掘、鋼筋籠加工及安裝以及抗滑樁混凝土灌注。（2）在抗滑樁施工過程中，常出現的問題為坍孔、鉆孔偏斜、縮孔、鉆孔漏漿、導管進水以及斷樁，針對以上問題制定了防治措施。（3）建議鉆孔施工前選擇合適的鉆頭、鉆孔深度和鉆孔角度，鉆孔過程中定期檢查鉆孔的偏斜度，確保鉆孔符合設計要求。

關鍵詞 高速公路；抗滑樁；施工技術；防治措施

中圖分類號 U445.72文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）08-0068-03

0 引言

隨著我國交通建設的高速發展，在山區高速公路施工中，越來越多邊坡被開挖，在邊坡開挖過程中，常采用抗滑樁對邊坡進行支護加固。為了確保抗滑樁的質量符合工程要求，學者們對抗滑樁的施工技術進行了研究，史勁[1]通過解析國內外抗滑樁的研究現狀，討論了復雜地質環境下高邊坡穩定項目中抗滑樁運用；崔世敏[2]依托某紅黏土邊坡滑坡治理工程，分析了預制樁在紅黏土路塹邊坡滑坡治理中的應用；楊立[3]等依托大永高速公路盧家塆大橋5#～6#橋墩區邊坡工程，探討了山區高速公路大橋邊坡抗滑樁加固措施；楊麗[4]通過實例分析，認為在抗滑樁孔中加入鋼管、鋼筋等防腐蝕保護構件，可避免抗滑樁樁身彎矩過大；呂品[5]通過現場實例分析，論述了樁基礎在礦山巖土工程施工環節的主要特征，闡述了抗滑樁技術的具體應用；謝可望[6]結合某工程實際情況，分析了路基抗滑樁施工技術，提出了具體的施工工藝方法和施工監測要點。以上學者對抗滑樁在邊坡治理中的應用進行了研究，并對抗滑樁的設計進行了分析。

基于此，該文參考以上學者的研究成果，依托某高速公路工程，對山區高速公路工程中抗滑樁的施工技術進行了研究，分析了抗滑樁機械成孔施工技術、抗滑樁鋼筋籠加工及安裝、抗滑樁混凝土澆筑施工技術以及抗滑樁施工質量通病和防治措施。

1 工程概況

西昌至寧南高速公路工程，路線起于涼山州西昌市大興鄉附近，接西昌至香格里拉高速公路西昌支線，經瑪增依烏鄉、寧遠鎮，于寧遠鎮梓油村附近接宜攀高速，路線全長約105.1 km。該工程為西昌至寧南高速公路部分線路，該線路起于蕎窩鎮三道溝，途經施家梁子等，起止里程為K45+155～K57+664，長度為12.5 km，含2處互通、3座隧道、27座橋梁和2 104.65 m路基。該工程施工路段位于川滇塊體東緣的橫斷山系，介于四川盆地和云南省中部高原之間，西北高、東南低，地勢起伏大，河谷切割較深、高低懸殊。因此，在路基開挖過程中，需采用抗滑樁對路塹高邊坡段和路堤段進行支護加固。

2 抗滑樁施工技術

2.1 抗滑樁機械成孔施工技術

在抗滑樁施工前期，采用機械成孔工藝進行樁孔挖掘。抗滑樁施工方案中設計了4種不同規格的抗滑樁，根據抗滑樁的規格，可確定樁孔規格，抗滑樁截面尺寸（長×寬）分別為2 m×3 m、1.75 m×2.5 m、1.5 m×2 m，Φ200 mm圓樁四種規格，最大深度35 m，最小深度8 m，工程所需抗滑樁總長為12 743 m。

在進行旋挖鉆孔灌注樁施工前，需調查清楚地下管線，并進行挖探檢測及做好保護措施。施工前首先平整施工場地，場地標高需高于設計樁頂標高，然后進行樁位放線，放樣前復核設計提供的測量點位和抗滑樁樁位坐標，數據確認無誤后，沿樁中心呈“十”字形引出四個樁位點用來控制樁位，作為單樁護樁。單樁護樁采用鋼筋樁（鋼筋Φ25 mm），樁頂刻十字線，長度80 cm，埋入地下45 cm，并用C15素混凝土保護。樁位放樣完后，以樁位進行復核，準確無誤后進行護筒埋設，定位控制樁示意圖如圖1所示，圖中D為樁孔直徑。

在泥漿制備過程中，采用水化性能較好、造漿率高、成漿快、含砂量少的黏土進行人工造漿，造漿后測試泥漿性能，確保泥漿各項指標符合設計要求。鉆孔前要設置堅固不漏水的護筒，根據不同的表層土類，選擇不同長度的鋼護筒進行埋設，鋼護筒長度原則上不小于2 m，直徑需大于樁徑20 cm，護筒頂面要高出施工水位2 m，并高出施工地面500 mm，其高度要滿足孔內泥漿面高度的要求，護筒頂面中心與設計樁位中心偏差不得超過50 mm。在護管埋設過程中，在護筒口上掛十字線，在十字線中心掛吊一線錘，自然下放，確保與樁中心重合一致，護筒就位后，其外側開挖縫分層回填搗密，護筒底部及周圍采用黏土回填密實，護筒周圍必須用夯機分層夯實，護筒埋設示意圖如圖2所示，圖中D為樁孔直徑。

旋挖鉆機就位后，鉆頭中心點對準樁位中心，保持鉆機桅桿垂直，在護筒注滿泥漿后，開始鉆進，并且邊挖邊補充泥漿，保證在提鉆后液面高于護筒底面，并始終高于地下水位1～1.5 m的水頭高度，同時對地層采用泥漿護壁保證孔壁穩定性，然后反復循環以上操作直至成孔。鉆孔達到設計深度后，應立即進行清孔，清孔采用換漿法清孔。在鉆孔過程中及終孔后，對鉆孔進行階段性的成孔質量檢查，確保成孔質量檢驗符合設計、規范要求。

2.2 抗滑樁鋼筋籠加工及安裝

在鋼筋籠加工過程中，根據鋼筋籠長度確定鋼筋籠的分節長度進行分節制作，加工好的鋼筋籠分節、分類編號。主筋的連接采用直螺紋套筒連接，加強箍筋采用焊接，螺旋箍筋采用綁扎。鋼筋籠采用50 T吊機分段吊裝到孔內，由于抗滑樁最長為35 m，因此，采用在孔口設置吊裝設備、分段綁扎、接長、整體下放鋼筋籠工藝。

在吊裝鋼筋籠過程中，采用三點起吊（9 m以下）方式，第一吊點設在骨架的下部，第二吊點設在骨架長度的中點，第三吊點設在骨架的尾端，起吊時應加強起吊點部位，確保鋼筋籠在起吊時不致變形。入孔時保持垂直緩慢下放，嚴禁快速和強行下放。當第二節鋼筋籠與第一節鋼筋籠進行連接時，上、下主筋位置對正并保持軸線一致，先連接一個方向的兩個接頭，再連接其他接頭。接頭時應檢查接縫間隙，接縫應嚴密，若達不到要求應進行綁焊，接頭連接后，應進行接頭檢查，逐一檢查每個接頭是否擰緊，并達到300 N的扭力，合格后進行聲測管的連接（每連接一節都應進行注水）和螺旋筋的安裝。鋼筋籠下放如圖3所示。

安裝聲測管在安裝鋼筋籠時同步進行，按要求將聲測管定位于鋼筋籠內側，安裝時沿樁周均勻分布，確保聲測管底部到樁底，管體豎直無彎曲變形，頂部露出樁頂標高0.5 m以上。安裝后向管內注水，觀察管口水位情況，確保無滲漏后蓋上專用橡膠蓋以防雜物落入堵塞管道。

2.3 抗滑樁混凝土澆筑施工技術

抗滑樁混凝土澆筑視孔底及附近孔壁滲入的地下水的上升速度大小以及現場條件確定混凝土的澆筑方法。干樁采用導管干樁灌注法施工，遇水采用導管水下樁澆筑法。當鋼筋檢查驗收隱蔽后，立即進行樁芯混凝土澆筑，確定好混凝土配合比，按照設計要求，樁芯混凝土為C30，確保滲水大時也能澆筑。

該工程抗滑樁的混凝土澆筑采用導管水下樁澆筑法，鋼筋籠安裝完成后，安裝導管，在導管底部開放的狀態下將導管緩慢地沉到距孔底300～500 mm的深度處。當灌注混凝土導管安放完成后，清孔后沉淀厚度不大于5 cm，符合要求后方可灌注水下混凝土。在進行混凝土灌注時，應連續灌注，不能中斷灌注，并縮短灌注時間，防止樁孔內頂層混凝土失去流動性。在進行第一批灌注時，混凝土的數量應足夠填充導管底部和埋置深度，開灌前灌注漏斗內儲存的混凝土及吊斗內的混凝土總量須滿足拔球后將導管底端埋入深度1 m以上，才能進行澆筑。在混凝土灌注后期，在孔內不同壓力作用下，上部混凝土并不密實，這些情況下，應增大漏斗落差，在混凝土自重作用下提高密實度。混凝土灌注方式如圖4所示。

抗滑樁灌注完成后，對樁基采用100%超聲波無破損檢測方法進行檢測，對存在缺陷的樁，制定專項方案進行處理，再次檢測合格后，方可進行下一道工序施工。

3 抗滑樁施工質量通病及防治措施

在抗滑樁施工過程中，常出現的問題為坍孔、鉆孔偏斜、縮孔、鉆孔漏漿，導管進水以及斷樁。當孔內水位下降，或抽出的泥漿增多，表明出現了坍孔現象。因此在鉆孔過程中，需控制進尺，并選用大比重、黏度優的泥漿作為潤滑劑，吊放鋼筋籠時保持垂直，禁止觸碰孔壁。當鉆孔輕微偏斜時，可在偏斜處進行上下掃孔，確保鉆孔垂直，當鉆孔偏斜角度大時，可對偏斜處進行回填，然后重新鉆孔。為防止縮孔現象，應統一鉆頭尺寸，更換磨損的鉆頭，在鉆進過程中控制鉆進尺度，同時保證孔內水位合乎要求。

當鉆孔漏漿時，可增加泥漿濃度低速鉆進，或采用回填的方法加固護壁。為防止導管漏水，在導管使用前，對拼接完成的導管進行抗拉試驗和水密試驗，試驗合格后方可使用，導管安放完成時，導管底口至孔底間距為0.3～0.4 m，在進行第一批混凝土灌注時，混凝土能確保埋住導管1 m以上。在灌注過程中，如導管接頭漏水，或導管底口進水，可拔換原管重下新管。在灌注過程中，當斷樁位置在地下水位以上時，可抽掉孔內泥漿，可鑿毛混凝土表面，清洗鋼筋，然后繼續澆筑。當斷樁位置在地下水位以下，可將鋼筋籠提出，重新鉆孔達到設計要求。當斷樁位置在地下水位以下，混凝土灌注的數量導致鋼筋籠無法提出時，可采用小直徑鉆頭，鉆至斷樁部位以下后適當深度，并清除孔內石渣，然后在斷樁部位增設鋼筋籠，滿足工程要求后繼續澆筑混凝土。

4 結論

該文依托高速公路工程，對山區高速公路工程中抗滑樁的施工技術進行了研究，分析了抗滑樁各步驟的施工技術、抗滑樁施工質量通病及防治措施，可得如下結論：

（1）抗滑樁施工技術可分為3個步驟，首先采用機械成孔工藝進行樁孔挖掘，再進行鋼筋籠加工及安裝，然后對安裝好鋼筋籠的樁孔進行混凝土灌注，抗滑樁灌注完成后，對樁基采用100%超聲波無破損檢測方法進行檢測，合格后可進入下一道工序施工。

（2）在抗滑樁施工過程中，常出現的問題為坍孔、鉆孔偏斜、縮孔、鉆孔漏漿、導管進水以及斷樁。當出現坍孔和鉆孔偏斜時，可回填砂石和黏土重新鉆進，當出現縮孔和鉆孔漏漿時，縮孔可加大泥漿比重后擴大鉆孔，漏漿則低速鉆進并回填砂土增加護壁。當出現導管進水時，可拔換原管重新下管，當斷樁出現在地下水位以下時，可增設鋼筋籠繼續混凝土灌注。

（3）在抗滑樁施工開始前，建議根據地質條件和設計要求，選擇合適的鉆頭、鉆孔深度和鉆孔角度。在鉆孔過程中，定期檢查鉆孔的偏斜度，確保鉆孔符合設計要求，同時關注鉆孔過程中的地質變化，做好相應的記錄和處置。

參考文獻

[1]史勁. 復雜地質環境下高邊坡穩定項目中抗滑樁運用分析[J]. 中國設備工程， 2023（20）： 256-258.

[2]崔世敏. 紅黏土邊坡滑坡治理中預制樁的應用分析[J]. 交通科技與管理， 2023（19）： 116-118.

[3]楊立， 趙才聰， 王咸臨. 山區高速公路大橋邊坡抗滑樁加固措施分析[J]. 交通科技與管理， 2023（19）： 122-124.

[4]楊麗. 水庫除險加固工程中抗滑樁的設計分析[J]. 地下水， 2023（5）： 291-292.

[5]呂品. 淺析礦山巖土工程施工中的抗滑樁支護加固技術[J]. 世界有色金屬， 2023（17）： 202-204.

[6]謝可望. 抗滑樁技術在公路路基施工中的應用[J]. 交通世界， 2023（20）： 126-128.