哈西客站预应力锚索桩板墙施工技术探讨

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摘 要：预应力锚索桩板墙是一种新型轻型支挡结构。近年来，在公路、铁路、水利工程建设中的边坡加固工程中得到广泛应用。本文结合哈尔滨西客站桩板墙的工程特点，探讨了预应力锚索桩板墙的施工工艺流程及施工要点，对保证预应力锚索桩板墙结构施工质量具有重要意义。

关键词：预应力锚索桩板墙；工艺流程；施工要点

中图分类号：U291.6 文献标识码：A

1 工程概况

哈大客运专线北起哈尔滨市，南经长春、沈阳，直抵大连；全长904公里，最高时速可达350km以上；哈尔滨西客站是新建铁路哈大客运专线的重要组成部分。新建哈尔滨西客运站工程DK920+626.31~DK920+734.31段路基工程以深挖方形式通过，最大挖方深度超过18.0m，路基两侧设置预应力锚索桩板挡土墙结构。工点范围地形相对较为平坦、开阔，地貌单元为松辽平原北部岗阜状冲积平原，出露地层主要为第四系全新统人工填筑土，上更新统冲击黏质黄土、粉质粘土，底部为砂土层。

2 施工工艺

2.1 施工工艺流程

本工程预应力锚索桩板墙施工工艺流程如图所示。

2.2 施工要点

2.2.1 桩板墙施工

桩基基础采用人工挖孔，吊车吊放钢筋笼，混凝土采用集中拌和站拌和、灌车运输、导管灌注。主要施工工序包括场地平整、挖孔、端部桩底处理、钢筋笼制作与安装、水下混凝土灌注等工作。

平整场地及测量放样。对场地进行平整，结合地形做好桩区地面截、排水及防渗工作。按施工图进行测量放样，核对平面位置。

桩基开挖。根据测量放样的平面尺寸，用人力掘进开挖。当挖至1m时，采用C20混凝土护壁，厚度20cm。孔口位置适当加厚，护壁后保证孔径不小于设计直径，护壁高度要高出桩顶设计标高40cm；护壁完成后继续开挖，每掘进1m，检查孔径、桩位和垂直度，使之符合规范要求，并进行护壁；开挖过程中，保留好每米的土样，随时取样并与地质勘探资料对比，如有不符，及时提出变更报告，并做好每日挖深的原始记录。当有地下水时，采用潜水泵排水。

终孔检测。挖至基底设计标高后，采用与设计桩径相同、长5m的检孔器检测桩的孔径、孔深、垂直度，符合规范要求后，对基底进行清理，除掉松散的石块、沉淀物。

钢筋笼的制作与安装。钢筋笼在钢筋加工场内加工成形。吊装时钢筋笼中心应与孔位中心重合，钢筋保护层采用混凝土垫块施作。缓慢下放钢筋笼，防止碰撞孔壁引发塌孔。

混凝土的灌注。采用罐车配合吊车进行水下混凝土灌注，采用φ250mm的钢导管，导管安装时要固定在桩的中心，顶部托架要保持水平，使之位置居中、轴线顺直、稳步沉放，上部安装储料漏斗，底部离孔底250~400mm，隔水栓采用小砂袋；混凝土掺用高效缓凝剂，以保证有足够的坍落度和良好的和易性。混凝土在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象，灌注时应保持足够的流动性，坍落度要控制在180~220mm范围内；混凝土灌注过程中，随时检查孔内混凝土面的位置，掌握好拆除导管时间，使导管埋入混凝土内深度始终保持2~4m内，混凝土灌注过程中随时测量混凝土面位置和导管埋入深度，并作好浇注详细记录；距桩顶2m长内用振捣棒加以振实，混凝土灌注终结时，桩顶要高出设计0.3m左右，以保证凿除桩头后桩的质量。混凝土灌注连续不得中断。

桩基检测。采用无损检测法测出桩的类别，检测出一类桩、二类桩、有问题桩和废桩，作出评定后，对不合格的桩要及时处理。

2.2.2 锚索制作

锚索可在钻孔的同时在现场进行制作，内锚固段采用波纹形状，张拉段采用直线形状。钢绞线露在桩身外的长度为60cm，将截好的钢绞线平顺地放在作业台架上，量出锚固段和锚索设计长度，分别作出标记；在内锚固段的范围内穿对中隔离支架，间距100cm，两对中支架之间扎紧固环一道；张拉段每米也扎一道紧固环，并用Φ22的聚乙烯塑料管穿套，内涂防腐油膏，最后，在锚索端头套上导向尖锥。注浆管采用Φ25mm硬塑料管，与钢绞线一道放入孔内，隔离支架采用5mm厚钢板制作。

2.2.3 锚索安装

向锚索孔装索前，要核对锚索编号是否与孔号一致。确认无误后，再以高压风清孔一次，即可安装锚索。安装锚索要顺畅进入，若中途受阻，采用高压风在锚索前吹孔，锚索跟进的办法安装锚索，若安装锚索仍不顺畅，立即拔出锚索，安排钻机清孔，重新安装锚索。

2.2.4 注浆

采用孔底注浆法，砂浆由孔底注入，空气由锚索孔排出。待浓浆从孔口流出后安装止浆塞加压注浆，直到注浆压力保持0.6-0.8MPa，停止注浆。水泥砂浆采用标号不低于42.5的硅酸盐水泥或普通水泥，水灰比、速凝剂加入量根据施工配合比确定，外加少量铝粉使水泥浆在硬化过程中膨胀。采用的拌合水及减水剂须对预应力钢材无锈蚀作用。浆体强度不小于30MPa，灌浆工作应连续进行，不得中断，并做好试验块。

2.2.5 钢筋混凝土垫板施工

垫板是一个受压构件，它把锚具的集中荷载传递到坡面，垫板表面必须与锚索轴线垂直。钢垫板可以打进垫板混凝土1.5cm，外露1.5cm，垫板内放入Φ8钢筋网一片。采用C35混凝土，模板采用6mm厚钢板定型加工。

2.2.6 锚索的张拉

张拉前，张拉端锚具的下面安设钢垫板（30×30×4mm3），放置前先将钢垫板加工成带有钢绞线和注浆管的孔洞。选用OVM锚具，安装必须与锚索的轴线垂直。千斤顶就位要准确，确保顶出力于锚索在同一轴线上。待托梁及桩身混凝土以及锚固端砂浆强度均达到70%以上时，方可进行锚索的张拉，张拉锚索前需对张拉设备进行标定。

采用单根对称张拉的方法，分二次进行，第一次拉至初始预应力，间隔3~5天后进行第二次张拉，张拉至超张拉应力，每次张拉的稳定时间2~3min，每次均量测锚索伸长量，做好锚索伸长量和相应张拉力记录，并进行实际伸长量与计算伸长量的比较，如超过允许偏差，就暂停张拉，采取措施予以调整，方可继续张拉；若伸长值偏小，可采取超张拉措施，同样每次张拉及下道工序桩前土开挖，均需对桩位移进行监测，做好记录。

2.2.7 封孔注浆及封头混凝土施工

注浆管从预留孔插入，至管口进到锚固段顶面约50cm，在灌满孔道并封闭排气孔后，宜再继续加压至0.8~1.0MPa，稍后再封闭灌浆孔。预应力筋锚固后的外露长度应不小于10cm，锚具应采用混凝土封头保护，封头混凝土的尺寸应大于预埋钢板的尺寸，厚度不小于15cm，封头处原混凝土应凿毛，以增加粘结性，封锚后保持桩面整洁美观。

结束语

新建哈尔滨西客运站工程预应力锚索桩板墙工程已完成，根据施工单位自检、监理单位验收、以及建设单位组织的静态验收情况，结果表明，采用此工艺流程和施工要点，满足了规范要求，保证了施工质量。

参考文献

[1]铁建设[2005]160号，客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准[S].

[2]TZ212-2005，客运专线铁路路基工程施工技术指南[S].

[3]郭培文．预应力锚索桩板墙支护在铁路建筑中的应用[J]．山西建筑，2004(1)：121-123.