预应力锚索桩板墙加固高陡边坡施工技术
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【摘要】桩板墙作为深路堑加固施工方法之一，在工程领域发挥着重要作用。这一结构在减小工程数量、缩短工期、降低成本、节约投资等方面有着明显的优越性，因此有着广泛的应用前景。本文主要对预应力锚索桩板墙施工技术作了简单介绍。
【关键词】 深路堑 预应力锚索 桩板墙 施工技术
中图分类号：TU74 文献标识码： A
引言
铁路以深路堑方式通过山丘地段，在以往的设计和施工中一般采用重力式路堑挡土墙或抗滑桩加固边坡，对于岩层走向与线路夹角小于35度，岩层间夹有软弱夹层时，采取上述加固办法很难保证路堑边坡的稳定，但采取预应力锚索桩板墙加固岩层走向与线路夹角在10～35度之间高且陡的路堑边坡收到很好的效果。同时，这一结构在减小工程数量、缩短工期、降低成本等方面有显著的优越性。
1 工程概况
新建地方铁路，多伦至丰宁线Ⅰ类变更，DK91+015～DK91+105左侧为桩板墙支挡，Ⅰ型桩间距6.0m，锚固段长9m，桩截面2.5*2.75m，锚固桩总计16根；DK91+566～DK91+650左侧为桩板墙支挡，Ⅰ型桩间距6.0m，锚固段长11m，桩截面2.5*2.75m，锚固桩总计15根。锚固桩采用C35钢筋混凝土现场浇筑，桩间挡土板采用预制C40钢筋混凝土板，板高0.5m。
2 挖孔桩施工
2.1开挖：按测量定桩，放出开挖线，然后进行开挖作业。开挖从两端向中间间隔开挖，为减轻开挖时对井壁的震动，以风镐开挖为主，岩石地段，以凿岩机钻孔，浅眼爆破，非电毫秒雷管引爆。
2.2绑扎护壁钢筋：井壁分节开挖，分节支护，支护前清除孔壁上的浮土和松动石块，视围岩强度，每节高度为1.0～1.5m。在挖完一节护壁深度后，修整井壁，下护壁钢筋，进行绑扎。
2.3立模支护：下挡抗滑桩和上挡预应力锚索抗滑桩的路基顶面以下部分，护壁形式采用上大下小的锯齿状；上挡的路基顶面以上部分，由于桩前路基土石方开挖后，桩身需要外露，因此，该段护壁设计成竖直的形式，两节护壁间预留约20cm供浇筑护壁砼所用，其它部位护壁形式采用锯齿状，方便砼浇筑。孔内绑扎护壁钢筋、立模、就地灌注护壁砼；灌注完护壁后24小时拆除支架和模板。桩孔应开挖一节，立即支护一节（当出现坑壁坍塌或护壁变形破坏时，应及时加固支护处理）。对于设计成竖直护壁，每节护壁间孔隙不大于250mm，供灌砼用，砼浇注完成后，立即将孔隙填满、抹平。
2.4挖至桩底，检查桩底标高及地质情况、嵌入深度符合设计后报检。开挖中若与设计有出入，则按有关规定程序处理。
2.5桩身钢筋安制
2.5.1钢筋笼在钢筋加工场集中下料弯制，载重汽车运输至工地，采用汽车吊和人工将钢筋放入孔内，在孔内进行绑扎和焊接钢筋笼。钢筋下料、弯折、绑扎均须按设计图纸及施工规范操作。孔桩钢筋骨架允许偏差：骨架长度±10mm，骨架直径±5mm，主筋间距±20mm，
加劲筋间距±20mm，箍筋间距±20mm，骨架垂直度偏差不超过1%孔深。
2.5.2桩的钢筋连接采用双面焊接。纵向主筋接长采用闪光对焊接长（或其它保证强度和质量要求的连接工艺）。主筋下料时，应准确计算每根主筋下料长度，确保焊接接头数量在同一截面内不超过总数的1/3，接头要错开，以利于其受力，主筋应点焊成束。钢筋接头应按规范要求做连接强度试验。施工时，需特别注意受力主筋安放位置。
2.5.3钢筋焊接时，主筋内缘应光滑，钢筋接头不得侵入主筋内净空。
2.5.4上挡抗滑桩内设计有预应力锚索，钢筋笼绑扎好灌注砼前，严格按照设计位置采用PVC管预留预应力锚索孔，并用U形卡环将其固定，防止其位置在浇筑砼发生偏移。
2.6灌注桩身砼
2.6.1桩身砼在拌和站集中生产，砼运输车运输，用减速串筒灌注，串筒底部与孔内底部或砼面高度≯2m。砼坍落度控制在7～9M。
2.6.2砼由串筒灌入孔桩后会产生粗细骨料不均，应人工配合把粗细骨料铲均。
2.6.3用插入式捣固器将砼捣固密实。捣固砼时，孔桩砼应四周高，中间低，捣固时捣固棒离孔壁5～10cm，由四周往中间捣固，应捣固到砼不再冒气泡为宜。
2.6.4桩身砼灌注必须一次浇筑完成，以防止断桩。待桩施工完成后，才能开挖桩前岩土。
挖孔桩施工工艺流程图
3 预应力锚索施工
3.1钻孔
3.1.1选用锚索钻机，用汽车吊吊装就位，采取可靠的固定措施，将钻机固定在工作平台上。
3.1.2现场测设倾角并精确调整钻杆至设计位置，由钢套管进入，沿开挖槽底达基岩后，开始钻进，以高压风作动力。
3.1.3施钻时开始宜低速慢进2.0米后，以正常速度钻进。同时施钻过程中，应随时观察钻机定位情况和钻杆方位，以确保钻孔质量。
3.1.4锚孔钻进采用无水干钻，禁止开水钻进，以确保锚固工程施工不恶化边坡岩土工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。
3.2清孔
钻孔完成后，采用高压风对孔底射风数次进行清孔，并对孔深、方位角进行检查，合格后进入下一步作业。
3.3编制锚索
3.3.1锚索制作：锚索在钢筋加工场采用砂轮切割机下料、除锈，现场制作成型。
3.3.2在锚索自由段套装护套，避免锚索自由段发生锚索与漏入灰浆粘结现象，自由段锚索能自由伸缩。
3.4锚索安装与注浆
3.4.1锚索安装前检查钻孔情况，保证孔深与锚索长度一致，同时检查附件及排气管是否完好。
3.4.2锚索采用人工方法推进，使锚索在钻孔顺序直送到孔底。
3.4.3注浆机具：选用压浆机，最大排浆压力1.5Mpa。
3.4.4浆液配制：采用水泥砂浆，砂浆强度≥35MPa，注浆压力不低于0.3 MPa。
3.4.5注浆时，注浆管随浆液的注入而徐徐上拔，保证锚索锚固段的砂浆饱满。
3.4.6锚索推送应在稳固的脚手架上进行，为防止机械起吊而损坏钢绞线或导致注浆管破裂，宜采用人工运输和安装。
预应力锚索施工工艺流程图
3.5浇筑锚固板
3.5.1锚固板满足设计要求，混凝土强度≥35MPa，采用现浇混凝土。
3.5.2现浇混凝土板经养生其强度达到70%后，方可进行锚固张拉。
3.5.3混凝土浇筑之前，必须清除孔口周围及建筑面上的碎石、泥土等，然后绑扎钢筋、立模，并同时安装纵向筋、定位管及固定锚垫板。锚垫板可以作为锚墩端面模板固定在定位管端部，且与定位管轴线垂直。
3.6张拉与二次注浆
3.6.1锚索锚固端的注浆达到设计强度的80%后，进行预应力张拉，张拉力符合设计要求。
3.6.2张拉完成后，即进行二次注浆，注浆压力0.5～1.0Mpa，待注浆浓度与进浆浓度一致时停止注浆，最后用混凝土封闭锚头。
3.6.3注浆结束后的次日，检查各锚索孔注浆是否灌满，如有未灌满的，要进行复灌，确保每个锚索孔灌浆饱满密实。
4 桩间板预制及安装
4.1桩间板的预制
A型板在施工现场进行预制，为保证砼表观质量，采用5cm厚的光滑覆膜板制作。预制挡土板时预留好吊装孔。挡土板内混凝土振捣时，必须采取有效措施严格控制钢筋的设计位置，避免钢筋上爬、侧移而影响其承载力。钢筋混凝土挡土板采用翻转脱模时，混凝土的强度必须达到70%以上才能翻身搬运。挡板砼养护必须及时，且养护时间不得小于7天。
4.2桩间板的安装
桩完成后，人工破除桩与挡板相连部位的护壁砼。挂板需在回填前进行，以防雨季水流引起坍塌。利用吊车进行A型板安装。挡土板安装要求中线、标高、位置正确，表面平整，光洁度好。挡土板施工时，必须挂线作业，保证所有挡土板在同一平面上，且垂直度符合要求。
5 墙后回填
填筑前按设计要求作好碎石反滤层，然后进行墙后回填，用于回填的全部材料，必须符合技术规范和设计要求，填料既要能被充分压实，又要具备良好的透水性，采用石方回填。回填应分层填筑，根据压实机型，一般控制在每层填厚不大于50厘米，分层填筑应尽量保证摊铺厚度均匀、平顺。在雨季回填时，填筑面应做成3%-4%的坡度，以利于排水。回填前，先在断面上划分回填层次，确定检测频率，填写检测记录。不同回填料分层填筑，不准混合用。每层回填都要做压实度检验，压实度检验记录必须和填筑高度相等，并保证符合技术规范要求。
6 结束语
在施工中，必须作好施工防护，严格控制挖孔、护壁的施工速度，并且要详细调查地质情况，如有变化，与设计单位及时沟通解决。应充分认识到潜在的地质危害，既要考虑工程的安全性、可靠性及经济性，又要重视施工方法、施工工艺的可行性，尽量做到节约工程投资，缩短施工工期。
第一作者简介：谷芳蔚 1988年9月生 2009年毕业于哈尔滨铁道职业技术学院 助理工程师 中铁三局运输工程分公司
参考文献：
[1] 张晓军 预应力锚索抗滑桩施工技术[J] 甘肃科技 2010年20期
[2] 赵丽莉 桩井开挖岩石爆破技术[J] 中国市场 2010年32期