船闸边坡滑坡治理抗滑桩工程施工技术分析

船闸边坡滑坡治理抗滑桩工程施工技术分析

刘树海

中国能源建设集团广西水电工程局有限公司 广西南宁 530001

摘 要：抗滑桩工程可以作为处理边坡病害的一种重要方式，施工单位需要严格参照具体的施工方案进行施工，以确保此类问题得到彻底的解决。笔者结合某船闸边坡滑坡治理工程，深入分析船闸边坡滑坡治理抗滑桩工程施工技术，以期为相关人员提供借鉴与参考。

关键词：船闸边坡；滑坡治理；抗滑桩工程

1 工程概况

右岸船闸边坡上、下游总长约700m，高边坡位于坝轴线的下游，集中在右坝肩和下闸首、下引航道附近两处，其中下闸首、下引航道处边坡最大高度75m 左右，分六级开挖，开挖坡比为1:1.2~1:0.3。边坡开挖之前较陡峻；因船闸基础开挖后形成的陡坡；开挖完成后显露为土质边坡，EL225边坡上部为土层、下部为岩层。滑坡体滑动主要原因为土石分界线处断裂，基础开挖至基底约EL213左右，显示裂隙明显，边坡岩石体与土层分界处有明显的裂缝，石方与土方在分解处形成倒三角型，因此下闸首下游段，遭遇强降雨后浅沟处截水沟上部分的雨水由于往下的惯性作用，直接越过截水沟往下部流，渗入坡体而饱和，进而大大降低了沿途具有的抗剪强度，使得下滑力大大提升，受浅沟处边坡失稳影响，牵引变形体上部及下游引航道相邻的边坡一起出现裂缝滑移，从而形成滑坡。滑坡规模小于10万m3，属小型滑坡，船闸右岸高边坡开挖现状如图1。

图1 右岸船闸边坡开挖现状照片

2 船闸边坡滑坡治理抗滑桩工程施工程序

施工准备（包括填筑临时7#施工道路)→造孔钻机、吊车、挖机、自卸车等施工设备进场至下游工作面附近→抗滑桩施工平台挖填→抗滑桩桩基施工→重新修筑5#施工道路→造孔钻机等机械退场。

3桩基（EL225.0以下）施工工艺

其施工工艺流程  测量放线定桩位→桩机就位→混凝土护壁施工→钻孔取土成孔→清除孔底沉渣→成孔质量检查验收→吊放钢筋笼→安装导管→浇筑孔内混凝土→拔出导管→破除桩头→清理场地。

3.1桩位测量

依据总平面图，桩基平面图，施工工作的第一步将由测量工程师完成，工程师放线，做好各轴线位置的测量工作，借助木桩做好各轴线位置的标记工作，确保审核无误之后进行后续工作。再依照平面布置图准确测量各个桩体的具体位置，使用插入地下一定深度的钢筋作为标记，确保标记明显，避免由于各个装置的移动对标志造成影响，使得测量结果产生误差，影响测量的精准性。桩位被允许的偏差范围垂直方向为1/6d，轴线方向则为1/4d。

3.2钻机就位

由于旋挖钻机具备较大的重量以及较为强劲的动力，需要配备履带，与此同时，为了确保行进过程中的稳定性，在钻机作业之前工作人员应当做好对土层的加固工作，可以采取铺设钢板以及填充片石的方法进行加固，尽可能提地基具有的承压力。钻头与护筒中心能够允许的偏差将小于等于5cm。施工人员务必确保开孔孔位的准确度，同时确保孔壁竖直以及坚实。

3.3埋设护筒

护筒的原材料应为5mm钢板，同时在护筒的各个部分焊接一部分加强筋提高护筒的刚度，护筒内径应当大于桩径0.2m，护筒高度应为1.8m～2.3m范围之内，护筒顶下20cm处将设立一个20cm×40cm溢浆孔。护筒完成之后，应当依据标记情况妥善放置护筒，并再次核实放置位置是否精准。护筒中心与桩位中心可被允许的偏差范围在50mm以内。

3.4旋挖钻孔

抗滑灌注桩采用旋挖钻成孔灌注桩，施工过程中将结合实际的地层状况进行合理的分析，使用干作业成孔得方式完成后续的施工。开挖的方式将使用间隔方式，间隔距离为2孔，按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔进行施工，完成Ⅰ序，接Ⅱ序，再完成Ⅲ序孔。

钢护筒埋设完成后，据现场实际情况铺设钢板，钻机就可就位，钻机摆放到位后利用系统对钻机进行桅杆调直，保持钻机转盘中心、钻头、桩位中心在同一铅垂线上，进而确保钻孔的垂直度。

3.5清孔

钻孔的深度达到设计标高后，进行第一次清孔，在清孔过程中应注意控制孔底沉渣、泥浆的各项指标。本工程采取终孔后和混凝土开浇前二次清孔。清孔过程中应当尽可能确保孔内原浆不变，禁止使用加深孔底深度的方式进行处理。

3.6检孔

实施钻孔直至达到设计深度的过程中，核查人员应当不断审查孔径、孔深、以及竖直度等指标是否符合施工要求。检测工作的开展应当在其下入钢筋之前进行。

3.6.1塌孔质量管理措施

钻进速度的选择应当参照当地的实际土层情况以及其他信息，尤其施工到水位以下区域时，应当尽可能遵循“轻压、轻钻、慢上下”的基本原则，避免由于动作剧烈造成水流，使得土质受到严重塌孔。

3.6.2防止孔斜、保证桩孔垂直度

孔斜产生的可能原因包括许多，可能是由于在钻孔过程中遭遇较大孤石或探头石，压迫钻具偏离预定的孔轴线，或是在钻孔的过程中遇到粒径差别较大的砂砾层，都将导致钻头受阻力不均，进而使得钻具倾斜，导致孔斜。

3.6.3质量检测手段

桩位偏移程度使用直尺进行实际测量,成孔深度的测量工具将采用测绳,垂直度的测量工具将采用检孔器。桩孔位偏差不超过50mm，垂直度偏差不得大于桩长的0.5%，孔深误差不超过20mm。

3.7钢筋笼制作吊装

（1）钢筋骨架制作：钢筋笼骨架应当分成3节进行制作，第1、2节按设计连接后主筋要露出EL225.0平台至少1米。钢筋笼的直径设计以及及制作过程应符合施工要求。主筋连接按设计要求进行机械或焊接成型，当接头采用搭接焊接时，接缝长度≥10d（单面）或≥5d（双面）。为尽可能防止钢筋出现变形情况，每道加强筋应当设置三角支撑。

（2）钢筋骨架的存放及运输：钢筋笼在钢筋场加工制作后临时存放在钢筋厂。在进行钢筋骨架的存放工作时，每个加劲筋底部都应当垫上木方，避免钢筋骨架出现受潮情况或被泥土污染。工作人员应当为每组骨架的各一节段安排好合理的次序，并做好标志牌，方便之后装车运出工作的开展。钢筋骨架运输的过程中应当充分确保骨架不变形。

（3）在进行钢筋笼的安装工作时，应当采取两点起吊的方法。第一吊点应当设立于骨架的下部，第二吊点应当设立于骨架长度的中点到上三分点这两点范围之间。工作人员应当做好起吊点的加强工作，尽可能确保钢筋笼在起吊过程中不出现变形情况。吊放钢筋笼时操作人员应当对准孔径，保证钢筋笼始终处于垂直状态，轻放、慢放入孔，入孔后应缓慢下放，切记出现左右旋转的情况，避免出现摆动进而出现碰撞孔壁的情况。假如下放过程中出现阻碍，应当及时停止操作，查明阻碍原因并及时采取措施。严禁出现高提猛落或者强制下放的情况。操作人员应当首先将第一节骨架放置在最后一节加劲筋所在的位置，将钢筋骨架临时固定在孔口工字钢上，再进行第二节骨架的起吊工作，并将两者连接，连接工作将采取电弧焊单面连接的方式。连接接头位置应当确保至少依照50％的接头数量错开连接，且保证接头范围不小于50cm。

（4）钢筋骨架制造以及吊放过程中能够允许的偏差范围为：主筋间距±10mm；箍筋间距±20mm；骨架外径±l0mm；骨架倾斜度±0.5%；骨架保护层厚度±20mm；骨架中心平面位置20mm；骨架顶端高程+20mm，骨架底面高程±50mm。

（5）接头：当孔深超过6m，需对钢筋进行接头处理时，钢筋接头原则上宜采用焊接或机械连接接头，相应焊接长度为：单面焊10d（d为两搭接钢筋中较大一根钢筋的直径，下同），双面焊5d。

钢筋主筋净保护层厚度按设计要求进行设置，借助定位环或其他同强度等级的混凝土进行预先垫块。垫块形状应当为圆柱形，直径应当是净保护层直径的2倍，厚度应为5cm。钢筋笼应按设计图埋设声测管，并进行检测，避免堵塞。

3.8 EL225以下混凝土浇筑

因抗滑桩设计顶部高程为EL230，施工平台高程为EL225，故抗滑桩混凝土施工分两阶段施工，第一阶段为EL225以下混凝土灌注，第二阶段为EL225~EL230常规混凝土浇筑（此部分混凝土按常规方法实施，在此不做描述）。

3.8.1下导管

（1）导管的选择

导管材料的选择应当使用钢导管，各个管节的长度型号类型众多，包括0.5m、1.0m、2.5m、3.0m、4m、6.0m，管径应为250mm，钢管厚应为3mm，各个管节应当使用止水胶垫以及螺栓进行连接。并在拼装工作完成后确保导管底部的间距范围在0.3～0.5m，促进隔水栓的快速排出并保障沉渣的顺利挤出。在使用导管之前，应当进行检修，同时使用0.6～1.0mpa水压力进行试压，检验结果合格后才能投入使用。

施工单位应当严禁工作人员使用检验结果显示不合格的导管。导管长度应结合孔深进行选择，满足后续施工工作的需要，确保清孔工作开展时能够下至孔底：水下浇筑时，导管底端距孔底0.5m左右，以确保混凝土能够顺利灌至孔底。

（2）导管下放

导管应当在各个接口处连接牢固，并放置密封圈，吊放时，确保导管居中，沿轴线进行顺直下放，并保持稳定状态。

3.8.2灌注砼

（1）混凝土将使用输送泵或者砼搅拌车运输的方式将其直接放置到需要进行浇筑的位置，再将其倒入料斗内，将坍落度范围控制在18～22cm内；混凝土入仓的方法和设备不应产生粗骨料从混凝土中分离；混凝土浇筑时应保持连续性，应在混凝土初凝前充分振捣密实。进行混凝土的浇筑工作时时，尽可能避免在溜槽和仓内加水，假如混凝土具备较差的和易性，可以考虑使用加强振捣的方式，进而保障挡土墙的质量。

（2）井口设置固定料斗支架，利用导管注入桩孔内，必要时在孔底部架设溜槽。为避免混凝土骨料分离，串筒底距浇筑砼面控制在2m以内，下料高度过大时，为避免骨料分离严重，可安装配置缓冲器。为保障砼的密实度，应当使用振动棒进行分层，每层浇筑高度小于0.5～0.7m。振动棒的使用应当坚持“快插慢拔”的基本原则，在操作过程中小幅度抽动搅拌棒，确保上下振捣均匀。振捣时间大约为20秒～30秒左右，最少不少于10秒，停止搅拌的标志是表面呈水平状态，没有明显的下沉，同时表面泛出灰浆。振动棒应插入下层5cm左右，进而破除两层间接缝。

（3）为保证成桩质量，砼灌注面应高出设计桩顶高程0.5～1.0m，以便凿除浮浆。

（4）在新浇灌注桩混凝土之前,要确保现场混凝土料要满足浇1根桩以上的量,即不少于4.5m3，以防因混凝土量不足，造成等料时间太长，混凝土发生终凝，从而发生断桩现象。

（6）施工人员在对桩身进行混凝土浇灌的过程中，应当先开展混凝土试块工作。不足百立方米时，每班都应取。

（7）假如施工过程中发现孔底积水深度已经大于l00mm，但仍然具备条件可以排干积水时，应当尽快选择高效率的抽水设备并及时处理积水问题。

（8）假如施工过程中出现积水难以排干的情况，可以考虑使用水下灌注的方法，进而确保整个桩身的混凝土质量。

3.8.3凿除桩头和检测桩基质量

施工人员应当确保放置在每个墩台下桩体全部灌注完毕且强度达到相应的施工要求，才能够凿除桩头，并将其浮浆直至整个桩身呈现洁面，随后进行超声检测，检验成桩的质量水平。

结 语

综上所述，在船闸边坡滑坡治理抗滑桩工程施工过程中，应当尽可能采取信息化处理的范式，依据反馈的具体信息，及时发现并解决存在的问题，避免滑坡情况给建筑结构带来实质性的破坏，影响施工单位的整体经济效益。

参考文献

[1]陈其元.边坡抗滑桩工程施工技术研究[J].资源信息与工程,2016,31(03):186-187.

[2]高长胜.边坡变形破坏及抗滑桩与土体相互作用研究[D].南京水利科学研究院,2007.