抗滑桩在高速公路边坡施工中的应用

【摘要】本文首先对抗滑桩加固土质边坡机理进行分析，并结合工程实例，对抗滑桩在高速公路边坡施工中的应用作一些探讨。

【关键词】抗滑桩 高速公路 边坡 施工 应用

一、抗滑桩的概述

1、抗滑桩加固土质边坡的机理

抗滑桩是在边坡地层中挖孔或钻孔后，将钢筋或型钢放入其中，再将混凝土浇灌其中便形成就地灌注桩。混凝土中的水泥砂浆会渗透到桩周一定范围的土层中，对土层的整体强度有较大地提高，此外，由于孔壁通常是粗糙的，使得桩与地层紧密的粘结咬合在一起，桩便可调动超过桩宽范围相当大一部分地层的地层抗力，同桩一起抗滑。同时桩与桩之间可形成土拱，土拱和桩可共同承担两桩间的滑坡推力，滑坡推力传递到桩上以后，又沿着桩传递到滑面以下稳定的地层中。

2、抗滑桩的优点

根据抗滑桩类型的不同，兼有以下优点：（1）抗滑能力强，污工数量小，在滑坡推力大、滑动带深的情况下，能够克服抗滑挡土墙难以克服的困难。（2）桩位灵活，可以设在滑坡体中最有利于抗滑的部位，可以单独使用，也能与其它建筑物配合使用。（3）在相同条件下，比一般不能分段布置不同数量钢筋的桩（如管形桩、打入桩）要经济。（4）施工方便，设备简单。采用混凝土或少筋混凝土护壁，安全、可靠。（5）通过开挖桩孔，能够充接校核地质情况，进而可以检验和修改原来的设计，使之更切合实际。发现问题，易于补救。

3、抗滑桩的使用条件

因抗滑桩是一种特殊的侧向受荷桩，它依靠埋入滑动面以下部分的锚固作用和滑动面以上桩前滑体的被动抗力来维持。所以抗滑桩须在一定条件下才能使用，有一个明显的滑动面，滑面以下需有坚固的基岩或坚实土层，这样才可为桩提高可靠的锚固力，不具备这两个条件时，抗滑桩的作用就不大，或者是可怀疑的。若桩下面有一块稳定性较高且具有一定体积的岩体时，设置抗滑桩的效果也非常明显，并且可减小工程量。

二、高速公路边坡加固的应用

1、工程概况

K230+214～K230+310主线右线右侧，地表坡度25～35°，坡体多已被开垦成耕地。由于该段基岩岩性为泥质板岩，表层岩体受重力作用产生了大范围“膝折”变形现象，对高边坡稳定产生严重地不利影响。采取以抗滑桩及锚杆框架梁为主的治理工程措施。

抗滑桩布设于第一级边坡，起讫桩号K230+214～K230+310，在右线右侧1m宽的碎落台外侧，桩顶比主线碎落台高8m，桩间距6m，单根桩长18m，17根，共桩截面尺寸为1.8m×2.4m，C20钢筋混凝土护壁厚0.25m，桩身为C25钢筋混凝土。抗滑桩顶一级平台上为改移后的地方道路。二、抗滑桩施工1、抗滑桩开口顺序第二批施工K230+310第一批施工跳一桩开挖一桩示意图抗滑桩需隔桩开挖，具体如上图。该段高边坡应自上而下分级进行，在开挖至各级平台后，即进行该级坡面防护工程的施工待其完成后再进行下一级边坡开挖。路堑开挖至一级平台后进行抗滑桩施工，待桩体混凝土强度达到设计强度75%以上，再进行第一级边坡的开挖。桩孔开挖到设计标高后，施作10cm厚封底混凝土。桩身混凝土边灌注边振捣，全桩混凝土应一次浇注完成。

2、施工技术要点

（1）桩体开挖及护壁施工。每根桩四个工人施工，两个人在孔下挖孔，两个人在孔上操作卷扬机倒土。开挖前先用全站仪根据控制点精确放样出各桩点的中心及各边位置。再将桩引出开挖断面1m设置护桩并经常检查校核。每节开挖深度1米，开挖一节即做好该节护壁，护壁混凝土达到设计强度70%后方可开挖下一节。开挖全部由人工自上而下逐层用镐、锹进行。开挖次序为先挖中间部分后挖周边，遇到硬土层时，用锤、钎破碎或用空压机带风镐开挖。如遇地下水位，在孔内挖集水井，用小型潜水泵将水排至孔口外指定地点。在孔口上安装钢管三角架，三角架上安装滑轮，孔口的1/2部分覆盖厚5cm的木板，通过卷扬机提升吊土桶，将手推车推至木板上进行出土。随着三角架挖孔加深，及时安装通风、照明等设备。挖孔达到设计标高后，进行孔底吊土筒处理，使孔底平整、无松碴淤泥及沉碴，经监理工程师检查合格后应马上封底，绑扎钢筋笼，灌注桩身混凝土。为防止坍孔和保证施工的安全，卷扬机根据设计要求，桩孔采用钢筋混凝土护壁支护，每节高1m，厚250mm，C20孔口盖1/2木板混凝土内配Ф12@250钢筋。护壁模板采用组合钢模板拼装而成，拆上节支混凝土护壁下节循环周转使用。

（2）模板的制作及安装。

①保证混凝土结构和构件各部分设计形状、尺寸和相互间位置正确。

②具有足够的强度、刚度和稳定性，能承受新浇筑混凝土的重力、侧压力及施工中可能产生的各项荷载。

③接缝不漏浆，制作简单，安装方便，便于拆卸和多次使用。

④模板与混凝土接触面涂刷脱模剂，板缝用双面胶填塞

⑤拆除模板后要清除其上面的残留混凝土，重新涂刷脱模剂。

（3）桩身钢筋制作安装。桩身钢筋采用在孔内绑扎，先将焊接好的桩身主筋运至孔口适当地方，然后用起吊设备将主筋一根一根下到孔里，在孔内进行钢筋束点焊操作，由下至上，再将加工好的桩身箍筋人工下到孔里，与主筋绑扎牢靠，最后人工将勾筋下到孔里，绑扎牢靠。桩身钢筋制作与安装注意以下几点：

①钢筋间距等尺寸符合图纸和规范要求。

②受力钢筋接头需错开，同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总数的1/4，且有接头的截面之间的距离不得小于2.5m，主筋需点焊成束。

③在桩孔内焊接钢筋笼时，注意接头处不得设在土石分界面和滑动面上。

（4）桩身砼灌注。灌注前清理孔底浮土和积水，灌注混凝土期间经常观察混凝土灌注情况以及钢筋笼是否有上浮现象。灌注混凝土时，设专人量井记数，在技术人员配合下每半小时量一次灌注深度。串筒应离混凝土表面1米高并根据灌注情况及时拆除串筒，防止混凝土将串筒埋住。灌注混凝土一气呵成，灌注完后7天内按要求对混凝土进行养护。桩身混凝土灌注的要求：

①防止混凝土离析：混凝土自高处倾落的自由高度不应超过2米，当浇筑高度超过2米时，要采用串筒使混凝土下落。

②混凝土浇筑应连续进行，当必须间歇时，其间歇时间不能大于混凝土的初凝时间。

③混凝土振捣的要求采用插入式振动捧捣固，其分层厚度不大于振动器作用部分长度的1.25倍。即每层厚度约为40cm。采用全面分层浇筑，并自下而上逐层进行。施工时从短边开始沿长边进行，亦可从中间向两端或从两端向中间同时进行。振动捧振动点的距离不大于振动器作用半径的1.5倍（振动器的作用半径一般为300～400mm），距模板的距离以50～100mm为宜。振捣方法：插入式振动器的振捣方法有两种，即垂直振捣和斜向振捣。垂直振捣就是振动捧与混凝土表面垂直，其优点在于容易掌握插点距离，控制插入深度，不易产生漏振，不易触及钢筋及模板，混凝土受振后能自然下沉、均匀密实；斜向振捣就是振动捧与混凝土表面成40～45°角插入，其优点在于操作省力，效率高，出浆快，易排出空气，不会产生严重离析现象，振动捧拔出时，不会形成空洞。

三、结束语

抗滑桩作为一种治理公路滑坡的有效方法，由于具有施工简便、快速、加固效果好的特点，在公路边坡工程中应用较为广泛。总之，我们公路工程人员应掌握抗滑桩的设计和施工技术要点，提高抗滑桩的施工质量，确保公路土质边坡的安全。

参考文献：

[1] 喻英.抗滑桩治理滑坡施工技术[J].山西建筑2010，36（21）