李作成

(新疆瑪納斯河流域管理局，烏魯木齊 830001)

0 前 言

預應力錨索樁板墻包括錨索、樁以及擋土板等主要構(gòu)成部分，其利用施加在錨索上的張拉力來平衡多個方向的壓力，從而將結(jié)構(gòu)內(nèi)部應力狀況有效改善。預應力錨索施工技術(shù)相對較為復雜，并且能夠?qū)﹀^固效果產(chǎn)生影響的因素也相對較多，這使得現(xiàn)階段，對預應力錨索相關(guān)應用機理的研究長期之后于該技術(shù)的具體應用實踐[1]。因此，非常有必要加強預應力錨索樁板墻在河流沿線山體邊坡防護工程中的實踐及應用。

1 工程概況及施工方案

新疆瑪納斯河流貫穿了山地-綠洲-荒漠系統(tǒng)，地表過程復雜。該流域的主要徑流水源為高山區(qū)的冰雪融水與上游的降水。上游峽谷較多因而水流湍急，下游河曲發(fā)育而平原坦蕩。瑪納斯河發(fā)源于北天山中段依連哈比爾尕山烏代肯尼河的43號冰川，全長420 km。新疆瑪納斯河流沿線某處山體采用預應力錨索樁板墻對其高邊坡進行治理。為減少上方施工對巖土的擾動程度，保證高邊坡的穩(wěn)定性，加上預應力錨索樁板墻在受力方面比普通樁板墻更具優(yōu)勢，計劃在Ⅰ級邊坡采用預應力錨索樁板墻措施來增強高邊坡防護能力。

該項目采用直徑1.2m抗滑樁預應力錨索支撐的方式來達到高邊坡防護的效果，同時通過通長冠梁來保證樁頂間的整體性，選用140 cm×80cm的冠梁類型。對于頂部混凝土擋板，計劃采用直立狀規(guī)格形式，其他擋板采用直立和曲線的規(guī)格形式，并將預制混凝土擋板鑲嵌在支護樁中[2]。

2 沖孔水下混凝土灌注樁施工

2.1 測量放線

施工技術(shù)人員先通過經(jīng)緯儀將樁位確定下來，并在樁心位置做好標記。當復核達標之后，方可正式進行施工作業(yè)。樁位確定后，施工人員將一定墊木置于樁機底座下方，保持樁機的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)成孔偏斜問題。

2.2 護筒埋設(shè)

1)沖孔水下混凝土灌注樁施工一般采用厚度在6 mm左右的鋼板作為護筒材質(zhì)，其內(nèi)徑>樁徑20cm，高度約為150cm。護筒上部需要設(shè)置2個溢漿孔，等樁位中心最終確定之后，施工人員要利用黏土回填護筒周邊，并大力夯實，并將護筒埋設(shè)深度控制在135 cm左右。

2)以地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)為基準，對落錘沖程進行合理控制，以低錘密沖為宜，每當成孔75cm左右，施工人員就應更換一次泥漿，把孔中的粗大顆粒清理出來。若存在落錘不穩(wěn)現(xiàn)象，可拋填一定石塊到孔中，持續(xù)拋填到孔底相對平緩才能重新開始沖擊，如此能夠有效防止發(fā)生偏孔現(xiàn)象，確保樁孔始終處于垂直狀態(tài)。

3)當沖擊到基巖層時，施工人員要對錘頭直徑進行認真檢查，若存在磨損現(xiàn)象要立即采取補焊措施，以確保樁孔不會出現(xiàn)縮徑問題。施工人員一定要及時填寫施工記錄表單，進入基巖之前每6h對進尺數(shù)量進行一次記錄，進入基巖后每4h就應記錄一次。

2.3 成孔后清孔

1)當沖擊到施工設(shè)計標高時，施工人員即可進行首次清孔作業(yè)，以有效排除樁底沉渣，這時需要再次測定泥漿指標，將其膠體率控制在92 %左右，比重控制為1.2，若泥漿各項指標不達標，就要及時添加外加劑，或更換泥漿，通?？稍诿苛⒎侥酀{中添加0.5kg純堿等，還應適當加大外加劑計量，直至達標。在新定指標的基礎(chǔ)上，確保泥漿循環(huán)，鉆錘高度上提0.5 m，進行以輕沖方式進行清孔作業(yè)。清孔結(jié)束后，含砂率要控制在2 %之內(nèi)，將樁底沉渣控制在5cm之內(nèi)，然后準備后續(xù)下放鋼筋籠施工。

2)在鋼筋籠下方后、混凝土灌注前，施工人員還要進行第二次清孔，這時因首次清孔后泥漿內(nèi)已經(jīng)不存在太多沉渣，泥漿相關(guān)指標也出現(xiàn)一定變化。當完成第二次清孔作業(yè)后，泥漿含砂率需要低于1%，樁底沉渣應控制在5 cm之內(nèi)。

3)通常情況下，施工人員在施工現(xiàn)場制作鋼筋籠，以木枋為制作平臺，要確保平臺表面的水平程度，同時鋼筋籠尺寸、箍筋間距以及主筋間距等，都必須根據(jù)施工設(shè)計圖紙認真制作。主筋搭接一定要錯開超過1m，并為鋼筋籠設(shè)置保護墊。

2.4 混凝土灌注施工

混凝土澆筑需要從工程實際情況出發(fā)，選用內(nèi)徑為25cm的鋼導管，一節(jié)長度約2m，通過法蘭接頭實現(xiàn)有效連接。實際吊裝之前，一定要對導管進行認真檢查，不得采用變形導管，管內(nèi)不可存在殘渣，法蘭接頭位置應采用新的橡皮墊，接頭螺栓應用均勻擰緊。吊機在起吊后要精確對淮樁孔，以垂直狀態(tài)置入，以免碰到孔壁而把泥土帶到孔底。在灌注混凝土時，應合理控制混凝土的流動性不能過大，同時將混凝土坍落度控制為20cm。施工人員要控制混凝土埋沒導管深度超過80cm，并以此來確定混凝土用量。施工人員要持續(xù)把混凝土倒進漏斗內(nèi)，不能讓導管內(nèi)混凝土出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。

3 預應力錨索樁施工

3.1 錨索、錨桿的施工

鉆孔施工主要采用孔壓機、潛孔鉆機以及氣動潛孔錘等設(shè)備，在具體鉆孔操作中，終孔深度一定要比設(shè)計孔深多出50cm。預應力錨索主要由緊固頭、錨固段以及自動段等部分構(gòu)成，而錨索長度是張拉段、自由段以及錨固段長度之和。采用直徑為6mm的鋼筋作為錨桿定位設(shè)備的基本材料，并將主筋與錨桿定位鋼筋焊接在一起，以促使二者成為一個穩(wěn)定的整體。在將錨索與錨桿放進鉆出的孔洞之前，施工人員需要根據(jù)相關(guān)設(shè)計要求將錨桿與錨索拉直，并進行除銹工作。一般情況下，錨桿、錨索長度應在2m之上，該邊坡防護工程將鋼材作為導向帽的制作材料，同時在錨索和錨桿部位裝設(shè)了對中支架，并確保其間距在100-150cm之間[3]。

3.2 預應力張拉及拉拔試驗

3.2.1 預應力張拉

施工人員可通過200千斤頂來施加錨索預應力，分兩次進行錨索張拉操作，第一次張拉細分成5個級別，所施加的預應力為25%，第二級為50%，第三極為75%，第四級為100%，均持續(xù)穩(wěn)定張拉5min，施加的第五級預應力為設(shè)計值的120%，持續(xù)穩(wěn)定張拉15min。第二次張拉屬于補充張拉操作，第一次張拉過程中，地層受到壓力的作用，會導致錨墩出現(xiàn)一定位移，而鋼絞索也出現(xiàn)松弛現(xiàn)象，所施加的預應力存在一定損失，為彌補這些損失，要實施第二次張拉操作。

3.2.2 抗拔試驗

該試驗主要是為了充分把握錨索的實際錨固強度，施工人員可根據(jù)錨固深度，將1m、1.5m、2m以及2.5m深度作為1組，一共進行2組抗拔試驗，從中獲得錨固體與巖層間的最大抗拔力度，并據(jù)此對錨固段長度進行調(diào)整[4]。

3.3 封孔灌漿與封錨

在張拉鎖定之后，施工人員要在第一時間開展封孔灌漿操作，從預留鋼管孔將注漿管插入，采用低壓方式進行注漿作業(yè)，壓力控制在0.15MPa左右。其中所注漿液的配比與錨固段一致。當封孔漿液初步凝結(jié)24h后，施工人員即可進行封錨操作。在具體封錨之前，通過手動砂輪將過于外露的鋼絞線切斷，保留4.5cm左右即可。之后利用水泥砂漿將外錨頭封好，防止錨固頭外露過多而產(chǎn)生銹蝕問題，導致鎖定預應力出現(xiàn)一定損失。

4 擋板施工

該邊坡防護工程采用預制混凝土板作為擋土板基本材料，此類擋土板現(xiàn)在預制場內(nèi)進行加工，通過養(yǎng)護達到一定強度之后，再由吊車與運輸車輛運送到施工現(xiàn)場，并通過吊車逐一進行安裝。在實際安裝擋土板之前，施工人員要利用砂漿對擋板地面標高與擋板底接觸面進行找平，并將找平層制作為三角形狀，為擋板安裝調(diào)整提供便利。同時，施工人員要采用鑿除方式，將超出擋板安裝設(shè)計底標高的部分打磨到設(shè)計標高位置。在具體安裝過程中，施工人員要由一端逐步向?qū)γ姘惭b，每安裝完一段，就要對已安裝的部分實施回填處理。在擋土板樁施工結(jié)束，開挖深基坑后，施工人員需要在擋土板樁等位置設(shè)置7個基準觀測點，以有效定位與監(jiān)測擋土板支護狀況[5]。

5 預應力錨索樁板墻實踐應用效果分析

預應力錨索樁板墻施工技術(shù)將傳統(tǒng)樁板墻施工工藝流程進一步簡化，大大提高了施工速度，對新疆瑪納斯河高邊坡的坡面風化現(xiàn)象有良好的防護效果。預應力錨索樁板墻施工技術(shù)較為簡單，簡化后的工藝流程清晰易懂，便于施工人員以及管理人員掌握。預應力錨索樁板墻結(jié)構(gòu)重量相對較強，施工量較少，土石方的開挖施工量也得以大幅度減少。相比于普通漿砌片石擋墻，預應力錨索樁板墻技術(shù)的應用能夠節(jié)約42%左右的施工成本。在類土質(zhì)邊坡防護工程施工中采用壓力分散性錨索，能夠有效彌補破碎與松散巖土體錨固力的不足，可以在以后此類土質(zhì)邊坡防護中進一步推廣。

6 結(jié) 語

現(xiàn)階段，預應力錨索樁板墻已經(jīng)普遍應用在各類工程建設(shè)中，并相繼積累了大量的應用實踐經(jīng)驗。其中，加強預應力錨索樁板墻在河道沿線高邊坡治理中的應用實踐，對河道邊坡防護能力的增強有著十分重要的現(xiàn)實意義。因此，需要從高邊坡防護工程的實際情況出發(fā)，高度重視支護樁、墩柱、預應力錨索樁以及擋板等各個部分的施工細節(jié)，從而全面增強預應力錨索樁板墻技術(shù)的應用效果。