钢筋桩及预应力锚索在路基挡土墙加固工程中的应用

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1、2010年第1期施工技术与管理总第40期钢筋桩及预应力锚索在路基挡土墙加固工程中的应用发布时间：2010－11－5来源：《施工技术与管理》作者：四川省水利电力工程局杨平摘要通过对213国道紫坪铺库区淹没段改建工程龙池公路路肩挡土墙加固的设计与施工，简述钢管桩与锚索在路肩挡土墙伴基础滑移治理中的综合运用，风动潜孔锤跟管钻进技术是复杂地层成孔最为有效的方法。关键词钢管桩预应力锚索挡土墙加固潜孔锤钻进-91-2010年第1期施工技术与管理总第40期-91-2010年第1期施工技术与管理总第40期213国道紫坪铺库区淹没段改建工程龙池公路是一条山岭重丘区三级公路，全长

2、5.028KM,路基宽7.5M,于2005年4月30日建成通车。整条线路设计标高889.72～1042m,山势陡峻，纵坡3～8%，横向岸坡坡度250～350，地表覆盖层为崩坡积（Qcol+dl）块碎石土，厚度约3～10m,该路段普遍存在开挖边坡及高路基挡墙的稳定性问题。K3+690～K3+737段地形陡峻，路基左侧采用C15砼衡重式路肩挡土墙（H=12～15m）支护，2005年9～10月，由于连降大雨，基脚出现较为严重的坍滑现象，外侧山体出现1～1.5m的下沉，同时伴有地下水溢出，进一步可能造成路肩高挡土墙失稳而导致整段路基坍塌，交通中断，甚至发生严重的安全事

3、故，因此，急需进行治理。经过对社会及经济效益综合分析，决定采用锚索加固挡墙和钢管抗滑桩加固路基防止土体滑移相结合的方案。1工程地质及加固方案1.1工程地质-91-2010年第1期施工技术与管理总第40期沿锚索孔穿越方向，地质情况依次为：C15砼挡土墙、路基堆填石块、块碎石土、灰岩；沿钢管桩垂直向下方向，地质情况依次为：堆积土、块碎石土、灰岩。1.2加固方案先期实施钢管抗滑桩加固路基，后再实施锚索部分。（加固示意图见图1）￠146钢管桩沿挡墙左侧5m顺公路轴线方向按1.2mx1.2m三排呈梅花布置，每排42根。对桩周围土灌浆处理（灌注M20水泥砂浆，水灰比0.5

4、，压力选用0.3MPAa，灌浆管布置间距2mx2m）。￠146钢管桩内加入三根HRB335d28钢筋并灌注M30水泥砂浆，钢管桩顶部用槽钢连接，然后浇筑C20砼承台；②锚索沿线路方向按4x4m间距呈梅花布置，上排13根锚索，下排12根锚索，锚索孔深度为20m，锚固段长度为8m,自由段为12m,锚固段地层为弱风化灰岩。锚索采用7￠15.2低松弛高强度钢绞线（Rb=1860Mpa）制作，每根锚索设计的抗拔力为1200KN。2施工工艺2.1钢管桩施工工艺框图如下：从工艺图可以看出，钢管桩与锚索施工工艺基本一样，关键点都在于采用偏心跟管钻进技术，后面就锚索施工展开阐述

5、。3造孔3.1钻机平台搭设及设备选择施工前需搭设长X宽为50mx8m的平台，用钢管脚手架密集搭架而成，要求安全可靠。钢管桩与锚索平台采用同一平台，分上下三层，一次性搭设完成。本工程采用YXZ-70锚固工程钻机成孔，其他机具包括：Φ168偏心跟管钻具，Φ168套管，液压拔管机，ZDΦ110冲击器配套Φ115钎头。3.2钻进方法由于挡土墙后为堆填块石和碎石土，地层较为复杂，普通潜孔锤难以成孔，采用风动潜孔锤跟管钻进技术可解决破碎复杂地层中钻进成孔困难的问题。先用Φ168偏心潜孔锤跟管钻进至基岩面，然后用Φ110中击器配套Φ115钎头钻进至深及基岩8米。开孔时，使钎

6、头紧贴岩面低压冲击，平稳缓缓推进即可；正常钻进时进压力Pf＝2～4KN，开孔转速n＝0；正常钻进转速n≯90r.p.m，Q风＝9～12m3/min。用同径常规钎头先造孔0.5米-91-2010年第1期施工技术与管理总第40期左右，为跟管钻进提供定位和导向作用。开钻前，让偏心钻头伸出套管靴，正转达到一定速度时，张开偏心钻头，方可进行正常钻进。跟管钻进过程中，边加钻杆边加套管。在钻进结束或需要更换中心钻具时，先将孔底残渣吹尽，脱开中心钻具的回转动力，停止回转，缓慢提升钻具至偏心钻头后背与套管靴前端接触为止，用管子钳卡持钻杆，作逆时针回转，同时缓慢提中心钻具，当中心

7、钻具可顺利提升时，表明偏心钻头已经顺利收拢，这时可按照常规方法提升中心钻具，直到全部提出中心钻具。在基岩内进行常规钻进时，每钻进1米，必须缓慢倒杆1米，往返不少于2次，直到孔口无岩粉返出。钻孔完毕，用压缩风冲洗钻孔，直到孔口返出之风，手感无尘屑，延续5～10分钟，孔内沉渣不大于20cm。4锚索体制作采用自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索，此锚索属于单孔多锚头锚索（图2），它克服了应力集中、改善了锚固段的受力状态，增强了锚固效果，提高了锚固寿命，对工程的长效锚固起到重要作用。4.1下料使用砂轮切割机下料，锚索长度L＝L1（锚固段长度）＋L0（自由段长度）＋Li（锚

8、礅长度）＋锚具及传感器长度Lms＋Lz