吴红红河州公路路政管理支队摘 要：结合实际工程情况以及地质条件，分析了云南省红河哈尼族彝族自治州绿春县某公路边坡防护工程中的预应力锚索桩板墙应用，阐述了预应力锚索桩板墙施工工艺的具体流程。
以确保整体公路边坡防护质量，为人们创造安全的出行环境。
关键词：公路边坡防护工程;预应力锚索桩板墙;施工技术;作者简介：吴红（1977—），女，云南个旧人，高级工程师，从事公路工程建设工作。
;0引言公路边坡防护工程在工程施工中具有重要作用。
预应力锚索桩板墙施工技术现今已广泛应用于各类道路边坡防护和填方工程中，主要由挡土板、桩和锚索等组成，在施工过程中根据具体情况选择技术类型，施工完成后为公路边坡的长期稳定性和安全性提供了有力保障[1]。
预应力锚索桩板墙技术的实施条件非常严苛，在工程实施过程中，需要准确掌握施工条件，精确把握测量数据，否则容易造成公路边坡坍塌、滑坡落石等危险后果。
在对公路边坡实施防护的工程中，施工人员应优先调研实地情况，总结当地的气候、地质、水文等条件，在此基础上制定科学合理的施工计划[2]。
本文结合施工实例，将预应力锚索桩板墙施工技术应用于公路边坡防护中，具体阐述了该段公路边坡的施工方案和过程。
1工程概况国道G219李仙江至绿春段公路改建工程位于云南省红河州绿春县境内，路线全长92.398km，在国家路网规划中属沿边公路G219云南省境重要路段。
项目全线采用二级公路标准建设，其中起点至迷克段设计速度40km/h，迷克至大兴镇段设计速度60km/h，大兴镇至止点段设计速度40km/h。
国道G219李仙江至绿春段公路K4+500—K5+520段位于剥蚀构造中低山地貌，微地貌表现为斜坡地貌，地形横坡较陡。
公路斜坡土质结构较为松散，表层覆盖大量成分不均匀的第四系坡残积层（QJE）含碎石粉质黏土和粉质黏土，厚度约为1～12m；下伏基岩多为二叠系下统龙潭组（Pun）砂岩和页岩，局部有灰岩，岩体由于断层影响出现节理裂隙很发育和部分岩体破碎，且路切坡形成的陡坡上多有出露。
根据岩层产状判断为切层边坡。
其节理发育和岩体破碎会引起开挖扰动后产生崩塌现象，同时上层土质结构松散，下层基岩松软，岩体破碎风化，因此该段公路边坡稳定性较差。
2基于预应力锚索桩板墙的公路边坡防护方案综合考虑地貌形态、地质结构和经济因素，决定通过预应力锚索桩板墙技术对该路段结构进行加固防护，以此稳定坡体路况。
预应力锚索桩板墙体系能主动为坡体提供抗滑力，有效地控制岩体位移，在锚索的锚固范围内产生亚应力带，继而从根本改善岩体的力学性能[3]。
施工前严格测量出边坡路宽、长度、坡高等数据，对坡面进行整形、定桩放线，做好标记，确定详细的施工步骤，再根据施工过程中的实地情况做出相应的策略变更[4]。
对该路段的预应力锚索桩板墙施工的计划顺序为：首先安排施工人员将该路段的土石方由上至下挖掘，挖掘过程中观察路况，随时做好防护准备，等待挖至桩板墙顶标高时，即进行桩板墙施工。
桩板墙施工完毕，继续挖掘边坡土石方，直至预应力锚索下方1m左右停止挖掘，紧接着进行预应力锚索施工，施工结束后检查所有项目是否符合设计标准，及时查漏补缺，保障工程质量，具体施工工艺流程见图1。
图1 预应力锚索桩板墙施工工艺流程 下载原图2.1桩板墙施工抗滑桩选择2m×1.5m，桩间距6m，相邻抗滑桩与地面连接处且靠路基中心线地面下方30cm处预埋钢筋。
挡土板为钢筋混凝土浇制，选择C30混凝土和HRB400ϕ22带肋钢筋，板两端各1/4处预留泄水孔，同时用作吊装口。
为预防天气多雨情况，需在进行公路边坡防护时设计截水沟，分别位于坡顶外侧和抗滑桩外侧，防止雨水渗入坡体导致施工难度加大。
2.1.1桩孔挖掘根据测量资料确定桩位，仔细校对平面位置，桩位误差在10mm以内。
开挖前观测气候和地形，在适宜时机开始作业，可适当扩大工作面，增加防护措施。
挖孔技术以人工配合机械操作，放出开挖线，施工人员从两侧向路段中部开挖，上层黏土地质松软采用人力挖孔，岩石层利用风镐施工或钻眼爆破。
挖孔期间做好安全措施，观测孔内有无毒性气体、水位渗透情况、氧气供应情况，出现异常立刻采取保护措施。
孔桩每挖1.5m，根据施工需求调整孔桩上设计的运输架，保障施工材料及时有效地送入施工人员手中。
2.1.2护壁浇筑在具体施工环节中，挖孔和护壁支撑需要同时连续进行，井口挖至1m深时，立即锁口护壁。
施工中以混凝土浇筑护壁，形成顶面平滑的锁口护壁。
锁口护壁顶面要高出原地面0.5m，预防雨水流入积滞孔内，其厚度要比孔内护壁厚0.3m。
护壁每挖1m浇筑一节护壁，护壁之间应连续作业，两节之间以垂直钢筋互相连接，形成完整形态的护壁，遇到土质松动层可以酌情增加护壁厚度。
浇筑使用C20混凝土，浇筑前利用测量工具再次确认水平垂直和孔径等，浇筑24h后方可拆模。
2.1.3桩体配筋孔桩挖掘结束后迅速清理孔内，及时进行钢筋焊接和绑扎，做好浇筑桩身的准备。
桩身背侧受力钢筋最多布置三排，实际使用钢筋数目根据汇总表相应条件进行选择。
同时考虑安全和受力因素，第二排钢筋比第一排钢筋上部减少3m，下部减少2m，第三排钢筋比第一排上部减少4m，下部减少3m，具体情况可依据实际施工调整。
箍筋间距为20cm，受力钢筋应采用对焊接头，接头位置相互错开，有利于均衡受力，主筋焊接的接头截面积不能超过钢筋总面积的50%，焊接时确保焊接质量牢固可靠[5]。
所选钢筋强度和稳定性能均符合工程施工标准，抗滑桩四角布置四根ϕ57×3mm声测管，钢管下端采取钢板封头，上端露出桩身顶部10cm，施工中注意保持钢管水平竖直，防止管道堵塞。
纵向受力筋排布示意图见图2。
图2 纵向受力筋排布示意图（单位：mm) 下载原图2.1.4桩身浇筑钢筋笼稳固工作完成后，清理桩孔内地下水，确认合适时机使用混凝土进行桩身浇灌。
选择C30配比混凝土，其质地密实，坍落概率低，能够保障桩身的稳固质量。
抗滑桩桩身较长，采用全面分层连续浇筑混凝土，不留下施工缝，因其他无法抵抗因素导致错过正确浇筑时间，按照施工缝问题进行处理。
串筒运输混凝土灌注时，需保持与工作地面的安全距离，以0.8～1m为宜，同时使用插入式振捣器对孔内混凝土分层进行不断振捣，确保浇筑质量，浇筑期间时刻关注人身安全。
2.1.5挡土板安装和桩后回填抗滑桩施工完成后，经检测质量合格进行土石方开挖，挖掘过程中将挡土板与桩身直接搭接，板间缝隙控制在10mm以内，缝隙过宽时用沥青麻絮填充，边挖边安装挡土板，最终保持板面连接平整自然。
路基填土到一定高度后进行反复压实，压实后再次检测桩基，继续填土到位。
桩板连接示意图见图3。
图3 桩板连接图（单位：mm) 下载原图2.2预应力锚索施工锚索设计参照压力分散型锚索，其能够增加锚索的锚固范围和锚固力，扩大在岩层的应用范围，减少破碎岩体地段中的挖孔工作，提供更好的稳固性和抗震能力，锚索制作需要选择正规的钢筋加工场所制作[6]。
锚筋包括内锚段、张拉段和外锚段，外锚段长度适当大于1m，使用千斤顶张拉更方便。
锚索钢绞线材料要求性能高，选择符合美国ASTM A416/A416M-98标准的钢绞线，抗拉强度不小于1 860MPa，强度270级，松弛率3.5%，高强度、低松弛、不黏结，耐用性高。
每组锚索为ϕ15.24钢绞线6束，锚固段长度均为10m。
张拉设备选用YCD-60千斤顶和油表千斤顶，压力表盘读数为60MPa，精度0.5～1.0级。
2.2.1钻孔预应力锚索施工第一步是钻孔，钻孔前观测施工环境，检查抗滑桩预埋钢筋是否保持正确安置，检查无误后布置好钻机位置，严格按照锚索图纸设计孔位进行钻孔，锚索孔径为ϕ130mm。
钻机使用金刚石钻头干钻，不可使用水钻，防止边坡土质恶化和孔壁黏性变弱，造成施工困难[7]。
钻孔过程中根据坡体地质调整钻孔速度，遇到特殊情况及时改变钻孔策略，如地质松散易坍塌，此时可以采取跟套管钻孔技术，保持锚孔的完整。
钻孔结束后及时清理孔内粉尘泥沙和地下水等，保持锚孔干净，并将其暂时封堵，钻孔深度在锚索设计图基础上多钻1m，用于锚孔沉渣。
2.2.2组装检查预选的锚索钢绞线材料，保证材料无破损、生锈、死结弯曲等情况，钢绞线只能使用机械切割，并做好防腐措施。
接着按照锚索图纸，将扩展环、紧箍环等和钢绞线一起组合为锚索。
锚索自由段进行现场制作的22×2聚乙烯保护套装置，套管两端封填黄油，防止灰浆粘连，锚索前端配有导向帽，方便顺利穿孔。
穿孔前再次检查锚孔清洁度，确保无障碍组装锚索。
锚固段钢绞线外包裹网孔尺寸为1.5×1.5cm的钢丝网，钢丝网伸入自由段内约50cm。
每根锚索与水平夹角为15°，锚索间距3.5m，设计预应力为600kN，超张拉力为720kN。
钢绞线在框格梁外必须预留1.5m作为预应力张拉工作段（数量已计）。
2.2.3注浆锚索安装完毕立即进行锚固段注浆。
注浆材料选用建筑常用水泥砂浆，注浆方法采用常见的孔底反向注浆法，孔口加止浆塞，导向帽顶部开孔，浆液由孔底向孔口倒流，排除孔内空气，保证注浆密实。
水泥砂浆的水灰比例为0.45∶0.50，灰砂比例为1∶0.7，锚固段注浆体强度为M30，水泥标号5.25，注浆压力0.5～0.8MPa。
使用注浆搅拌机将砂浆搅拌均匀至强度达标，随时为注浆使用做准备。
注浆过程观察锚孔浆面稳定情况，遇到异常情况及时改善注浆方式，注浆速度不宜过快，边注浆边提拉注浆管，保持注浆管埋于浆液中。
每次注浆结束的稳压时间为5～10min，全孔注浆一次完成。
2.2.4张拉、锁定和封锚锚索砂浆强度达到设计值80%以上后，方可进行锚索预应力张拉。
张拉过程为锚索施加预应力，锚索主动承受压力，起到边坡固定效果。
首先选定张拉设备标定，对单根绞线进行两次预张拉，保障每根绞线受力均衡。
预应力张拉施加拉力需要分级循环进行。
一般情况下，岩地质层分为三级，循环间隔时间为1h，土地质层分为五级，循环间隔时间为1d。
实际施工时按照五级循环，依次逐级施加设计张力的5%、15%、60%、100%和120%，第一级张力维持15min，其他层级张力各维持5min，按此顺序循环6次，记录每次张拉情况。
同时预防因为钢绞线松弛、地质位移、温度升降等情况造成预应力折损，需要在桩上最后一排锚索张拉3d以后，用较大质量的千斤顶对所有锚索进行一次补偿张拉。
张拉完成后即可锁定，机械切断多余的钢绞线，注意留下5～10cm线头预防滑脱，最后以C20混凝土封锚，防止风化侵蚀。
3结语综上所述，在开展高边坡支护施工过程中，施工人员应在实际施工情况的基础上合理调整施工技术，保证各环节的质量，以此在保证整体施工安全与质量的基础上加快施工进度，为人们创造安全、稳定的出行环境。
参考文献[1] 李作成.预应力锚索桩板墙在新疆玛纳斯河沿线高边坡治理中的应用[J].黑龙江水利科技，2021, 49(6):200-202.[2] 傅浩.公路路基边坡防护施工技术研究[J].门窗，2019(22):88,90.[3] 李海民，牙举鹏，张日亮，等.压力分散型锚索技术在复杂岩土体工程中的应用[J].工程质量，2021,39(4):79-82.[4] 周小兵.预应力锚索桩板墙施工技术及质量控制分析[J].西部交通科技，2020(7):15-17.[5] 屈文涛，马丽娜，田晓，等.压力分散型锚索锚固段应力分布及影响参数分析[J].水利与建筑工程学报，2021,19(5):23-27.[6] 王永学，张强.公路高边坡防护工程中预应力锚索技术的具体应用[J].低碳世界，2021,11(6):247-248.[7] 张启学.复杂地质条件下预应力锚索桩板墙施工技术[J].山西建筑，2021,47(19):93-94,103.声明：我们尊重原创，也注重分享。
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