维普资讯 http://www.cqvip.com 路堑锚索桩板墙施工技术：史常青 １２３ 路堑锚索桩板墙施工技术 史常青 （中铁二十局集团水利工程公司，陕西西安７１００１６） Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ Ａｎｃｈｏｒｅｄ Ｃａｂｌｅ Ｐｉｌｅ Ｐｌａｔｅ Ｒｅｔａｉｎｉｎｇ Ｗａｌｌ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｃｕｔｔｉｎｇｓ Ｓｈｉ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ 摘要结合工程实际，论述了山区铁路深路堑路基新型加固防护支挡结构物——锚索桩板墙施 工的关键技术和工艺。桩前土体的开挖、桩的施工、锚索预应力的施加等环节非常重要，是确保施工安 全顺利的关键。 关键词锚索桩桩板墙施工 １ 工程概况 渝怀铁路十一标段白马车站Ｄ１Ｋ１７５＋６２６～ Ｄ１Ｋ１７６＋８９６．７５段，长２７０．７５ ｉｎ，线路以挖方通过， 收稿日期：２００７—０４—２８ 作者简介：史常青（１９６４一），男，１９８７年毕业于石家庄铁道学院铁道建 筑专业，工学学士；１９９６年毕业于西南交通大学岩土与地下工程专业， 工学硕士，高级工程师。 中心最大挖方边坡高度近２０ ｍ。线路左侧设计有路 堑锚固桩、锚索桩，桩间设挡土板，桩靠线路Ⅱ线中心 的距离为９．５ ｍ，桩间距（中一中）为６ ｍ。共设４６根 桩，其中锚索桩２２根（锚固桩２４根）。 本段位于乌江右岸，属中低山乌江峡谷溶蚀、侵蚀 地貌，地势北高南低，自然坡度一般为２Ｏ～４Ｏ。。地表 上覆盖第四系坡崩积附砂黏土、块石土，最大覆土厚度 保证平台的稳定性，同时也解决了钢管桩插打固定问 题。相比其他方法，既加快了施工进度，又降低了成本。 （４）在钻头反复低行程打密的过程中，采用一面 挤石造壁、一面小行程切削高出的倾斜岩面的钻进施 工技术，有效解决了斜面开孔施工难题。 柳州三门江大桥钻孔灌注桩施工于２００５年３月 的混凝土储备量，使导管在拔球后埋入混凝土的深度 不小于１．５ ｉｎ，正常灌注时导管埋深不得小于２ ｉｎ，亦 不大于６ ｉｎ。灌注工作应一气呵成，不能中断。在灌 注过程中，应经常测量高程和统计混凝土数量，并做好 灌注原始记录，绘制混凝土柱状图。为确保桩顶混凝 土的质量，水下混凝土灌注面宜高出桩顶设计高程 ０．５～１．０ ｉｎ，以便清除浮浆，凿出桩头，确保灌注桩与 承台的连接质量。 顺利完成，通过超声波检测，钻孔灌注桩全部合格。工 程实践表明：该钻孔平台设计考虑充分，钻孔平台及钻 孔灌注桩施工方法精细合理。采用钢管桩、贝雷梁搭 设钻孔平台法施工钻孔灌注桩，成功解决了深水裸岩 钻孔灌注桩的施工难题，为以后深水裸岩高桩承台基 ４结束语 （１）柳州市三门江大桥采用钢管桩与贝雷梁搭设 的钻孔平台，能较灵活地适应河床倾斜、不平整的地质 特点。根据水深及打桩的贯入度调整桩长，不必对河 床岩面形状进行详细测量，缩短了工期。 （２）剪刀撑采用抱箍的连接方式，避免了水下焊 础施工提供了参考和借鉴。 参考文献 ［１］ 王进．铁路工程施工［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００２ ［２］ 殷万寿．深水基础工程［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００３ ［３］ 尹洪波．反循环钻孔灌注桩在丁香特大桥中的应用［Ｊ］．铁道勘 察，２００４，３０（３） 接，降低了工程成本，同时也能保证钻孔平台的整体性。 （３）选取较合理的平面尺寸和平台高度能提高平 台的自稳性。采用抛填土袋和钢管桩内灌砂的方法可 ［４］ 董瑞峰．岩溶地区桥梁钻孔桩施工技术［Ｊ］．铁道勘察，２００５，３１（５） ［５】ＴＢ１０２０３－－２００２铁路桥涵施工规范［Ｓ］ 维普资讯 http://www.cqvip.com ｌ２４ 铁道勘察 ２００７年第３期 １０ ｍ；下伏基岩为三叠系下统嘉陵江组灰岩夹页岩及 泥质灰岩，隐晶质结构，中厚层构造，层状、节理发育。 ｌ 堕 鱼 Ｉ Ｊ 切割后形成的块状楔形有发生滑动和形成危岩落石的 可能；岩土分界面为薄弱面，开挖后上部堆积体易 坍滑。 ［巫 』 ［ ［ 一匦匝 ２设计情况 设计锚索桩桩身截面为矩型，有３种尺寸，即１．５ 匮 囹』 ｍ×２．５ ｍ、１．７５ ｍ×２．５ ｍ、１．７５ ｍ×２．７５ ｍ。桩身为 Ｃ２０混凝土，锁ＶＩ护壁采用Ｃ１５混凝土。单孔锚索由 ８束４，１５．２４ ｍｍ的钢绞线组成，单孔８束锚索张拉力 不小于１ ２００ ｋＮ。锚孔直径为１３０ ｍｍ，锚索孔内注 Ｍ３５水泥沙浆。锚索测力计采用ＧＳＭ型，封头采用 Ｃ１５混凝土。Ｄ１Ｋ１７５＋６２６一Ｄ１Ｋ１７６＋８９６．７５段２２ 根锚索桩板墙设计横断面布局见图ｌ。 图１ Ｄ１ Ｋ１７５＋８３５．１５锚索桩板墙路基横断面（单位：ｍ） ３施工方法和施工工艺 锚索桩施工工艺流程图见图２。 ３．１ 测量定位 清理出场地后，用全站仪确定桩心位置，并在纵横 向各设一组护桩控制桩孔位置。做好轴线控制架，以 利于挖孔时经常检测是否存在偏差。轴线容许偏差为 孔深的０．５％，挖孔容许偏差为±３ ｅｍ（轴线控制架可 以制作成十字架吊锤球来控制）。在桩附近设一水准 点控制高程，待施工完锁口后，直接将水准点引到锁 口上。 ３．２桩孔开挖 （１）土石方开挖 桩孔分节开挖（２ ｍ一节），开挖截面尺寸为设计 桩孔截面尺寸加上锁口、护壁厚度。护壁施工与土石 方开挖交叉进行，开挖完一节桩孔后需要浇筑护壁，进 行支护，等到护壁混凝土终凝后，方可进行下一节桩孔 土石方的开挖。岩层开挖采用浅眼弱松动爆破，中间 一组集中掏空，四周斜插挖边，达到松动岩石的目的。 匾 匦』 匪匾匝 』 匾一［巫 』 ［ 』 臣Ｅ函 』 臣叵匦 』 ［ 匠 』 ［ 匾＝］ 图２锚索桩施－Ｉ＂－Ｉ＂艺流程 采用延时爆破，先起爆中间的掏槽眼，炸出临空面后， 再起爆周边眼，以期得到较规则的截面。因土层松弱、 松散，地下水或爆破引起的塌方，当面积较小时，应立 即进行护壁支护，在塌空处填充石块；塌方严重时，加 强观察，清除危石悬土，在塌方处搭托梁暗桩，并立即 浇筑护壁支护，适当加密塌方处钢筋。 （２）锁口和护壁施工 锁口、护壁为直壁型，每段护壁上方留２０ ｃｍ，以 便于混凝土浇筑。锁口、护壁施工应避开滑动面（即 地质情况发生变化的面）。靠线路侧锁口、护壁必须 保证平直光滑。在浇筑前需吊垂球检查该侧模板。在 线路纵向侧护壁上安置几组定位钢筋，以便固定钢筋 笼。定位钢筋宜采用长为２０—３０ ｃｍ，直径为２０ ｍｍ 或２５ ｍｍ的钢筋（可利用下钢筋笼的余料）。第一组 定位钢筋应安置在第一个箍筋处，两组定位钢筋铅垂 距离以４—５ ｍ为宜。 ３．３终孔检查 开挖至桩底设计高程后，凿平孔底，清理干净杂 物、石碴。根据护桩和水准点，检查桩孔平面位置及孔 深，中心位置允许偏差纵向为±１００ ｍｍ，横向为±１００ ｍｍ，孔底高程允许偏差为￣５０ ｍｍ。 ３．４钢筋骨架、联结钢筋及锚索孔位 在靠线路侧的护壁上准确定出设计图中需要布置 维普资讯 http://www.cqvip.com 路堑锚索桩板墙施工技术：史常青 １２５ 挡土板联结钢筋位置。线路方向位置可用全站仪定 出，铅垂方向位置用垂球和钢尺定出，用红漆在护壁上 做好标记，用风钻孔。孔径为５０ ｍｍ，孔深为挡土板 设计厚度加帮条锚具高度。在挡土板施工范围内，每 隔２ Ｉｎ在护壁中心线上钻孔（应避开锚索孔的位置）， 用于挡土板施工时支模板之需。在护壁的钻孔内安置 直径为３２ ｍｍ的Ⅱ级钢筋（用于挡土板辅助施工的钢 筋可采用长为３０～４０ ｍｍ，直径为２０ ｍｍ或２５ ｍｍ的 完成，纵向则由下至上分层支护。每支完一层后，放钢 筋笼，进行混凝土浇筑，完成后继续支上一层模板，等 该层混凝土终凝后方可进行上一层的浇筑。 ３．７锚索及张拉 采取分级稳定施工法，施工锚索桩上部土石方及 支护，然后进行锚索桩施工。 钻孔：采用潜孔冲击钻机钻孔，深度和石质达到设 钢筋余料），钻孔部分钢筋应套塑料管。 在靠线路侧护壁上准确定出锚索孔及备用锚索孔 位置，并根据施工图推算出靠山侧护壁上锚索孔的位 置，做好标记。按设计要求的锚索孔孔径钻孔，靠线路 侧钻孔应钻透护壁，靠山侧则以１０ ｃｍ为宜。 考虑实际地形情况，在现场不可能采用孔外制作 好的钢筋笼，后吊装入孔的方法。因此，在下完钢筋料 后，可直接将其放入桩井，在井内制作钢筋笼。用电焊 将钢筋笼与预埋在护壁上的定位钢筋焊在一起，以保 证其位置准确无误。 ３．５混凝土浇筑 采用水平分层进行，分层厚度为３０～５０ ｃｍ。振 捣采用插入式振捣棒，振捣需掌握“快插慢拔”原则， 每一振点的捣固持续时间，应使混凝土表面呈现浮浆 和不再沉落；振捣棒的移动间距不大于作业半径的 Ｉ．５倍；振捣棒插入下层混凝土内的深度不小于５０ ｍｍ；振捣棒严禁碰撞钢筋和预埋的ＰＶＣ管；桩身混凝 土必须一次浇筑完成，因故间歇时，间歇时间不得超过 ９０ ｍｉｎ。 ３．６挡土板施工 （１）桩前土石方开挖 待锚索桩施工完成后，随机抽取桩总数的５０％进 行无损检测。检测完全合格，且桩身混凝土达到设计 强度后，按２～３ Ｉｎ一层，分层开挖桩前岩土。土方采 用人工开挖；石方采用松动爆破；桩前岩体开挖距设计 边线２ Ｉｎ时应采用小爆破，距桩１ Ｉｎ范围硬质岩开挖 时采用预裂爆破，确保坡面规则平整。凿除桩前锁口、 护壁，进行锚索和挡土板的施工。在挡土板未浇筑完 成或锚索未张拉完成之前，不得开挖下一分层的岩土。 （２）现浇挡土板 在锚索桩问夯填土，土靠线路侧平面要与桩平面 平齐，夯填时需采用拉线控制。完成此项工作后，按挡 土板设计尺寸和位置支模板。最靠近桩侧的纵向模板 需用气焊，按照联结钢筋的位置割出两个直径为３５ ｍｍ的孔。支模时，可先将钢管与桩身上预留的钢筋 焊接，然后搭架子支模加固。横向模板可以一次支护 计要求后即用高压风吹净孔壁，临时封孔待用。 锚索制作：根据锚索设计长度、锚头高度、千斤顶 长度、工具锚和工作锚厚度及张拉操作余量进行下料， 并进行编束。按设计锚固长度和部位进行除油洗净， 再每隔１．５ Ｉｎ安一隔离环使锚索均匀，平行散开。 锚索安装：核对锚索编号是否与孔号一致，确认无 误后再以高压风清孔一次，进行锚索安装，将制好的锚 索插入距孔底０．２ Ｉｎ处。检查定位止浆环和限浆环的 位置，检查排气管位置和畅通情况。锚索送入孔内，当 定位止浆环到达孔口，停止推送，安装注浆管和单向阀 门。锚索到位后再检查一遍排气管是否畅通，若不畅 通，拔出锚索，排除故障后重新送索。 注浆：采用排气注浆。注浆机注浆压力保持０．４ ～０．６ ＭＰａ，采用砂浆位置指示器控制注浆位置。 锚索张拉：首先选择３孔做验证试验，确定锚固力 与设计值是否相符。要求单孔８束锚索张拉力不小于 １ ４００ ｋＮ。验证完全合格后，才进行其他锚索施工。 封孔注浆和封锚：通过预留注浆管注浆，孔中空气 经设在定位止浆环处的排气管排出。 张拉检测：路堑开挖完成后，随机抽取锚索总数的 ５％（不少于３根）进行张拉检测，要求单孔８束锚索 张拉力不小于１ ２００ ｋＮ，检测合格后，方可进行封锚作 业。从锚具起留５０ ｍｍ钢绞线，其余部分截掉，在其 外包封厚度不小于５０ ｍｍ的混凝土。 ３．８锚索桩的无损检测 为了确保桩的质量，根据ＴＢ１０２１８－－９９（铁路工程 桩基无损检测规程》和设计图纸要求，在２００３年１２月 ２５日对桩总数的５０％（共１１根桩）进行抽查检测。 仪器采用ＰＩＴ—ＦＶ型桩基动测仪（由中国计量科学研 究院检定），运用低应变反射波分析法对检测结果进 行分析。 根据实测的波形图，通过专用的计算机软件对数 据进行采集分析处理，判断锚固桩的灌注质量。实测 结果如表１所示。 测试结果表明，桩身混凝土密实完整性好，全部为 Ｉ类桩。 维普资讯 http://www.cqvip.com １２６ 铁道勘察 ２００７年第３期 表１ 抽查的１１根锚索桩的无损检测结果 桩号 设计桩长／ｍ ２ｌ ２３ ２１．５ ２１．５ 桩径／ｍ 波速／（ｍ／ｓ） 完整程度 类型 １．５×２．５ １．７５×２．５ ３ ５７９ ３ ７５ｌ 完整 完整 Ｉ Ｉ 混凝土拌和过程中，应根据气候情况随时测定砂、 石集料的含水率，及时调整配合比。 在运输混凝土的过程中，避免发生离析、漏浆、严 ２５ ２７ ２９ ３ｌ ３３ ２５．５ ２７ ２７ ２７ ２７ １．５×２．５ １．７５×２．５ １．７５×２．５ １．７５×２．５ １．７５×２．５ ３ ７６４ ３ ５７２ ３ ３７５ ３ ６０６ ３ ７２３ 完整 完整 完整 完整 完整 Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ 重泌水和过多降低坍落度的现象。 （４）混凝土的浇筑与养护 混凝土浇筑温度控制在５～３２℃之间。 混凝土的浇筑作业，按规范规定的厚度、次序、方 ３５ ２６．５ １．５×２．５ ３ ７３ｌ 完整 Ｉ ３７ ２９ １．７５×２．７５ ３ ８５３ 完整 Ｉ ３９ ２６．５ １．５×２．５ ３ ６７１ 完整 Ｉ ４１ ２３．５ １．７５×２．５ ３ ９０７ 完整 Ｉ ３．９锚索桩变形观测 锚索桩施工完成后，对全部桩进行变形观测。观 测的方法是在每根桩顶设观测点，用全站仪进行观测。 桩施工完后的第一个月内，一般每５天观测一次，第二 个月以后一般每ｌ５天观测一次，判断桩的变形及稳定 情况。根据实测数据情况，桩的最大变形量为０．５ ｅｍ （２５号桩），一般变形均在０．３ ｅｍ以内。在３个月内 变形基本完成，此后一直处于稳定状态。 ４质量保证措施 ４．１桩身混凝土 （１）原材料质量控制 使用于施工现场的工程材料，如拌和用水、粗细集 料、水泥，应采用大厂且具有合格证书的产品。每批水 泥要做原材料试验、必须全部有试验合格证，符合铁道 部《铁路工程试验规范》及本工程的各项要求，并经监 理工程师批准后方可进入现场使用。 设立专门的混凝土质量控制机构，制定制度，加强 对原材料进场的监督与控制，严禁一切未经化验或未 经批准的不合格原料运人工地。 （２）混凝土的配合比设计 混凝土的水灰比、最大水灰比，最小水泥用量，混凝 土的坍落度，应根据结构部位的性质、含筋率、浇筑方法 和振捣条件、气候等决定，并尽可能采用小坍落度。 （３）混凝土的拌和与运输 施工前结合工程中配合比的情况，检查拌和设备 的性能。在整个混凝土生产过程中，要经常对拌和设 备进行检查，包括混凝土拌和物的均匀性、适宜的拌合 时间、衡量器的准确性、机器及叶片的磨损程度等。 混凝土只能按工程当时需用的数量拌制。炎热的 天气，要设法降低拌和后混凝土的温度，防止混凝土在 浇筑过程中过量硬化和出现裂纹，不允许用加水或其 他办法变更混凝土的稠度。 向分层进行。 混凝土浇筑应在一次作业中连续进行，如因停水、 停电等超过允许间断时间，需采取保证质量措施（如 立即起用自备发电机）或按施工缝处理，并取得监理 工程师同意。 ４．２钢筋工程 钢筋必须有原材料合格证，并按批量抽样合格。 使用前必须除锈。除此之外，对于钢筋笼的质量要求 如下： ①钢筋必须保证平直，无局部折曲； ②搭接接头钢筋的端部应预弯，搭接焊接后钢筋 的轴线应位于同一直线上； ③竖向钢筋与箍筋联结采用间隔点焊； ④竖向钢筋底部用水泥砂浆垫块支垫，其强度不 低于设计的桩身混凝土强度； ⑤主筋不得发生扭曲和螺旋现象； ⑥束筋必须按规范要求绑扎牢靠。 ５结束语 锚索桩板墙是防治滑坡的一种有效支挡结构。施 工时必须严格按照设计和施工规范进行施工，对施工 过程和施工工艺进行严格监控。 锚索桩板墙施工应尽量避开雨季，施工前一定先 做好坡顶截水沟、挂板泄水孔等防排水工作。 锚索桩板墙的施工顺序是先支后挖，必须严格按 自上而下的顺序，分段分级开挖；石方开挖要特别注意 爆破方法，控制药量，尽量减少对坡面岩体完整性的松 动破坏。严格按照设计控制边坡率，避免超欠挖。 锚索张拉是一道很关键的工序，必须严格按照张 拉程序进行。 定期对桩基进行变形位移观测，同时对锚索应力 也要进行观测，确保桩板墙的工作处于安全状态。 参考文献 ［１】ＴＢ１０２１８－－－－９９铁路工程桩基无损检测规程［ｓ】 ［２】ｒｉｂ１０２０２－－２００２铁路路基施工规范［ｓ】 ［３】ＴＢ１０４１４－－２００３铁路路基工程施工质量验收标准［ｓ】 ｆ ４１ ＴＢ１０４２６—２ｏｏ４铁路工程结构混凝土强度检测规程ｆ ｓ１
