索朗仁增

(西藏電力有限公司巴河發(fā)電公司，西藏林芝 860000)

1 概述

西藏林芝巴河老虎嘴水電站工程在導(dǎo)流洞、泄洪洞進(jìn)出口開(kāi)挖施工過(guò)程中，其上部邊坡坡積體出現(xiàn)裂縫，為確保開(kāi)挖施工正常進(jìn)行，防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)張和惡化，保證坡積體穩(wěn)定，根據(jù)右邊坡的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)單位提出了采用大開(kāi)挖錨索錨固和削坡卸荷抗滑樁方案，經(jīng)過(guò)工期、費(fèi)用比較后，最終選用了削坡卸荷鋼管抗滑樁方案。對(duì)邊坡及時(shí)進(jìn)行了削坡卸荷，對(duì)出現(xiàn)裂縫的坡積體進(jìn)行了高壓灌漿鋼管樁抗滑處理，效果較佳。

2 鋼管抗滑樁的工藝原理

高壓鋼管抗滑樁是在邊坡治理中比較常用、施工周期較短、對(duì)滑坡體治理較為有效、經(jīng)濟(jì)的辦法。其原理是用鉆機(jī)以一定傾角從滑坡體表向山體內(nèi)鉆孔，孔底部分入巖一定深度，一次性成孔后安放加工好的鋼管及錨固膜袋后通過(guò)高壓注漿管向管內(nèi)注水泥漿，漿液通過(guò)鋼管上有規(guī)律的孔向周圍土體滲透，再通過(guò)擠壓、劈裂和固化等方式，使樁周一定范圍內(nèi)的土體得到加固，形成鋼管+水泥漿+土的復(fù)合體，從而改善鋼管樁的受力情況。若干個(gè)、以一定間排距布置的鋼管樁頂部用工字鋼梁相互連接固定，形成一個(gè)超靜定框架結(jié)構(gòu)成為排樁，使單樁懸臂受彎改為整體承受彎矩，以增加排樁的整體穩(wěn)定性和抗彎、抗扭能力，與樁周的改良土體共同起到抗滑作用。

在高壓控制灌漿鋼管樁施工過(guò)程中，水泥漿進(jìn)入灌漿加固段時(shí)已成為速凝的水泥漿凝膠體，其本身已失去流動(dòng)性，在加固段內(nèi)受灌漿壓力作用后，僅產(chǎn)生剪擠推壓作用，而不產(chǎn)生液壓流動(dòng)滲透力。其優(yōu)點(diǎn)為:(1)常規(guī)水泥灌漿的串冒水泥漿問(wèn)題和不易提高灌漿壓力問(wèn)題被較好的解決;(2)水泥漿凝膠體呈固態(tài)特性，在加固段內(nèi)只產(chǎn)生剪擠、置換斷層泥和壓密壓實(shí)作用，不但能大幅度提高斷層破碎帶的C值、f值和E值，獲得好的處理效果，而且能夠節(jié)約漿材，有效降低工程成本。

剪擠灌漿時(shí)可選擇使用較高的灌漿壓力。凝膠體呈固體力學(xué)特性，高壓灌漿壓力產(chǎn)生的附加推剪力可分解為水平力Fx和垂直分力Fy。Fy力被孔內(nèi)錨固的雙塞結(jié)構(gòu)和上塞錨固力平衡，能消除對(duì)滑移體產(chǎn)生的下滑作用;Fx水平分力在滑坡體內(nèi)相對(duì)呈內(nèi)力形式，不產(chǎn)生下滑副作用，這樣不但能選擇非常高的灌漿壓力，達(dá)到好的加固效果，而且消除了大家所共同關(guān)心的灌漿壓力會(huì)抬動(dòng)、推移地層的顧慮。

3 鋼管抗滑樁施工方案

對(duì)于導(dǎo)流洞、泄洪洞進(jìn)出口上部右岸邊坡坡積體內(nèi)出現(xiàn)的裂縫采取的處理措施為沿原山間小路兩側(cè)布置兩排灌漿鋼管樁。即:先沿山間小路搭建6 m寬、1.5 m高的鉆機(jī)平臺(tái)，采用MD－70型和MD－80型錨桿鉆機(jī)采用φ146偏心跟管鉆進(jìn)工藝施工，鉆孔一次成孔。成孔后，在孔內(nèi)下設(shè)φ108鋼管，鋼管兩端安裝灌漿膜袋，中間部位鉆φ10孔灌漿。

上排鋼管樁樁距1 m，與水平方向成22°角，鋼管外露1 m，深入完整基巖不小于5 m;下排鋼管樁樁距1 m，與水平方向成45°角，鋼管外露1 m，深入完整基巖不小于5 m;上下排鋼管樁排距1 m，梅花型布置，鋼管外露部分焊接I20鍍鋅工 字鋼縱橫連接(圖1)。

圖1 高壓控制性灌漿鋼管樁抗滑處理工藝示意圖

4 鋼管抗滑樁的施工工藝

4.1 鉆孔編號(hào)

編號(hào)中:G為灌漿鋼管樁;a為施工排號(hào)，1表示上排灌漿鋼管樁;2表示下排灌漿鋼管樁;b為施工孔號(hào)，按從下游到上游用自然數(shù)1、2…表示。

4.2 灌漿材料

水泥:使用高爭(zhēng)水泥廠生產(chǎn)的P.O 42.5普通硅酸鹽水泥。

水:施工用水采用經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)符合混凝土工程使用要求的巴河河水。

化學(xué)材料:灌漿過(guò)程中使用經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格的、5%～8%的水玻璃作為化學(xué)控制液。

4.3 制漿與送漿

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，在導(dǎo)流洞支洞入口(3 242 m高程)處設(shè)制漿站及水泥庫(kù)房150 m2，制漿站內(nèi)設(shè)一臺(tái)高速攪拌機(jī)拌制漿液。由于制漿站距施工面較遠(yuǎn)，需在3 327 m高程平臺(tái)處設(shè)漿液中轉(zhuǎn)站50 m2，制漿站拌制漿液后用3SNS灌漿泵送至中轉(zhuǎn)站，再由中轉(zhuǎn)站往施工平臺(tái)送漿。

4.4 灌漿方式

由于抗滑處理部位有大量松散體且邊坡存在變形錯(cuò)動(dòng)，采用70型錨索鉆機(jī)φ146偏心跟管鉆進(jìn)，鉆孔一次成孔。成孔后，在孔內(nèi)下設(shè)φ108鋼管，鋼管底部距孔底50 cm;鋼管中間部位鉆設(shè)φ10孔灌漿，以保證中間充填擠密段的灌注效果;兩端安裝錨固膜袋(圖2)。

圖2 高壓控灌鋼管樁下設(shè)工藝圖

通過(guò)孔口鋼管外壁與孔內(nèi)壁之間設(shè)置的2根灌漿管依次對(duì)進(jìn)口封堵及底部錨固段的壓漿膜袋進(jìn)行純壓式灌漿，灌漿壓力為1～1.5 MPa，灌漿采用0.8∶1的水泥漿液(圖3)。

進(jìn)口封堵及底部錨固段灌漿結(jié)束并形成錨固預(yù)應(yīng)力后，再通過(guò)孔口鋼管內(nèi)設(shè)的1根高壓灌漿管進(jìn)行鋼管中間充填擠密段的高壓灌漿，鋼管孔口加塞，灌漿段壓力為2～3 MPa，灌漿采用0.8∶1的水泥漿液，摻加5% ～8%的控制液，水泥固結(jié)體控制直徑不小于30 cm(圖4)。

4.5 灌漿機(jī)具

采用3SNS灌漿泵結(jié)合高壓化學(xué)灌漿泵灌注。

4.6 灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)灌漿段灌漿壓力已達(dá)設(shè)計(jì)要求值、注入率≤5 L/min時(shí)，持續(xù)灌漿5 min即可結(jié)束該段灌漿。灌漿過(guò)程中注入率較大時(shí)，采用間歇灌漿方式予以處理。

圖3 高壓控灌鋼管樁錨固工藝圖

圖4 高壓控灌鋼管樁灌漿示意圖

4.7 灌漿記錄

為保證灌漿記錄準(zhǔn)確真實(shí)，采用自動(dòng)記錄儀和現(xiàn)場(chǎng)手工記錄同時(shí)進(jìn)行，隨時(shí)比對(duì)，以便必要時(shí)對(duì)自動(dòng)記錄儀進(jìn)行校驗(yàn)、調(diào)整。每次灌漿前，必須用壓水方法對(duì)記錄儀進(jìn)行校驗(yàn)。漿液濃度采用比重計(jì)隨機(jī)檢測(cè)。

5 鋼管抗滑樁的施工管理和質(zhì)量驗(yàn)收

5.1 施工安全管理

(1)鋼管樁施工之前，對(duì)每個(gè)班組進(jìn)行技術(shù)交底和安全交底，使每個(gè)工人都牢固樹(shù)立質(zhì)量和安全意識(shí)。

(2)嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)批復(fù)要求做好安全防護(hù)措施，架設(shè)平整寬敞的施工通道，嚴(yán)格檢查施工照明、風(fēng)管、漿管等設(shè)施。架設(shè)醒目的安全標(biāo)識(shí)標(biāo)牌。

(3)定期對(duì)機(jī)具、用具進(jìn)行檢查，嚴(yán)禁老化帶病的設(shè)施在工地使用。

(4)鉆機(jī)就位、開(kāi)鉆、鋼管加工安放、注漿等每道工序均應(yīng)有安全員監(jiān)督指導(dǎo)。

5.2 施工質(zhì)量管理

施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照上述施工方案、工序進(jìn)行質(zhì)量控制。首先采用全站儀測(cè)量放線，以保證孔距、孔斜。鉆機(jī)就位前加固好鉆機(jī)工作臺(tái)，確?？孜徊黄坪褪┕ぐ踩?。造孔、下管后驗(yàn)孔深，保證設(shè)計(jì)深度，花管部分用透明膠包裹，避免孔內(nèi)進(jìn)泥土。錨固膜袋安裝時(shí)注意注漿管暢通和錨固膜袋位置準(zhǔn)確。注漿要注意注漿壓力、注漿時(shí)間、漿液濃度、控制液的用量。做好灌漿記錄，控制好注漿量，既要滿足灌漿質(zhì)量和灌漿壓力，同時(shí)控制好灌漿量，做到安全、經(jīng)濟(jì)。

5.3 質(zhì)量驗(yàn)收

注漿鋼管抗滑樁的質(zhì)量控制主要是在過(guò)程中的控制和檢查，按照質(zhì)量控制程序進(jìn)行三檢制驗(yàn)收，主要驗(yàn)收項(xiàng)目為孔位、孔深、孔斜、鋼管焊接、花管出漿孔、錨固膜袋安裝、注漿管的暢通和排氣，注漿壓力、時(shí)間要滿足設(shè)計(jì)參數(shù)。

6 結(jié)語(yǔ)

在本次邊坡處理過(guò)程中，雖然地質(zhì)條件復(fù)雜，但通過(guò)方案優(yōu)化、專家咨詢、費(fèi)用比較、工期比較、安全措施比較等多方位的管理程序，使得本次右邊坡高壓鋼管樁施工工程能夠在預(yù)定的方案、費(fèi)用、工期范圍內(nèi)安全、如期完成，通過(guò)抗滑樁的作用，現(xiàn)場(chǎng)未出現(xiàn)任何不良情況，有效克制了滑坡體的變形失穩(wěn)，增加了滑坡體的穩(wěn)定性，使樁前滑坡體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，保證了高邊坡的安全，使導(dǎo)、泄洞進(jìn)出口開(kāi)挖能夠順利進(jìn)行，開(kāi)挖面的支護(hù)跟進(jìn)后洞挖掌子面形成，按照既定工期節(jié)點(diǎn)正式進(jìn)入了洞身段開(kāi)挖施工，達(dá)到了坡積體永久穩(wěn)定，保證了工程安全，取得了預(yù)期效果。

［1］建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，GB50202－2002［S］.

［2］建筑樁基技術(shù)規(guī)范，JGJ94－94［S］.