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)出口開挖施工過程中，其上部邊坡坡積體出現(xiàn)裂縫，為確保開挖施工正常進(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挖錨索錨固和削坡卸荷抗滑樁方案，經(jīng)過工期、費(fèi)用比較后，最終選用了削坡卸荷鋼管抗滑樁方案。對邊坡及時(shí)進(jìn)行了削坡卸荷，對出現(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高壓注漿管向管內(nèi)注水泥漿，漿液通過鋼管上有規(guī)律的孔向周圍土體滲透，再通過擠壓、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題和不易提高灌漿壓力問題被較好的解決;(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，能消除對滑移體產(chǎn)生的下滑作用;Fx水平分力在滑坡體內(nèi)相對呈內(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:灌漿過程中使用經(jīng)過檢驗(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)場手工記錄同時(shí)進(jìn)行，隨時(shí)比對，以便必要時(shí)對自動(dòng)記錄儀進(jìn)行校驗(yàn)、調(diào)整。每次灌漿前，必須用壓水方法對記錄儀進(jìn)行校驗(yàn)。漿液濃度采用比重計(jì)隨機(jī)檢測。

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

在本次邊坡處理過程中，雖然地質(zhì)條件復(fù)雜，但通過方案優(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，通過抗滑樁的作用，現(xiàn)場未出現(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)出口開挖能夠順利進(jìn)行，開挖面的支護(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］.