矩形截面抗滑桩机械成孔施工技术

张智斌

（四川仁沐高速公路有限责任公司，四川成都610000）

摘要：首先分析了抗滑桩基本截面形式及成孔方式，其可分为圆形截面及矩形截面，重点围绕矩形截面抗滑桩机械成孔施

工展开探讨，对其工艺流程及要点进行分析，包括旋挖钻机打引孔、成槽机整修孔壁、孔底清渣、垂直度控制及钢筋笼制作与吊装等，最后提出施工安全隐患预防措施，以提升高速公路工程施工质量。

关键词：滑坡；抗滑桩；矩形截面；旋挖钻机中图分类号：U445.4文献标识码：B

0引言

近年来随着我国交通建设事业的飞速发展，很多高速公路需要穿越滑坡等地质不良地段。为有效预防和治理滑坡，消除或减轻其可能造成的危害，保障人民生命财产安全，必须采取合理措施阻止其滑动。当前，被广泛应用的滑坡处治措施有抗滑挡土墙、抗滑桩、预应力锚索抗滑桩、预应力锚索框架或地梁等。抗滑桩因具有抗滑能力大、支挡效果好、对滑坡体稳定性扰动小及设桩位置灵活等优点[1]，是最为常用的处治措施。

1抗滑桩截面形式及成孔方式

1.1不同截面形式

抗滑桩桩身截面形式有圆形和矩形。郑百录等[2-3]研究了两种截面形式抗滑桩受力特征，结果表明：圆形截面抗滑桩由联合拱组成，矩形截面抗滑桩由摩擦拱和支撑拱组成，通过所对比土拱区，圆形截面抗滑桩抗滑效果相比矩形截面较差。杜鸿通过研究发现，在相同截面面积情况下，圆形截面抗滑桩的抗弯系数相比矩形截面要小。1.2成孔方式

目前，抗滑桩成孔方式主要有人工挖孔和旋挖成孔。人工挖孔适用于无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土，含少量砂、砾石的黏土也可以采用，圆形截面桩与矩形截面桩都适用，但安全风险高、功效低。旋挖成孔适用于黏土、粉土、砂土及含有卵石、碎石、中等强度岩石及风化岩层，适用于矩形截面抗滑桩，若用于矩形截面抗滑桩，则需配合人工扩孔，功效相对较低[5]。

[4]

图1矩形截面抗滑桩机械成孔施工工艺流程

2.2工艺要点2.2.1旋挖钻机打引孔

根据抗滑桩地勘资料，进场一台360型旋挖钻机配合钻孔，同时根据成槽机斗体厚度配备合适钻头。

（1）首先钻进抗滑桩四个角引孔，引孔一次性打到设计桩底高程。

（2）底部5m范围基岩比较硬，在四个角引孔钻进结束，再施作中部引孔（见图2）。

（3）四个角引孔要求控制引孔的垂直度，旋挖钻机就位之前采用挖掘机进行机位平整，旋挖对位后，操作人员要采用钻机钻杆调垂直，并紧贴锁口角的两边下钻头，开始旋挖时要求必须慢，直到钻头全部进入岩土后才能加快。2.2.2成槽机整修孔壁

在旋挖钻机钻出引孔之后，强夯机配合成槽机就位，贴紧四个角引整修孔壁（见图3），整修过程中，根据基岩

2矩形截面抗滑桩机械成孔工艺

2.1工艺流程

矩形截面抗滑桩机械成孔施工工艺流程如图1所示。

收稿日期：2019-12-24

作者简介：张智斌（1984—），男，工程师，从事公路建设管理工作。

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总530期

2020年第08期（3月中）

图2引孔位置

图3成槽机整修孔壁

的软硬程度确定每次成槽机提升的幅度，提升幅度不能过大或过小，一般提升高度为0.5~1m。2.2.3孔底清渣

孔壁整修完成后，采用专用掏渣筒对孔底石渣进行清理、外运，清理至孔底无虚渣为止。2.2.4垂直度控制

（1）施工设备选择

成槽机应选择自动纠偏能力较强的类型，旋挖采用机锁式钻杆，钻头采用截齿钻和筒钻。

（2）施工工艺

度，注意成槽机开挖槽施工步骤，抓斗挖槽过程中，槽孔

①合理安排每根桩中的引孔数量，严格控制引孔垂直

必须保持垂直，且保证抓斗需要在抓土阻力均衡的状态下进行挖槽作业。抓斗两边斗齿应遵循一致性原则，即两边斗齿皆插入实土里，或两边斗齿都落在空洞中，禁止抓斗斗齿一边插入实土里，一边落在空洞中。每根桩挖掘顺序为：先挖两边后挖中间，尽可能在开挖过程中保持中间一抓不倒塌，进行两边抓槽时慢放斗体入槽，待斗体整体入槽后再行加速下放，抓两引孔中间土石方时，每抓都是吊抓施工，此举目的是平衡抓斗开挖单孔时两侧所受阻力，

起到纠偏的作用，以保证成槽效果。

禁满抓”的施工原则。尤其在开槽时，操作人员必须做到

②成槽施工过程中，抓斗掘进应遵循“慢提慢放、严

慢速且稳定开挖，期间需要运用到垂直度显示仪及自动纠偏装置合理纠偏，以控制槽壁的垂直度，待斗体全部入槽后再考虑加快掘进速度。

（3）成桩检测

槽段偏差值需控制在3/1000以内，若偏差值＞3/1000，成槽机操作人员可以根据垂直度显示仪显示的偏差值，通过自动纠偏装置对抓斗进行校正，直到达到相关规范要求。2.2.5钢筋笼制作与吊装

为避免孔下作业施工人员的安全隐患，钢筋笼的绑扎和安装均在孔口完成。钢筋笼主筋和箍筋在钢筋加工厂集中加工，自卸吊车运至现场分类堆放，钢筋笼的安装和吊装需履带吊车配合完成。

（1）主筋连接

22mmHRB400φ32mm主筋接长采用机械连接；HRB400φ

开接头，满足连接接头规范要求。

主筋连接采用双面搭接焊，钢筋接长过程中，注意错（2）钢筋排架焊接

分4个截面焊接钢筋排架，按照设计间距布设主筋，焊接完成后分别吊装下放至孔底。

（3）箍筋焊接

筋笼成为一个整体，方便吊装；然后按照钢筋笼从桩顶至4个截面排架下放至孔底后，首先每2m焊接箍筋使钢桩底顺序加密箍筋，箍筋加密的过程中利用履带吊配合吊

装，施工人员始终在孔口操作；加密完成后下放钢筋笼至孔底设计位置。

3施工预防措施

3.1卡、埋、掉斗的预防措施3.1.1卡斗的预防措施

卡斗的主要原因是两引孔间的基岩比较硬，抓斗斗头抓过后不能保证斗头两边在同一平行平面，导致槽段宽度变小而卡斗，所以平时只要控制好每一次抓进速度，斗头轴套之间的间隙≤5cm即可预防卡斗现象的发生。3.1.2埋斗的预防措施

出现埋斗的现象是由于已掘进后桩的上部塌方，导致抓斗被埋住，因此施工需要控制好桩壁的稳定性。一旦出现埋斗，立即利用吊车配合成槽机将抓斗提出。3.1.3掉斗的预防措施

掉斗常常是由于钢丝绳突然断裂导致的，或是因为处理埋斗问题时处理方式不当使抓斗掉入桩槽中。施工前应仔细检测钢丝绳，确保其质量完好，此外，施工所用的钢丝绳也要定时更换，这样能够有效减少掉斗状况发生。3.2预防塌方的措施3.2.1旋挖钻机打引孔控制

引孔必须紧贴4个角垂直打下去，在旋挖掘进过程中遇

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交通世界TRANSPOWORLD硬基岩时，先不加压慢掘进，等钻头受力均匀后再行加压钻进。

3.2.2成槽机抓槽控制

保证抓槽槽壁前后垂直，注意操作室显示成槽垂直度，及时采用纠偏装置进行校正，严格控制成槽速度，轻放慢提，防止槽壁坍方。3.2.3加深护壁控制

桩上部遇软覆盖层，采取锁口以下挂钢片网加深护壁措施，直至上部桩壁稳定后为止。3.2.4安放钢筋笼控制

安放钢筋笼应做到稳、准、平，防止因钢筋笼上下移动而引起的槽壁坍方。

控制孔壁垂直度，而人工挖孔桩身垂直度控制比较困难，偏差较大；

（4）机械成孔有效地避免了人工挖孔安全风险高、人工成本高的不足。

参考文献：

[1]郑颖人，陈祖煜，王恭先，等.边坡与滑坡工程治理

[M].2版.北京：人民交通出版社，2010.

[2]郑百录，冯瑞.机械成孔圆形桩与人工挖孔矩形桩对

比分析——以西南某运营高速公路路基变形处治工程为例[J].西南公路，2018（2）：51-53.

[3]李贤，徐.圆形截面抗滑桩受力分析及实验研究

[J].公路交通科技（应用技术版），2018（2）：115-117.

[4]杜鸿.大直径圆形抗滑桩工程应用研究[D].贵阳：贵

州大学，2017.

[5]杜华明，张建瑞.抗滑桩施工方法的选择及适用范围

[J].西部探矿工程，2018（4）：1-3.

4结论

基于上述分析，由此可得以下结论：

（1）矩形截面抗滑桩比圆形截面抗滑桩效果好，在滑坡治理中应推广采用；

（2）采用旋挖成孔方式较人工挖孔方式施工进度快；（3）旋挖成孔通过垂直度显示仪和自动纠偏装置有效

（上接第132页）

具有历史厚重感，观赏价值较高，维修加固使其继续安全运营具有重大的意义。本文从前期调查决策、设计和施工中的要点等方面进行阐述，以供参考。

限公司，2015.

[2]中交第一公路工程局有限公司.公路桥涵施工技术规

范：JTG/TF50—2011[S].北京：人民交通出版社，2011.

[3]厦门市建筑科学研究院集团股份有限公司.自密实混

凝土应用技术规程：JGJ/T283—2012[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

参考文献：

[1]中交公路规划设计院有限公司.公路桥涵设计通用规

范：JTGD60—2015[S].北京：人民交通出版社股份有

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