0前言
在新城建设过程中,为集约利用土地资源,新建市政道路常紧邻既有住宅小区,形成高差显著的深路堑与直立边坡。这类边坡在开挖过程中会破坏原有应力平衡,导致岩体结构面松弛、力学指标衰减,加之降雨、振动等外部因素影响,极易沿断层或裂隙面发生滑塌,严重威胁相邻建筑与道路安全。为应对这一挑战,预应力锚索桩板墙结构因其良好的抗滑性能被广泛采用,该体系通过抗滑桩与预应力锚索协同作用形成桩-锚支护机制。然而,传统施工方法存在桩体成型质量不稳定、锚索张拉精度不足、挡土板现浇效率低等问题,制约了支护结构的整体性能与施工安全。
针对现有技术瓶颈,本文以预应力锚索桩板墙为研究对象,开展施工工艺创新与集成化应用研究。通过引入预应力管桩引孔植入工艺提升桩基施工精度,采用装配式锚索技术实现标准化张拉作业,并结合挡土板逆作法优化施工流程,形成一套高效、可控的边坡支护施工技术体系。该研究对提升高边坡支护工程的质量可靠性、施工安全性具有重要实践意义,也为类似条件下的市政工程建设提供了技术参考。装配式锚索桩板墙集成施工技术将系统阐述上述关键技术及其工程应用效果。
1 技术应用特点
1.1 预应力管桩引孔植入施工技术
针对深部桩孔施工难度大、成桩质量不易控制的问题,本技术提出预应力管桩引孔植入施工工艺。首先采用洛阳铲进行精准成孔,随后在孔内灌注专用填充料,再将预应力管桩压入设计标高。该工艺有效避免了传统成孔方式易出现的塌孔、缩颈等质量问题,显著提高桩身完整性与承载力,同时降低复杂地质条件下的施工风险,为桩板墙结构提供可靠基础支撑。
1.2 挡土板逆做施工技术
为减少支护结构施工对边坡稳定性的扰动,本技术采用分单元逆作施工方法。按照“首块挡土板→腰梁→次块挡土板”的循环顺序逐段推进,实现挡土板与腰梁的交替成型。此工艺不仅保证各单元之间的有效连接,还能控制边坡暴露时间,降低因开挖引发的变形风险,兼顾施工效率与边坡安全,特别适用于高陡边坡条件下的精细化作业。
1.3 装配式锚索施工与协同支护体系
通过创新装配式锚索工艺,实现锚索标准化制作与高效安装。在精准成孔与清孔基础上,按“先锚固段、后自由段”顺序现场编制高强度钢绞线,并将预组装锚索推送至设计深度。结合预应力管桩与逆作挡土板,形成“桩—锚—板”三重协同支护体系。该体系显著提升支挡结构的整体刚度和抗滑能力,实现施工过程的轻型化、标准化与质量可控化,为高边坡工程提供了一套完整、高效的技术解决方案。
2 技术操作三核心原理
2.1预应力管桩引孔植入技术的质量控制原理
本技术的核心在于通过“机械成孔-灌注增强-精准压桩”的协同控制机制确保桩基施工质量。采用机械洛阳铲分节取土成孔,配合泥浆置换清孔工艺,有效维持孔壁稳定;成孔后立即灌注微膨胀混凝土作为桩周填充料,不仅提高桩土界面粘结性能,更形成对预应力管桩的侧向约束。采用全站仪引导压桩机对中定位,通过实时监测压桩力与位移曲线动态评估承载力,形成基于数据反馈的桩身垂直度调控机制,从成孔精度、材料性能和施工控制三个维度保障桩基工程质量。
2.2 挡土板逆作施工的时序优化原理
基于“分单元交替推进”的时空效应控制理念,创新采用“挡土板-腰梁-挡土板”的循环逆作工序。该原理通过将连续支护结构离散为独立施工单元,利用已施工冠梁作为初始支撑点,通过自上而下的分段施工有效控制边坡暴露面积和时间。每个施工单元形成独立受力体系,逐步构建完整支护系统,显著降低对边坡原有应力场的扰动,实现施工过程与边坡稳定性的动态平衡。
2.3 装配式锚索的主动支护原理
通过“工厂化预制-现场组装-精准张拉”的技术路径实现锚索支护的标准化作业。采用风动钻进工艺确保锚索孔轴线精度,按先锚固段后自由段的编制顺序保证钢绞线受力均匀性。创新点在于将传统现场绑扎工艺改进为模块化装配作业,通过预应力的精确施加形成主动支护体系,使锚索拉力与土体侧压力达到动态平衡。注浆体与钢绞线的协同工作机制显著提升支护系统的耐久性和可靠性,实现支挡结构的轻型化与效能最大化。
3 技术操作要点
3.1 预应力管桩引孔植入施工技术
采用机械洛阳铲进行精准成孔作业,通过垂直运输系统实现循环取土。成孔过程中严格控制桩架垂直度,采用十字定位法确保孔位精度,并对不同地质情况采取针对性处理措施。成孔后立即下导管灌注M15以上强度水泥砂浆作为填充料,超灌量控制在600-1000mm。预制管桩采用专用吊具进行两点起吊,吊装夹角大于45°,避免碰撞损伤。压桩过程中实时监测下沉速度与压力值,动态调整垂直度,确保桩基承载力符合设计要求。
3.2 冠梁施工质量控制要点
冠梁施工前采用高压水枪清理桩顶至设计标高,钢筋施工严格执行"原材料检验→除锈加工→测量放线"的标准化流程。钢筋绑扎采用梅花型布置,交叉点百分百绑扎,箍筋拐角部位加强绑扎。模板系统经过精准调平后拼装,支撑体系需经复查验收。混凝土浇筑后及时养护,确保冠梁与桩基形成整体受力结构。
3.3 挡土板逆作施工工艺
采用分单元循环施技术,按"首块挡土板→腰梁→次块挡土板"的顺序自上而下推进。施工前人工剔除桩身连接侧护壁混凝土并进行凿毛处理,竖向钢筋采用搭接连接(搭接长度35d),端部设置180°弯钩。喷射混凝土作业时严格控制喷枪距离与角度,保证覆盖均匀性,施工后实施专项养护方案。
3.4 预应力锚索标准化施工
钻孔采用风动钻进工艺,孔深较设计值超深50cm,遇地质异常时立即进行固壁注浆。锚索编制严格执行先锚固段后自由段的顺序,3根钢绞线平行布置无弯折。注浆采用3SNS系列注浆泵,浆液随拌随用确保在初凝前完成灌注。锚索安装时核对编号与孔位对应关系,保证索体平顺入孔。
3.5 腰梁与张拉协同施工技术
腰梁采用C30混凝土,保护层厚度3cm。施工时先破除桩外侧护壁但保留钢筋,用于与腰梁连接。锚具按设计位置精确定位,固定于钢筋骨架后浇筑混凝土。张拉作业待浆液强度达标后分级进行,采用小千斤顶按由内向外顺序对称张拉,详细参数控制见表1。
表1 预应力张拉工艺控制参数
3.6 全过程监测与质量控制体系
建立以数据反馈为核心的动态调控机制,在桩基施工、锚索张拉等关键工序实施全程监测。采用全站仪进行桩位复测,锚索张拉过程中同步进行应力测试与位移监测。通过信息化管理平台整合各环节检测数据,形成可追溯的质量档案,确保桩-锚-板支护体系的协同工作性能达到设计要求。
4 技术应用效益对比分析
通过预应力管桩引孔植入、挡土板逆作施工及装配式锚索等创新工艺的系统集成,在经济效益与社会效益方面均取得显著成效。如表2所示,该技术通过标准化、模块化的施工方式,在提升工程质量的同时有效控制了施工成本与周期,实现了资源节约与环境友好的协同发展。
表2预应力锚索桩板墙施工技术效益分析表
该技术通过预制化、装配化的施工理念,不仅显著提升支护工程的建造效率与质量稳定性,更推动边坡支护施工向精细化、绿色化方向转型,为类似地质条件下的市政工程提供了可靠的技术范本。
5 结论
成功应用了复杂环境下狭长深基坑多重防排水钢板桩支护成套技术,通过采用钢板桩与型钢支撑组合支护体系,并在合拢口创新使用特制楔形桩工艺,有效保障了支护结构的整体性和止水性能。施工中结合坑内管井降水与明排法形成多重排水系统,针对渗漏问题采用材料吸附与物理封堵双重措施,显著提升了基坑防排水效能。通过全过程精细化监测体系,对桩体定位、地下水位及周边环境实施动态监控,实现了施工参数的精准调控。实践表明,该技术体系不仅将施工效率提升约25%,降低了支护成本,还有效控制了基坑变形对周边环境的影响,为类似狭长深基坑工程提供了可靠的技术范本,具有显著的推广价值。
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