某邊坡錨桿加固施工研究

盧保安

國道主干線GZ40二連浩特至河口,陜西境寧強至棋盤關高速公路,K58+755～K58+844段路基左側,邊坡最大高度為24 m,分為兩級施工。邊坡第一、二級設計為非預應力錨桿框架,下面兩排為6.0 m,其余為8.8 m(見圖1)。

施工前針對邊坡錨固方案編制了詳實、合理、可行的施工方法,施工工藝,包括施工技術,組織設計等。

1 場地清理和危巖處理

開工前,用CAT200反鏟挖掘機清除坡面表土及雜物,清除浮石及松動的巖石,清理巖面植被,沿修整好的邊坡坡面用鋼管腳手架搭設4 m寬的操作平臺,腳手架搭設為滿堂布置,順坡面,用鋼管搭設斜撐、剪刀撐進行加固,增加施工平臺穩定性,保證施工機械和作業人員能安全進行施工。排架搭設保證允許安全度大于1.2以上。

2 測量放樣

1)按照設計圖嚴格測放邊坡頂線及底梁位置。如發現坡級差異或坡率急劇變化,要及時上報。2)加固工程結構放線,在坡面開挖成型后進行。首先在坡面上放出中豎肋、邊豎肋的中線,在坡面上形成一個帶狀網。

3 石方施工

嚴格按照從上至下的開挖順序進行逐級開挖,待上級邊坡錨固工程全部實施并產生加固作用后,方可進行下級邊坡的土石方開挖。嚴禁采用大爆破施工特別是靠邊坡2 m以內,以減少或避免爆破施工對巖體結構的破壞作用和影響。若實際裸露的地層情況與設計防護加固工程不符時,應及時通知設計單位。

4 錨固工程

4.1 鉆孔

用油漆在坡面上標出錨孔的位置,經檢驗無誤后方可進行鉆孔工作。鉆機施工在鋼管腳手架作業平臺上進行。鉆機就位時利用地質羅盤對傾角和方位角進行校驗無誤后才能開始。本工程傾角見圖1。鉆機應采用無水干鉆法,以確保錨固工程施工不至于惡化邊坡巖土工程地質條件和保證孔壁的粘結性能。進尺速度根據鉆機性能和巖層情況嚴格控制,防止孔道扭曲變形。鉆進達到設計要求的深度后,要穩鉆1 min～2 min,以防止孔底“滅尖”,然后利用高壓空氣穩壓2 min～3 min,將孔內沉渣吹出孔外,鉆孔結束后要復查錨孔孔徑、深度、孔位、傾角和方位角,全部合格后方可進行下道工序。

4.2 錨桿制作安裝

在鋼筋加工場地分段制作,將分段制作好的鋼筋運置孔口,分段下入已清理并經檢驗的孔內。沿錨桿桿體每隔1.5 m設置定位器,以確保錨桿在孔的中央,滿足設計及規范要求。其典型坡比布置圖見圖2。

鋼筋安裝時利用錨桿的重力,人工與機械相結合,平順緩緩推送,使之下滑到位,錨桿安裝后不得懸掛重物。錨桿采用32mm的螺紋鋼筋,錨桿連接鋼筋、定位鋼筋和錨頭鋼筋均與錨桿主筋雙面焊接。

4.3 注漿

注漿使用活塞式泥漿泵進行,水泥漿要隨拌隨用,不得超過水泥的初凝時間。一次注漿采用1∶1(重量比)水泥砂漿,水灰比0.38～0.50,砂含泥量不得大于3%,采用劈裂注漿法進行,注漿壓力保持在0.3MPa～0.5MPa,當孔口出現溢漿并將壓力保持在2 min左右,方可停止注漿。二次注漿時,用鋼管插入孔底,從孔底向外壓注純水泥漿,采用高壓注漿,注漿壓力保持在1MPa～1.5MPa。前后兩次注漿的時間應控制在30 min～45 min左右,持壓時間約為1 min。漿體未達到設計強度的70%時,不得在錨筋端懸掛重物或碰撞外錨頭。

4.4 開挖基槽

基槽開挖由人工進行,深度200mm(與工程線的垂直距離),基槽開挖結束后,用2cm～5cm厚的水泥砂漿找平。一方面為防止雨水沖刷;另一方面是為防止污染鋼筋和確保混凝土實體的幾何尺寸。

4.5 框架鋼筋,模板施工

當基槽開挖結束后,即可進行肋梁框架的鋼筋安裝。當錨筋與框架鋼筋相互干擾時,可適當移動鋼筋的位置。框架混凝土模板主要安裝框架梁的鋼面模和平行坡面的側模,框架梁的上部作為混凝土的入倉口,采用定型鋼模板拼裝而成,模板用U形卡連接。相鄰框架的接觸處,可用5cm厚泡沫板相隔,最后再以瀝青麻絮或瀝青木板填塞。混凝土施工結束后應及時覆蓋,并與試塊進行同體養護。

4.6 混凝土澆筑

混凝土在拌合站制好后(本工程采用C25),在低處用拖料斗通過鋼管架搭設斜坡道送到平臺上,在高處通過塔吊提升至各施工層高度,混凝土用插入式振動棒進行搗固,振動器要垂直地插入先澆混凝土層內,以保證新澆混凝土與先澆混凝土結合良好,插入先澆混凝土層深度為50mm,同時,要盡可能地避免振動器與模板接觸,在澆筑混凝土時,還應派專人檢查模板系統,發現模板變形、移位或傾斜,及時處理保證混凝土的外觀質量。混凝土澆筑按照次序,逐層連續澆筑不得任意中斷,每根框架梁,保證一次性澆筑,避免施工縫。混凝土養護待初凝后,即對混凝土進行灑水養護,養護時間不少于7晝夜。模板拆除:當混凝土強度達到5MPa時,方可拆除模板,保證結構物的棱角和尺寸完好。

5 結語

采用錨桿加固技術應注意以下幾個問題:1)為了保證邊坡在施工過程中的穩定性,在高邊坡設計中應采用分級開挖、分級使用錨桿加固邊坡的方式;2)應根據鉆孔設計要求和實際地層條件,選擇不同的鉆孔機具和鉆孔方法,以保證孔位和深度符合設計要求;3)做好注漿試驗,根據實際施工情況調整注漿時間、注漿壓力和注漿量;4)需要結合邊坡特點使用適合的邊坡防護加固方式。

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