從西藏千佛崖棧道拓寬改造工程探索特殊路段道路拓寬工藝

左科++羅婧文

摘要：文章介紹了采用樁基礎加懸臂梁并結合錨桿和預應力錨索的工藝，對千佛崖棧道進行拓寬的工程實例，分析了工程設計中的限制情況、問題解決及設計思路。該特殊路段道路拓寬工藝很好地解決了特殊地段道路加寬的問題，避免了深挖高填，保護了石刻文物，值得在西藏地區推廣。

關鍵詞：單懸臂梁橋；棧道拓寬；預應力錨索；特殊路段；錨桿

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）19-0101-03

1 工程概況

千佛崖是位于西藏自治區拉薩市內的藥王山西側的一處摩崖石刻，是拉薩群眾重要的朝佛圣地，這也是拉薩有名的一處室外景觀，山體上密密麻麻地刻滿了數千個大小佛像，人稱“千佛崖”。

在山體上有一人行棧道，寬約1.6m，為轉山朝佛所用，但由于年久失修，且道路狹窄，已經不能滿足當地人民的需求，且近年來游客日益增多，使得狹窄的道路人滿為患，因此需對此道路進行加寬改造，并且需將此棧道打造為一條景觀長廊。

千佛崖人行棧道全長約160m，該區域路段地形陡峭，人行道依山而建，蜿蜒崎嶇，且道路外側坡腳有大量民房，情況較為復雜，需進行特殊結構設計，方能滿足結構安全和景觀需求。

2 工程設計思路分析

2.1 現場條件

千佛崖棧道全長約160m，最寬處約2.5m，最窄處約1m。棧道內側為石壁，上面刻滿了佛像及經文，棧道外側為陡崖，陡崖高度約為10m。

2.2 設計要求

（1）棧道需加寬為≥5m寬度的人行道。

（2）不得損壞石壁上的石刻佛像。

（3）棧道外側需滿足景觀要求。

（4）工程造價相對較低。

2.3 設計思路清理

根據本工程現場條件及設計要求，可以將設計方向歸納為以下幾點：

（1）由于棧道內側為石刻，因此加寬道路只能向外側加寬，且應盡量遠離石刻，以免施工時對其造成

破壞。

（2）現狀人行道蜿蜒曲折，在設計時需要考慮到工程施工的便利性和可實施性。

（3）棧道需加寬至5m，對于結構的安全性需要考慮全面。

（4）此處為陡崖上，大型機械無法進場，因此只能靠人工施工，需考慮工程的可實施性。

（5）棧道外側需滿足景觀要求，故需考慮結構的美觀性。

2.4 結構類型分析

（1）擋土墻。對于常規路基加寬，可采用在路基外側設置重力式擋墻或樁板擋墻等擋土結構物的形式進行道路加寬。但由于此棧道依山而建，棧道外側崖壁陡峭，沒有設置擋墻的條件，故此方案不可行。

（2）門形框架結構。在加寬范圍內設置門形框架墩，在框架上鋪設空心板，以達到加寬道路的目的。此方案從技術上可行，但陡崖高10m，因此框架結構造價會比較高，且框架外側立墩較多，對現狀地形破壞嚴重，景觀不理想，因此放棄本方案。

（3）懸臂梁棧道。懸臂梁棧道在我國古代便已出現，主要是靠打入山體的懸臂梁承受重量，在其上鋪設面板，達到滿足通行的效果。但傳統懸臂梁的承受荷載的能力有限，一般懸臂長度不超過3m，且如果采用這種結構形式，需在山體上打洞，很有可能對崖壁上的石刻造成破壞，因此此方案不能滿足要求。

通過對各種現有結構類型的分析和比較，可以看出，現有的常規結構類型難以滿足本工程的需求，因此需將各種結構的優點進行融合，設計出既要滿足結構安全性，又滿足施工可行性，還要滿足景觀要求的構造物，方能解決問題。因此本次設計將懸臂梁、樁基礎、錨桿、預應力錨索相結合，設計出單懸臂梁橋以滿足本次工程的需要。

3 單懸臂梁橋設計分析

3.1 設計理念

為適應現場陡峭的地形，滿足安全、可行、經濟、美觀等原則，杜絕深挖高填，在確認現已穩定路基范圍內采用樁基接單懸臂梁，以懸挑結構補足道路欠寬

部分。

3.2 單懸臂梁橋構造設計

（1）在現狀人行棧道上開挖樁基礎，樁基礎為1.2×1.2m矩形樁基，樁基礎間隔5m，可根據現狀路線走向適當調整樁基間距。

（2）在樁基礎上澆注懸臂梁，懸臂梁在棧道內側懸出40cm，以留出錨桿設置空間，外側懸出3.4m，以加寬道路。

（3）在懸臂梁棧道內側設置錨桿，以平衡外側豎向力產生的彎矩，錨桿由懸臂梁頂部，以豎直方向傾角15°向內打入巖層，每根懸臂梁橫向設置2處錨桿，錨桿采用2B25鋼筋，有效錨固長度≥5m。

3.3 單懸臂梁橋的工作原理

（1）拓寬改造部分的活載和恒載是通過縱向搭板作用到單懸臂梁上。

（2）傳遞到懸臂梁上的垂直外荷載是通過挑梁和立柱之間的后澆節點混凝土作用到樁基上，通過立柱傳遞到地基。

（3）梁上的外荷載對立柱所產生的傾覆力矩是通過預應力錨索和錨桿來實現其受力平衡，從而使結構達到穩定、安全使用的目的。

4 施工技術要點

施工必須嚴格遵守《公路橋涵施工技術規范》（JTG_TF50-2011）的要求。施工放樣時，需注意銜接部位坐標及高程準確無誤，并用多種可能的方法校核。了解工程地質勘察資料，熟悉場地工程地質狀況，更好地組織施工。

4.1 總體施工順序

測量放線→樁基成孔→綁扎樁基鋼筋并澆注（預留預應力錨索孔道）→錨桿鉆孔，并安裝錨桿→預應力錨索鉆孔，并安裝錨索→澆注懸臂梁→澆注搭板→回填土，調平標高→鋪裝調平層，設置橫坡→涂刷防水層，鋪裝面層。

4.2 錨索施工

本次設計最關鍵的工藝在于預應力錨索的施工，其主要工藝為：

（1）錨孔測放：錨索位置孔位誤差不得超過±50mm。endprint

（2）鉆孔設備：巖層中采用潛孔沖擊成孔；在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進技術。

（3）鉆機就位：錨孔鉆進施工應確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±100mm，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。

（4）鉆進方式：鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質條件和保證孔壁的粘結性能。

（5）鉆進過程：鉆進過程中對每個孔的地層變化，鉆進狀態（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進現象時，須立即停鉆，及時進行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進。

（6）孔徑孔深：實際使用鉆頭直徑不得小于設計孔徑。要求實際鉆孔深度大于設計深度0.2m以上。

（7）錨孔清理：在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風壓0.2～0.4MPa）將孔內巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結強度。

（8）錨索體制作及安裝：預應力錨索體由錨頭、自由段、錨固段和安全段四部分組成。安裝前，要確保每根鋼絞線順直，不扭不叉，排列均勻，除銹、除油污，對有死彎、機械損傷及銹坑處剔出。鋼絞線沿錨索體軸線方向每1.0m設置一定位環（擴張、夾緊環），保證錨索體保護層厚度不小于20mm。

（9）錨固注漿：注漿所采用水泥砂漿，以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結束的

標準。

（10）錨索張拉及鎖定、封錨：通過現場張拉試驗，確定張拉鎖定工藝。錨索的張拉及鎖定分級進行，嚴格按照操作規程執行。在設計張拉完成6～10d后再進行一次補償張拉，然后加以鎖定。補償張拉后，從錨具量起，留出長5～10cm鋼絞線，其余部分截去，須用機械切割，嚴禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙，然后對錨頭采用C30混凝土進行封錨，防止銹蝕和兼顧美觀。

5 應用效果

采用單懸臂梁橋進行人行棧道拓寬既滿足了使用功能上的需求和結構的安全性，又滿足了施工便利的要求，并且此種結構外觀輕盈，受力結構物隱蔽，在對搭板進行外部涂裝后，猶如一道彩虹跨越在陡崖之上，景觀效果突出，完全滿足了最初的設計要求。而且整個施工過程完全無需依賴大型機械，對石刻也沒有絲毫的破壞，因此本次設計非常成功。

6 結語

單懸臂梁橋拓寬人行棧道工藝很好地解決此種特殊地段道路加寬的問題，避免了深挖高填，保護了石刻文物，既經濟，又美觀，非常值得在西藏地區推廣，但是此種結構承受荷載有限，一般僅限于人行棧道拓寬，對于車行道路尚需進一步研究。

參考文獻

[1] 王曉東.整體式懸挑結構道路建設技術在西藏類昌公路的應用研究[D].重慶交通大學，2007.

[2] 中國工程建設標準化協會標準.巖土錨桿（索）技術規程（CECS 22：2005）[S].北京：中國計劃出版社，2005.endprint

（2）鉆孔設備：巖層中采用潛孔沖擊成孔；在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進技術。

（3）鉆機就位：錨孔鉆進施工應確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±100mm，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。

（4）鉆進方式：鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質條件和保證孔壁的粘結性能。

（5）鉆進過程：鉆進過程中對每個孔的地層變化，鉆進狀態（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進現象時，須立即停鉆，及時進行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進。

（6）孔徑孔深：實際使用鉆頭直徑不得小于設計孔徑。要求實際鉆孔深度大于設計深度0.2m以上。

（7）錨孔清理：在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風壓0.2～0.4MPa）將孔內巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結強度。

（8）錨索體制作及安裝：預應力錨索體由錨頭、自由段、錨固段和安全段四部分組成。安裝前，要確保每根鋼絞線順直，不扭不叉，排列均勻，除銹、除油污，對有死彎、機械損傷及銹坑處剔出。鋼絞線沿錨索體軸線方向每1.0m設置一定位環（擴張、夾緊環），保證錨索體保護層厚度不小于20mm。

（9）錨固注漿：注漿所采用水泥砂漿，以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結束的

標準。

（10）錨索張拉及鎖定、封錨：通過現場張拉試驗，確定張拉鎖定工藝。錨索的張拉及鎖定分級進行，嚴格按照操作規程執行。在設計張拉完成6～10d后再進行一次補償張拉，然后加以鎖定。補償張拉后，從錨具量起，留出長5～10cm鋼絞線，其余部分截去，須用機械切割，嚴禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙，然后對錨頭采用C30混凝土進行封錨，防止銹蝕和兼顧美觀。

5 應用效果

采用單懸臂梁橋進行人行棧道拓寬既滿足了使用功能上的需求和結構的安全性，又滿足了施工便利的要求，并且此種結構外觀輕盈，受力結構物隱蔽，在對搭板進行外部涂裝后，猶如一道彩虹跨越在陡崖之上，景觀效果突出，完全滿足了最初的設計要求。而且整個施工過程完全無需依賴大型機械，對石刻也沒有絲毫的破壞，因此本次設計非常成功。

6 結語

單懸臂梁橋拓寬人行棧道工藝很好地解決此種特殊地段道路加寬的問題，避免了深挖高填，保護了石刻文物，既經濟，又美觀，非常值得在西藏地區推廣，但是此種結構承受荷載有限，一般僅限于人行棧道拓寬，對于車行道路尚需進一步研究。

參考文獻

[1] 王曉東.整體式懸挑結構道路建設技術在西藏類昌公路的應用研究[D].重慶交通大學，2007.

[2] 中國工程建設標準化協會標準.巖土錨桿（索）技術規程（CECS 22：2005）[S].北京：中國計劃出版社，2005.endprint

（2）鉆孔設備：巖層中采用潛孔沖擊成孔；在巖層破碎或松軟飽水等易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進技術。

（3）鉆機就位：錨孔鉆進施工應確保錨孔開鉆就位縱橫誤差不得超過±50mm，高程誤差不得超過±100mm，傾角允許誤差位±1.0°，方位允許誤差±2.0°。

（4）鉆進方式：鉆孔要求干鉆，禁止采用水鉆，以確保錨索施工不致于惡化邊坡巖體的工程地質條件和保證孔壁的粘結性能。

（5）鉆進過程：鉆進過程中對每個孔的地層變化，鉆進狀態（鉆壓、鉆速）、地下水及一些特殊情況作好現場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鉆進現象時，須立即停鉆，及時進行固壁灌漿處理（灌漿壓力0.1～0.2MPa），待水泥砂漿初凝后，重新掃孔鉆進。

（6）孔徑孔深：實際使用鉆頭直徑不得小于設計孔徑。要求實際鉆孔深度大于設計深度0.2m以上。

（7）錨孔清理：在鉆孔完成后，使用高壓空氣（風壓0.2～0.4MPa）將孔內巖粉及水體全部清除出孔外，以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結強度。

（8）錨索體制作及安裝：預應力錨索體由錨頭、自由段、錨固段和安全段四部分組成。安裝前，要確保每根鋼絞線順直，不扭不叉，排列均勻，除銹、除油污，對有死彎、機械損傷及銹坑處剔出。鋼絞線沿錨索體軸線方向每1.0m設置一定位環（擴張、夾緊環），保證錨索體保護層厚度不小于20mm。

（9）錨固注漿：注漿所采用水泥砂漿，以錨具排氣孔不再排氣且孔口漿液溢出濃漿作為注漿結束的

標準。

（10）錨索張拉及鎖定、封錨：通過現場張拉試驗，確定張拉鎖定工藝。錨索的張拉及鎖定分級進行，嚴格按照操作規程執行。在設計張拉完成6～10d后再進行一次補償張拉，然后加以鎖定。補償張拉后，從錨具量起，留出長5～10cm鋼絞線，其余部分截去，須用機械切割，嚴禁電弧燒割。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙，然后對錨頭采用C30混凝土進行封錨，防止銹蝕和兼顧美觀。

5 應用效果

采用單懸臂梁橋進行人行棧道拓寬既滿足了使用功能上的需求和結構的安全性，又滿足了施工便利的要求，并且此種結構外觀輕盈，受力結構物隱蔽，在對搭板進行外部涂裝后，猶如一道彩虹跨越在陡崖之上，景觀效果突出，完全滿足了最初的設計要求。而且整個施工過程完全無需依賴大型機械，對石刻也沒有絲毫的破壞，因此本次設計非常成功。

6 結語

單懸臂梁橋拓寬人行棧道工藝很好地解決此種特殊地段道路加寬的問題，避免了深挖高填，保護了石刻文物，既經濟，又美觀，非常值得在西藏地區推廣，但是此種結構承受荷載有限，一般僅限于人行棧道拓寬，對于車行道路尚需進一步研究。

參考文獻

[1] 王曉東.整體式懸挑結構道路建設技術在西藏類昌公路的應用研究[D].重慶交通大學，2007.

[2] 中國工程建設標準化協會標準.巖土錨桿（索）技術規程（CECS 22：2005）[S].北京：中國計劃出版社，2005.endprint