淺談市政道路高邊坡錨桿、錨索施工技術(shù)

江建輝

（龍巖城發(fā)市政公用工程有限公司，福建 龍巖 364000）

0 引言

為保護(hù)市政工程邊坡穩(wěn)定，錨桿（索）是采用對邊坡巖體自身的穩(wěn)定性進(jìn)行加固,達(dá)到主動防護(hù)的目的，它為路槽邊坡施工向高深方向發(fā)展提供了技術(shù)支持。錨桿錨(索)同樣適用于市政高邊坡工程。

1 工程概況

龍巖市華蓮西路（紅田路-龍騰路）道路工程位于龍巖市新羅區(qū)，道路起于紅坊鎮(zhèn)紅田路，終點與龍騰路交叉路口銜接。其中左側(cè)K1+070～K1+200 段高邊坡分級防護(hù)情況如下：

采用削坡結(jié)合錨桿（索）+格構(gòu)梁加固方案,K1+070～K1+200 段邊坡下側(cè)為中風(fēng)化碳質(zhì)粉砂巖，上部為砂土狀強(qiáng)風(fēng)化碳質(zhì)粉砂巖，覆蓋層較厚，最大厚度為25m。考慮到整個邊坡的穩(wěn)定性，本邊坡的防護(hù)采用2 種，第一級至第二級采用錨桿+框格梁支護(hù)，第三級至第四級采用預(yù)應(yīng)力錨索+框格梁。巖層部分自下往上分別為1：0.75、1:1，1：1.25，1：1.25 分級放坡，每級坡高8 m，每級設(shè)2m 寬馬道，馬道上及坡頂設(shè)截水溝，并接入坡腳排水溝。

2 施工工藝

2.1 削坡、清坡要求

1)為確保邊坡的穩(wěn)定，避免減少或不產(chǎn)生新的巖體裂縫，削坡方式選取機(jī)械削坡方式，最大限度減小對邊坡結(jié)構(gòu)的擾動。

2)削坡時，應(yīng)自上而下進(jìn)行；削坡后坡面超欠挖不應(yīng)超過±50cm。

3)削坡后若發(fā)現(xiàn)有不利結(jié)構(gòu)面組合，可能引起崩塌、滑坡、掉塊，且體積較大時，采用隨機(jī)錨桿進(jìn)行加固。

4)削坡施工完成后，對坡面進(jìn)行全面清坡，采取由上至下的清坡施工順序。坡面松動的土、石塊及危巖徹底清除，不留第二次危巖；對于難以清除的危巖或危石，采用隨機(jī)錨桿進(jìn)行加固。

2.2 錨桿(索)施工要求

1)鉆錨孔前根據(jù)要求和邊坡坡面情況定出孔位，做出標(biāo)記。

2)錨桿安裝前，桿體應(yīng)平直，并除銹、除油。

3)注漿采用M30 水泥漿,水灰比采用0.45～0.50，水泥采用P.0 42.5 普通硅酸鹽水泥。

4)水泥漿拌和應(yīng)隨拌隨用，保證拌合均勻，每次拌和的水泥漿確保在初凝前用完，避免土、石塊及雜物摻入。

5)錨桿注漿體保護(hù)層厚度應(yīng)不小于25mm。

6)當(dāng)注漿開始或中途停止超出30 分鐘時，應(yīng)當(dāng)用稀水泥漿或水潤滑管路及注漿泵。

7)注漿管應(yīng)與錨桿同時放入孔內(nèi)，注漿管應(yīng)插至距孔底50～100mm，注漿采用孔底注漿、孔口返漿。

8)桿體插入孔內(nèi)長度不應(yīng)小于規(guī)定長度的95%。

3 錨固工程施工

3.1 施工準(zhǔn)備

錨桿（索）施工前要做好施工組織設(shè)計，明確施工方案、工序流程、施工工藝、質(zhì)量管理、人、材、機(jī)、監(jiān)測及安全。

3.2 錨固鉆孔

施工平臺：坡面坡度有1：0.75、1：1、1：1.25 幾種，坡度較陡，搭建滿足相應(yīng)承重能力的作業(yè)平臺。利用鋼管搭設(shè)剛性施工腳手架平臺，上下兩端均用臨時錨桿（直徑25 螺紋鋼）錨于馬道上。

錨桿鉆孔采用無水鉆進(jìn)方式，成孔結(jié)束后用高壓空氣將孔中巖(土)粉及水全部清除出孔外，經(jīng)監(jiān)理檢查合格后，再進(jìn)行錨桿安裝。錨桿入孔時，如遇孔壁掉塊，應(yīng)立即將錨桿取出，將鉆孔中巖塊清除后重新穿錨桿，保證錨桿的入孔深度（不應(yīng)小于規(guī)定長度的95%）。同時還應(yīng)保證錨桿體與支架鋼筋焊接牢固，間距按2 米布置，保證錨桿居中鉆孔。

3.3、錨筋制安

錨桿

錨桿下料應(yīng)整齊準(zhǔn)確，誤差不大于±50mm；

錨桿體與支架鋼筋焊接牢固，錨桿每隔2.0m 設(shè)置一道φ8 對中支架。錨桿安裝前，桿體應(yīng)除銹、除油。錨桿錨筋材料采用Φ32(Φ36)高強(qiáng)精軋螺紋鋼。同時做號其材料尺寸和力學(xué)性能應(yīng)符合設(shè)計要求。

錨索

錨索制作

錨索按設(shè)計的錨固段、自由段、鎖定頭的長度和結(jié)構(gòu)要求制作。

鋼絞線采用機(jī)械切割，制作滿足錨索設(shè)計及張拉操作要求長度的鋼絞線，嚴(yán)禁采用電焊和氣焊切割，對有死彎、機(jī)械損傷者應(yīng)剔除。本次錨索錨索采用4 根1x7－Φ15.24 低松馳高強(qiáng)鋼絞線制作，其材料標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa，對鋼絞線不同單元及鋼筋錨接頭等進(jìn)行醒目的標(biāo)記。下料還應(yīng)注意各單元不同的錨索長度。錨索制作完成后，進(jìn)行外觀檢驗，并簽發(fā)合格證。用塑料包裹好，并卷成直徑約2m 的圈存放，并應(yīng)按錨索規(guī)格、長度、進(jìn)行編號，使用前應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可。

3.4、錨孔注漿

錨桿(索)注漿采用水灰比0.5 的純水泥漿，其中錨固段如遇土質(zhì)含量較多或強(qiáng)風(fēng)化巖層含水量較大時應(yīng)采用二次高壓劈裂注漿法以提高該段地層錨固能力。

成孔后應(yīng)及時進(jìn)行錨筋體安裝和錨孔注漿，原則上不得超過24 小時。注漿材料因嚴(yán)格按照要求采用試驗合格后的配合比下料，攪拌均勻，及時使用，注漿體28d 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為30MPa。同一采用孔底注漿、孔口返漿方法(壓力為0.5Mpa)，注漿至孔口溢出新鮮漿液為主，過程中不得嚴(yán)禁抽拔注漿管；如發(fā)現(xiàn)孔口漿面回落情況，應(yīng)在30 分鐘內(nèi)進(jìn)行孔底壓力補(bǔ)漿2、3 次，保證漿體充滿孔口。過程中應(yīng)做好現(xiàn)場注漿記錄，各批次注漿都應(yīng)進(jìn)行漿體強(qiáng)度試驗，試件組數(shù)不應(yīng)少于兩組。漿體未達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%時不得在錨筋體端頭及附近土層懸掛重物和拉拽碰撞。

注漿須慢速進(jìn)行，孔口冒漿后停止。注漿終了壓力不小于0.4MPa 且保持穩(wěn)壓1 分鐘。當(dāng)采用二次劈裂注漿提高地層錨固力時，以漿體強(qiáng)度控制開始劈注時間(一次注漿體強(qiáng)度為5Mpa)，需在二次注漿管的錨固段內(nèi)設(shè)花孔和封塞，二次注漿的高壓注漿管應(yīng)采用鍍鋅鐵管或鋼管。注漿材料摻入聚丙烯腈纖維(PAN)，摻入量為每方1.8～2.0kg(纖維抗拉強(qiáng)度不小于700MPa)。

3.5、錨索張拉鎖定

錨索注漿體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度80%后才能進(jìn)行張拉鎖定。鋼制承壓板安裝應(yīng)牢固平整，確保承壓面與錨索軸線垂直。安裝錨具、錨墊板、千斤頂應(yīng)密貼對中，使千斤頂軸線、錨索體、錨孔在同軸一線，以確保承載受力均勻。必須采用專用設(shè)備對錨索進(jìn)行張拉，張拉作業(yè)前對設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，使用經(jīng)檢驗合格的夾片、錨具等。

錨索正式張拉前，應(yīng)對其預(yù)張拉l～2 次，取10～20%的設(shè)計張拉荷載，利于各部位接觸緊密，鋼絞線完全平直，錨索張拉結(jié)束鎖定后,先進(jìn)行錨墊板補(bǔ)漿孔補(bǔ)漿,再進(jìn)行外錨頭C30 砼封錨。

錨索的預(yù)應(yīng)力在補(bǔ)足差異荷載后分5 級按有關(guān)規(guī)范施加，即按設(shè)計荷載的25%，50%，75%，l00%和110%進(jìn)行張拉。張拉至最后一級荷載時，持荷載穩(wěn)定l0～15 分鐘后再進(jìn)行卸荷鎖定。錨索鎖定后48 小時內(nèi)，發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力有損失明顯情況，應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

3.6、錨桿（索）試驗

基本試驗：1、采用多循環(huán)張拉方式；2、每組錨桿極限承載力的最大差值不大于30%時，應(yīng)取最小值作為錨索的極限承載力當(dāng)最大差值大于30%時，應(yīng)增加試驗錨桿數(shù)量，應(yīng)按95%保證概率計算錨桿的受拉極限承載力。

驗收試驗：1、錨索驗收試驗數(shù)量應(yīng)占錨索總量5%，且不少于5 根；2、最大試驗荷載取480kN。

3.7、其他要求

錨桿：

1.錨桿施工偏差遵循以下標(biāo)準(zhǔn)：錨孔定位偏差不應(yīng)大于20mm；錨桿偏斜度不應(yīng)大于5%。鉆孔深度超過錨桿設(shè)計長度應(yīng)不小于0.5m。

2.對于9、12、15m 不同類型錨桿，分別選取各類型錨桿總數(shù)的5%,且不少于5 根做驗收性抗拔試驗。

錨索：

1、錨索采用4 根1*7－Φ15.24 低松馳高強(qiáng)鋼絞線制作，其材料標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa。

2、預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計荷載400kN,鎖定荷載440kN。

3、鉆孔直徑130mm，鉆孔應(yīng)超過設(shè)計長度0.5m，并認(rèn)真洗孔；錨孔定位偏差不應(yīng)大于20mm；錨桿偏斜度不應(yīng)大于5%。

4、當(dāng)錨固段所在地層為軟弱巖層或地下水發(fā)育，宜采用二次高壓劈裂注漿，高壓注漿管（要求采用鍍鋅鐵管或鋼管）從鋼質(zhì)承載體中間通過，普通注漿管可綁縛于承載體邊上。

3.8 高邊坡、滑坡監(jiān)測及預(yù)應(yīng)力錨軒(索)應(yīng)力監(jiān)測

1.邊坡坡頂裂縫觀測：邊坡開挖后應(yīng)查看邊坡坡頂處是否有裂縫，如有裂縫應(yīng)定期觀測。

2.排水監(jiān)測：施工期間應(yīng)觀測降雨、洪水以及時間的相對關(guān)系，可據(jù)此調(diào)整排水系統(tǒng)的設(shè)置。

3.邊坡坡頂、馬道變形觀測：在坡頂及馬道處設(shè)置32 個水平位移及沉降觀測點，進(jìn)行水平位移、沉降觀測。

4.位移監(jiān)測報警值：累計位移量20mm，以及位移變形速率連續(xù)3 天大于2mm/d。

4 結(jié)語

高邊坡錨桿（索）工程的施工質(zhì)量要求嚴(yán)格、技術(shù)全面,還應(yīng)做好坡體監(jiān)測與預(yù)報工作，結(jié)合現(xiàn)場開挖的實際地層情況、坡體結(jié)構(gòu)條件有必要時還應(yīng)進(jìn)行必要的完善與調(diào)整,即進(jìn)行信息化施工和動態(tài)設(shè)計，使其安全、經(jīng)濟(jì)可靠。