大橋橋下高邊坡加固施工技術

朱小飛

（中鐵二十二局集團第四工程有限公司，天津301700）

1 工程概況

沙坡特大橋所處環境復雜，現場含大量危巖落石與巖溶，由勘察結果得知，D1K970+820～D1K971+000 標段左線為陡崖，受持續性降雨的影響，6 號墩左側發生垮塌事故，存在大量0.5～2m3不等的石塊滾落現象，嚴重破壞防護網，對該處橋墩造成沖擊，落石等物質總堆積量約200m3。

2 施工方案

D1K970+813～D1K970+987 標段左側總長度174m，針對該處1 752m 高程至塹頂段采取處理措施，深度清理危巖石坡面；此外，針對D1K970+987～DIK971+010 左側的23m 長區域，通過錨索+噴錨網相結合的方式處理塹頂自然坡面。基于矩形布置的方式設置錨索，各點間距均為4.0m，各孔錨索所用材料相同，為φ15.2mm 無黏結鋼絞線，此類材料具備的極限強度為1 860MPa。根據各孔實際情況，錨索最大拉力500kN，遵循超張拉10%鎖定的原則，控制各錨索錨固長度，均保持為10m。

3 邊坡錨索

3.1 鉆孔

選擇預應力錨索，各孔直徑保持一致，均為φ150mm，以設計要求為準確定間距。鉆機精準就位，實際運行時傾角誤差應≤±1°，利用全站儀等高精度設備檢驗，獲得孔位、孔深、孔徑的實際情況，要求各項指標均與設計要求相符。

本項目對錨索強度提出較高要求，根據此特點，選擇XY-100 型地質鉆機，鉆進作業時輔以YB-50 潛孔鉆機，兼并做好清孔作業，以高壓風為主，并使用適量發泡劑。結合地層實際情況，在此基礎上確定合適的鉆孔參數，將孔內巖層情況記錄完整，控制好錨固段位置，其必須在合適的巖層處。鉆孔作業環境復雜，受多方面因素影響易引發工程事故，若出現塌孔、滲水等問題，需隨即暫停鉆孔作業，將實際情況完整告知監理工程師，經分析后采取注漿固壁等方法處理。

3.2 錨索制作與安裝

本項目選擇φ15.2mm 鋼絞線，其具備高強度低松弛的特點，單孔張拉力均為300kN。嚴格控制鋼絞線下料長度，以設計結構圖為指導完成錨索編制工作。以2m 為間隔依次設置定位架，所有鋼絞線均不可出現交叉現象，張拉段鋼絞線預留量要足夠合理，此部分需滿足千斤頂安裝長度要求。將鋼絞線打開，全面清理殘留物質，均勻刷涂電鍍鋅液后再噴涂聚氨酯漆，最后再于外側包裹環氧樹脂，將其完整置入套管內，通過此方式達到隔絕空氣的效果，以確保錨索具備較強的抗腐蝕能力，進而增強邊坡穩定性。

3.3 澆筑錨墩

如錨墊板等預埋件均要設置在孔口處，調整錨墊板平面，其與孔道軸線應保持垂直的關系。孔道與套管若產生空隙，此部分需使用混凝土封堵。以8m 為間隔依次設置伸縮縫，每道寬度在2～3cm，向裂縫內填入防水材料，處理深度至少為15cm。為給錨墩張拉創造良好條件，在混凝土拌制過程中可摻入適量早強劑，根據混合料性能要求，坍落度需穩定在3～5cm，避免離析與泌水的問題【1】。結束錨墩澆筑作業后，要求混凝土保持濕潤狀態，拆模后再安排人員養護。

3.4 錨索灌漿

硅酸鹽水泥是本次施工的重要原材料，此處為42.5 級或是更高等級的水泥，注漿設備為BW-150 注漿機。為提升錨固段強度，可在漿液中摻入適量錨固劑【2】。灌漿作業時，應注重對漿液性能的檢驗，要求泌水率＜2%，結石體強度≥30MPa。灌漿作業時若出現漏漿問題，需及時處理漏漿縫隙，于該處注入適量的漿液，確保錨孔灌漿達到飽滿狀態。

3.5 張拉

前期準備工作是實現高效張拉的必要前提，應從工程實際情況出發，選擇合適的千斤頂與壓力表，各類設備的標定周期控制在半年以內，所有儀器只有在經過全面檢驗后方可投入使用。根據張拉需求，選擇ZB4-500S 電動油泵以及YDC240Q 單根千斤頂，共同配合完成張拉作業。現場作業情況復雜，張拉時需注重如下幾點：（1）注重張拉條件，檢驗錨固灌漿抗壓強度，該值達到30MPa 后才可組織人員張拉；（2）遵循單根預緊、整體張拉的基本原則；（3）嚴格控制最大張拉力，以設計荷載為基本參考，達到該值的1.05～1.1 倍為宜，并且要給予≥10min 的穩壓時間，無誤后方可鎖定；（4）加強對錨索應力的檢驗，若連續2d 未達到設計值的10%，需及時補償張拉。

3.6 封孔回填灌漿

錨索應力應滿足設計要求，無誤后安排人員封孔回填灌漿，此環節所用材料與前期灌漿保持一致。灌漿作業時，靈活調整灌漿管的位置，需觸及錨固段頂面，整個灌漿過程壓力控制在0.8MPa 以內。為提升空隙的密實性，在漿液尚未初凝前要積極組織補灌作業。

3.7 錨頭保護

完成錨索孔回填后，錨具外存在部分多余鋼絞線，此部分可使用切割機處理干凈，但要有15cm 的預留量。此后，澆筑混凝土保護層，此結構可發揮出防護效果，該層厚度約10cm。由于本項目施工量較大，為便于后期區分，各錨頭可使用特定的顏色依次標記好。

3.8 質量檢查與驗收

經錨索施工作業后，通過如下幾點檢驗施工質量：（1）檢驗鋼絞線使用狀況，其必須與質量要求相符；（2）檢驗鉆孔規格，必須與設計要求相符；（3）隨機抽樣，通過工藝性試驗掌握漿液性能，在滿足設計要求后方可組織人員灌漿作業；（4）完成錨索張拉后，逐一檢查各處張拉效果；（5）加強抽樣檢查，每完成一處施工后及時驗收。需明確的是，為提升抽樣分析結果的準確性，抽樣數需達到3 束以上【3】。結束張拉后隨即安排抽樣檢驗，在最合適的時期抽樣，準確評定施工效果。以設計值為準，要求實際檢驗結果控制在該值的97%～105%，否則應分析實際情況，及時采取處理措施。

4 危巖體的處理措施

針對不同路段分別采取不同的危巖體處理措施，具體內容如下：

1）D1K970+666～D1K970+678 段左側長12m，接小里程側錨固樁加固防護。

2）D1K970+684～D1K971+010 段左側長326m，設錨固樁，共55 根。樁間距6m，樁截面2m×3m，樁長24～30m。其中，15～25#樁為錨索樁，每根樁上設2 孔錨索，錨索采用1 孔8 束φ15.2mm 高強度低松弛的無黏結鋼絞線制作，其極限抗拉強度≥1 860MPa，初始張拉力均為500kN，伸長率≤3.5%。錨索鉆孔采用φ150mm，自上而下錨索距樁頂的距離分別為1m、3m；錨索下傾角自上而下分別為17°、20°；錨索長度由錨固段、自由段和張拉段組成，錨固段長度均為10m，張拉段均為1.5m。在每個錨孔下方1m 位置均預留1 個錨索孔。

3）D1K970+679～D1K970+809 段長130m，1～4#橋墩左側樁間清方，清方坡率1∶0.2。清方后樁間設置土釘墻防護，墻高7～12m。土釘長10m，水平和垂直間距均為1.5m，上下排交錯布置。

4）D1K970+813～D1K970+987 段左側長174m，樁頂至1 752m 高程范圍清除局部危巖后自下而上設置錨索地梁對危巖體進行加固。地梁縱向間距6m，截面寬2m、厚1m，采用C35 鋼筋混凝土現場立模澆筑，地梁緊貼危巖坡面施作，錨固樁后及坡面凹陷處采用C35 混凝土嵌補后再施作地梁。在地梁縱向設置錨索，錨索間距4m。2 道地梁之間采用橫梁連接，橫梁間距8m，并于橫梁中部設1 孔錨桿。

5）D1K970+987～DIK971+010 段左側長23m，清除3#危巖體后，自下而上設置錨索地梁加固。地梁縱向間距6m，截面寬2m、厚1m，采用C35 鋼筋混凝土現場立模澆筑，地梁緊貼危巖坡面施作。在地梁縱向設置錨索，錨索間距4m。兩道地梁之間采用橫梁連接，橫梁間距8m，并于橫梁中部設1 孔錨桿。錨桿采用單根φ32mm HRB400 螺紋鋼制作，錨桿配合橫梁使用，錨桿長L=12m，錨桿體與水平面的夾角為25°。

6）D1K970+813～D1K970+987 段左側長174m，1 752m 高程至塹頂采用機械鑿除方式清除危巖。陡崖表面、陡崖頂端松動的零星危巖采用人工清除，清方坡率1∶0.5，分2～4 級控制，分級高度15m，2 級之間設置5m 寬平臺，平臺向外側設4%排水坡；平臺內側設截水溝，溝深0.4m，溝寬0.4m，溝壁厚0.2m，采用C30 混凝土澆筑。

7）危巖體中部裂縫采用C15 混凝土無壓充填封閉，錨索錨固段穿透危巖中部裂縫進入完整巖體，陡崖坡面頂端10m范圍內的松動危巖體予以清除。

8）陡崖頂部位置及上部自然坡面中下部沿縱向各設置1道被動柔性防護，順等高線布置。

5 結語

大橋高邊坡防護對于全橋穩定運行而言尤為關鍵，實際工程項目中，需從影響高邊坡穩定性的具體原因入手，綜合考慮現場情況，選擇合適的高邊坡加固技術，兼顧質量、效益等多方面要求，確保高速公路的穩定運行。