鐵路路塹高邊坡防護錨桿框架梁施工工藝及優化措施

王沂超

（中鐵十二局集團第三工程有限公司，山西 太原 030024）

據國家鐵路局發布的《2019年鐵道統計公報》顯示，全國鐵路營業里程達13.9萬km，投產新線8489km。然而由于我國山區地形起伏較大，在鐵路工程建設中普遍涉及挖方高邊坡問題，倘若未能采取有效的防護措施，則易引發坡面溜坍、落石、滑坡等地質災害，因此對邊坡防護措施及施工質量提出了較高要求。

1 工程實例分析

1.1 工程概況

文章以某新建鐵路工程ZQ-3標段項目為例，DK135+195.00～DK135+750.00段左側一級塹坡、DK135+090.00～DK135+800.00段右側一級塹坡均采用矩形框架錨桿，在框架內填入不小于0.3m厚的種植土、鋪設六邊形空心塊，并在塊內撒草籽、間種紫穗槐等本土灌木植物。選用直徑32mm的HRB400鋼筋布設在框架節點處，錨桿長8m、錨孔俯斜角20°、錨孔直徑110mm，采用M40水泥砂漿作為注漿材料，抗拔力不小于300kN。施工現場位于丘陵緩坡，地形起伏較大，路塹中心最大挖深11.64m，路塹邊坡最大高度為13.54m，地層由素填土、粉質黏土、礫砂、二長花崗巖組成，地下水為第四系孔隙潛水與基巖裂隙水、埋深為0.5～0.9m，土壤最大凍結深度為0.32m。

1.2 施工準備

施工原材料包含1753m3的混凝土、278t的鋼筋、10557m的0.1m鉆孔、99m3的M40水泥砂漿以及840m3六邊形空心塊，施工機械設備包含IMY潛孔鉆、立式攪拌機、13X1-500電焊機、空壓機、發電機、QB152型便攜式注漿泵、BX1-400型電焊機，對原材料和機械設備進行分批驗收、取樣送檢，經由檢測合格后方可進場使用。結合項目工期要求與施工現場實際情況進行施工計劃的編制，在施工前完成設計圖紙審核與技術交底，現場配置技術負責人、技術員、質檢員、專職安全員等管理人員及施工人員，保障落實責任到人。

2 錨桿框架梁施工工藝要點及質量保證措施

2.1 錨桿施工工藝

（1）測量放線。基于設計要求進行錨孔定位，采用測量儀器在起止點分別設置固定樁，結合施工條件進行樁位之間的適當加密處理，做好固定樁的防護措施，并利用鋼尺量測其他孔位，完成整體放樣處理，將孔位誤差控制在±30mm以內。結合邊坡高度調節豎梁長度，將錨桿間距控制在3m左右。

（2）設備與操作平臺配置。待現場邊坡開挖到位后，選取扣件式鋼管腳手架依照自下而上的順序搭設操作平臺，立桿、水平桿與連墻桿均為φ48mm×3.5mm的鋼管，搭設的長度和高度分別為6m和8m，固定點拉桿深度至少為1.5m，并在腳手架立面外側設置剪刀撐，起到加固作用。在完成操作平臺搭設的基礎上，采用錨桿將腳手架固定在坡面上，選取三腳支架提升鉆機，在鉆孔作業環節結合坡面控制好孔位誤差，將鉆機安裝固定。

（3）鉆進作業。在鉆孔設備選取上，采用MQT-900錨桿鉆機作為巖層鉆孔機具，針對破碎巖層和地層運用跟管鉆進技術，結合錨桿孔設計規格選取直徑為900mm的鉆頭，確保鉆孔深度至少超出設計深度0.15m，并且在鉆進過程中密切關注地層狀態，當出現塌孔、縮孔問題時及時采用固壁灌漿方案，待水泥砂漿初凝后重新開展鉆進作業。經現場監理人員驗孔合格后，方可進入下一道工序[1]。

（4）錨桿孔注漿。選取直徑為φ32mm的HRB400高強精軋螺紋鋼作為錨桿桿體材料，沿錨桿軸線方向以1.5m的間隔設置對中支架進行固定，將保護層厚度控制在50mm以上，采用焊接工藝連接支架與錨桿體，并將錨桿體緩慢放入錨孔中，控制好外露長度（錨桿剖面如圖1所示）。在錨桿孔注漿環節，選用M40水泥砂漿材料，以0.2MPa以上的壓力實行一次性注漿，待觀察到孔口停止排氣、有濃漿液溢出后方可停止注漿，為確保注漿飽滿密實，在漿液初凝前要進行二次補漿，使漿液均勻地填滿鋼筋與孔壁間的空隙。

圖1 錨桿施工剖面圖（單位：mm）

（5）養護。在注漿結束后進行7d以上的養護，養護期間嚴禁敲擊、搖動錨桿或在桿體上懸掛重物。待孔內砂漿強度超過70%，且按設計要求對錨桿進行拉拔試驗合格后，才能進行框架梁施工。

2.2 框架梁施工工藝

（1）測量放樣與基礎開挖。待完成施工現場的“三通一平”（水通、電通、道路通和場地平整），施工機具、作業人員均進場到位后，針對開挖后的縱、橫斷面進行復測，結合施工要求進行修坡處理，再完成框架縱、橫梁位置的測量放樣，確定施工作業的起止范圍。待完成邊坡修整處理后，結合框架梁規格大小、模板厚度確定梁肋輪廓，監理單位驗收通過后進行基礎開挖處理[2]。待框架嵌入坡面20cm左右改用人工開挖方式，針對坡面超挖部分采用C20混凝土進行調整。

（2）鋼筋綁扎與立模。在框架鋼筋安裝前，需徹底清理框架基礎底部，選取C20混凝土材料在基礎底部鋪設厚度為10cm的找平墊層，待將鋼筋綁扎處理后放置在混凝土墊塊上，控制好鋼筋與坡面的間距，利用短鋼筋錨釘將鋼筋連接固定。在立模前，需做好鋼筋骨架質量與模板尺寸的檢驗，將脫模劑均勻涂刷在模板表面，并控制好模板拼裝精度，借助腳手架進行模板安裝固定，使其與基礎具備良好的密合度，同時做好立模的質檢與記錄。

（3）混凝土澆筑作業。在開展澆筑作業前，需先做好框架截面尺寸、鋼筋數量與保護層厚度的檢查，并嚴格實行混凝土的連續澆筑作業，在澆筑的同時進行均勻振搗，做好接縫處理，留取C35混凝土試件進行試驗檢測。同時，精確測量定位錨桿、混凝土框架的相對位置，保障兩道工序緊密銜接。在邊坡底部坡腳處鋪設M10漿砌片石護裙，起到邊坡防護作用。

（4）邊坡修整。當測得基礎混凝土強度符合設計要求后進行測量掛線，基于人工作業進行削坡，控制好成型坡度，并且確保坡面壓實度達標。

2.3 六棱塊鋪砌作業

待完成坡面整平處理后，選取規格為20cm×4cm×20cm的C25混凝土預制六棱塊，將其依照由下至上的順序鋪砌在骨架上，在鋪砌過程中選取橡皮錘輕敲塊面，保障緊密貼合，并選用砂漿填充縫隙。待完成邊坡鋪砌處理后，選取黏性土進行空心部位的回填。

2.4 質量保證措施

（1）開展工藝性試驗。針對框架梁錨桿開展拉拔工藝性試驗，試驗里程為DK135+714～DK135+750段路塹左側一級邊坡，取錨桿總數目的3%、以3m間距矩形布置在框架梁節點處，錨桿長度為8m，與水平下傾角20°施作。在試驗過程中由施工方、監理方共同在施工現場開展拉拔試驗，與試驗室配合確定具體的施工參數，并且在施工過程中嚴格實行“三檢”制度，保障施工質量符合設計要求[3]。

（2）細化質量檢查項目。通常針對錨桿框架進行質量檢查，其檢查內容包括錨桿材質、注漿密實度、拉拔力試驗以及鉆孔規格的抽驗；針對框架梁質量進行檢查，保障框架基礎、豎梁定位準確、框架體線條順直，并且經監理人員驗收合格后留存資料。其具體檢查項目、檢查方法如表1所示。

表1 質量檢查項目

3 結論

在鐵路供給側結構性改革深入貫徹的背景下，堅持推動鐵路高質量發展已成為新時期鐵路行業的指導目標。錨桿框架梁防護形式在改善地層強度與力學性能、優化邊坡綠化效果等方面具有顯著優勢，在施工過程中還需針對錨桿、框架梁采取質量保證措施，做好坡體變化監測，以此提升邊坡穩定性與防護加固效果。