錨桿框架梁在高邊坡防護中的應用

卜其發

(大埔縣公路事務中心，廣東 梅州 514299)

0 前 言

錨桿框架梁本身屬于國內外在高邊坡防護和加固方面常用的一種方法，在目前的各種邊坡工程中，錨桿也被大量應用，以其技術優勢來保障邊坡的穩定性和整個結構的安全性。本文以錨桿框架梁的工藝特征與流程分析為基礎，隨后結合實際工程案例探討錨桿框架梁在高邊坡防護期間的實際應用，以發揮出該框架梁在工程中的應用效益和優勢。

1 錨桿框架梁結構施工流程和要點分析

在實際的施工過程中，要嚴格按施工程序進行各項目的建設，并對每個工藝過程中的每個環節進行控制，確保工程的質量能夠達到設計規范的要求。在建筑工程中，為了保證工程的安全和人身安全，必須在建筑工地上設置腳手架、佩戴安全帽等安全措施，這些都是保障施工人員安全施工的重要措施[1]。最后還需要制定有效的施工現場管理規范，不僅可以提升工程安全性，也可保障工程的順利實施。

2 工程背景

本工程項目為省道S221線大埔段改造工程(大埔縣城段)項目，該項目工程段它是大埔縣城與福建龍巖市、潮州市之間的一條交通要道，也是大埔縣城市發展的長遠規劃。工程起始于大埔縣湖寮鎮陳牙陂，始發樁編號K46+740，途經陂頭坑、下科子、深渡、坳下，終點在湖寮鎮凹背，終點為K52+725，全程5.985 km。

該工程按一級公路技術標準設計，設計時速60 km/h，雙向4車道，路基寬23 m，水泥混凝土；汽車荷載等級為公路-Ⅰ級。大橋1座/251 m，中橋2座/112.2 m；高邊坡有7處，大多數都是50～60 m的高度，最高高度為93 m，防護措施主要以錨桿錨索+噴播植草為主。

3 錨桿框架梁結構設計

在通常情況下，在錨桿框架梁結構的設計中，主要包括框架梁的設計和錨桿的設計。在進行框架梁的設計時，可以按具體的設計需求和具體的內容，將結構尺寸的確定、鋼筋的布置、混凝土的有關參數的確定等方面進行了詳細的論述。而錨桿設計過程與內容可以細分為布置錨孔、確定錨桿型號與長度以及確定壓漿標準等方面。

3.1 錨桿設計

在整個錨桿框架梁結構設計期間，由于錨桿的設計是非常關鍵的，其設計好壞將會對整體的施工效果有很大的影響，且在整個結構中錨桿也是重要的受力部位，因此在設計錨桿時，一定需要對相關參數進行嚴格控制，保障錨桿整體質量[2]。

(1)設計錨桿的錨固力。這一參數主要數據模型如公式

式中:Nt為單根錨軸向抗拔力設計數值；K1主要表示荷載的分項系數，一般情況下該系數可以取值1.0/1.1和1.2均可。T代表擋土構筑物在每一米寬度上所需要的水平方向錨固力；S主要是指錨桿在水平方向上的間距；而α則表示錨桿和水平方向之間的傾斜角。

(2)設計錨桿安全性軸向抗拔力數值。在對該參數設計期間，需要滿足以下公式要求。

式中：K2主要是指錨桿抗拔力的安全系數，這確定該系數時可參照相關規范標準來確定，保障該系數的有效性和合理性。D為錨固體的直徑；Li為在i層土層中有效錨固段中的錨桿長度；qi為土體與錨固體在第i層的極限粘連強度標準值，在確定該標準值時，一般需要相關實驗數據對比和分析后來確定，當然也可參照相關規范中的標準值去確定[3]。

(3)錨桿直徑的確定。在確定使用錨桿的直徑期間，首先要對材料進行有效的選擇，通常選用的材料包括鋼筋、鋼絞線、精軋螺紋鋼筋等。在選定了合適的材料后，就可以決定錨桿的直徑，并符合下列公式

式中：d為錨桿直徑，而σ則主要表示錨桿材料拉應力的設計數值。

(4)確定錨桿傾斜角度。錨桿斜度的測定根據工程的具體要求，必須保證錨桿的傾斜角度不能太大，從而有效地抵御地基的土體壓力，但也要注意到錨桿注漿的可能性。因此為了保證錨桿具有抵御地壓的能力，通常可以采用13°或更高的傾斜角度。此外為保證錨固段能平穩、良好地入土，可以將其傾斜角度限制在15～35°之間。在完成了錨桿斜度的測定后，還必須對下列錨的間隔進行有效的調整，一般需控制在2.5 m以上，水平方向需要被控制在2.0 m以上的距離。

(5)確定錨桿的長度。在錨桿長度計算時，應綜合考慮錨桿傾角、錨固力、抗拔力等多種因素，隨后利用這些參數來有效確定錨固錨桿的長度。如下公式所示

在得到錨桿有效的錨固長度后結合對梁結構厚度、錨固要求所預留的長度便可以對錨桿的總長進行確定。

3.2 設計框架梁

在進行梁結構的結構分析時，可以采用T型和方形兩種形式，但不論采用何種形式，其斷面的寬度均應小于0.3 m。至于梁的表面，它可以是菱形，也可以是矩形的。若選用矩形梁單元結構，則其大小應大于3 m×3 m；而菱形的大小必須限制在5 m×3 m以內。而且在梁身的設計過程中，采用分段式的結構形式進行設計是比較合理的，而在梁內彎矩和剪應力方面，可以采用框梁和連續梁的形式進行，計算過程需參考相關設計規范，保障設計結果的規范性。

4 工程高邊坡支護期間錨桿框架梁結構的應用

根據本工程實際情況，在工程高邊坡支護期間，實施錨桿框架梁施工需按照以下內容實施。

4.1 邊坡開挖

在工程邊坡開挖期間，通常采用開挖一級保護措施，以防止巖體的風化和破壞，避免一次挖到底。在進行爆破作業時，要注意做好安全防護，確保工人和設備的安全。在爆破作業結束后，必須對斜坡進行適當的修整，以確保斜坡的坡度和平整度，以達到設計規范的要求。對噴面上和斜坡底部的巖渣、浮土要及時清除，避免發生斷腳現象[4]。最后在技術交底階段，必須對斜坡進行適當的修整，以確保斜坡的高度達到設計要求；當邊坡太高時，可用風鎬將其挖出；當坡體太低時，可以用水泥碎石來進行嵌補。在交底過程中，若出現大裂縫，則采用注漿、勾縫等措施有效地確保斜坡的平直和平臺寬度。

4.2 測量放線

在邊坡體開挖期工程完工后，應由勘探組對各項指標進行復核，確保有關的參數滿足設計的要求。確認無誤后，才能進行放樣，并在放樣過程中做好詳細的記錄，以便以后的檢查工作。在測量放線時，為了使井眼的定位得到合理和高效的控制，一般不會超出100 mm，采樣點必須清楚地標明。

4.3 搭設腳手架

腳手架的安裝是非常關鍵的步驟，其屬于工人施工的工作平臺，腳手架安裝質量與安全性將直接關系到工人的生命安全，因此必須引起人們的高度重視。通常使用的是鋼管腳手架，在正式施工前，必須對其進行一定的檢驗，在確定強度和穩定性符合要求后再進行下一步的工作[5]。另外在搭設腳手架之前，必須先仔細的觀察一下周圍的情況，確定沒有問題之后才能開始搭設。施工時，要用堅固的石頭支撐腳手架，但是在此期間需要保障腳手架被牢固、穩定的連接。

4.4 錨桿施工

在施工錨桿鉆孔作業期間，按照先前的鉆孔進行鉆孔的安裝和固定，做此作業時要確保精度，安裝完畢。同時還要對場地進行嚴格的調整，通常在施工時要保證錨桿孔的開鉆位置垂直偏差在50 mm以內，并保證井眼傾斜和方向符合有關的設計，同時誤差不超過1°。在定位好后進行鉆孔，在施工過程中要注意控制孔的深度，以保證在錨孔進入堅硬的巖層后進行錨固。在鉆機到達設計深度后，為了避免馬上停止鉆孔，應保持3 min左右，以免孔端達不到設計孔尺寸。在完成了鉆孔作業之后，還需要進行一些清理，清理完畢，就可以進行固定。在安裝前應檢查錨桿的所有參數，其中最重要的是錨桿的直徑和長度，必須保證錨桿的質量，并在確定正確后，將錨桿固定在錨孔中。在注漿期，根據預先設定的孔位，由上往下注入。在灌漿過程中，要確保砂漿充分，防止內空外滿，否則會對工程質量產生不利的影響。

4.5 框架梁施工

框架梁的制作包括基礎開挖、鋼筋綁扎、模板安裝四大工序；在工程實踐中，混凝土的澆注技術與普通的鋼筋混凝土結構有著相似之處，應嚴格按照有關規范進行，以確保工程的質量。特別需要指出的是，若錨桿距橫梁的中央太大，需要對其進行適當的調節，并及時進行修補。

4.6 混凝土澆筑

在澆筑之前需要檢查框架截面尺寸，嚴格檢查鋼筋數量與布置具體情況，采取連續作業方式，邊澆筑邊振搗。如果澆筑期間存在混凝土滑動跡象可以采取速凝或者早強混凝土或者采取蓋模壓住，各豎梁混凝土需要不間斷澆筑，如果因為某些原因中斷澆筑，需要按照通常方式處理接縫位置，保障澆筑的穩定性。

5 結 語

綜上所述，本文主要是針對高邊坡工程中錨桿框架梁的工程實踐進行了研究和分析，首先介紹了錨桿框架梁的施工工藝及要點，然后再進行有關參數的合理設計；根據上述分析結果，從開挖邊坡、測量放線、搭設腳手架、錨桿施工、框架梁的施工等方面，對錨桿框架梁結構在高邊坡的保護中的應用進行了具體的分析，希望能夠給予相關人士一些參考和借鑒。