劉欣超
山西交通控股集團(tuán)有限公司大同北高速公路分公司 山西大同 037006
就公路工程的建設(shè)而言,極易存在較為復(fù)雜的地質(zhì)情況,在這個(gè)時(shí)候就可以選擇穩(wěn)固性好與承載能力較強(qiáng)的錨桿擋土墻施工技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)能夠有效支撐側(cè)向土體的壓力,避免填土出現(xiàn)坍塌,同時(shí)還能夠避免公路路基受到附近水體的沖刷,而且方便施工,可以有效提高路基的使用年限與降低后期的運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)成本。
工程設(shè)計(jì)中往往會(huì)遇到建筑高差大、施工場(chǎng)地不平整等問(wèn)題,這都會(huì)增加實(shí)際施工的難度,在施工過(guò)程中既要考慮如何減少工作量又要顧及建筑場(chǎng)地的實(shí)用性與美觀性,以有效降低工程成本及縮短工期。相關(guān)文獻(xiàn)資料顯示,錨桿擋土墻具有體積小、施工簡(jiǎn)單、安全性高、牢固性好等特點(diǎn),因而在公路高邊坡防護(hù)工程中得以廣泛應(yīng)用。錨桿與擋土墻都能提高地基承載力,同時(shí)降低地面建筑的壓力。在我國(guó)工程建設(shè)的快速發(fā)展中,有些工程建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性與合理性,造成滑坡與泥石流等地質(zhì)災(zāi)害時(shí)常產(chǎn)生[1]。
某高速公路邊坡,經(jīng)專家討論決定采用錨桿擋土墻技術(shù)進(jìn)行防護(hù)處理。錨桿所用鋼絞線強(qiáng)度等級(jí)為1960米Pa,間距為3米(垂直)×3米(水平);錨桿成孔直徑是130毫米,傾角為25°,錨固段長(zhǎng)度為6~10米,錨固地層為基巖。采用C20混凝土,將鋼筋網(wǎng)設(shè)置在邊坡的上下層,厚度為300毫米。對(duì)錨桿端部施工時(shí)采取現(xiàn)澆C20混凝土,同時(shí)對(duì)錨桿底墩給予防腐處理,以確保錨桿底墩的質(zhì)量。在實(shí)施框架柱施工時(shí),澆筑C20混凝土,框架柱梁截面尺寸為400毫米×400毫米,同時(shí)在水平、豎向框架梁的交叉點(diǎn)布置錨桿。對(duì)于豎向框架梁施工,要加強(qiáng)坡頂懸臂部分的設(shè)計(jì),當(dāng)坡頂懸臂高度超過(guò)2.5米時(shí),在構(gòu)造上設(shè)置一排土釘,目的是防止發(fā)生變形;所用土釘為1f25鋼筋釘,間距是3米,直徑是100毫米,長(zhǎng)度是12米。為了確??蚣芰嘿|(zhì)量,可在框架梁方格中設(shè)置排水管。
在錨桿擋土墻技術(shù)應(yīng)用前,必須進(jìn)行土壓力計(jì)算。擋土墻的側(cè)向壓力值大小與墻基巖土力學(xué)的性質(zhì)、墻體高度、墻體支護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移大小與方向等因素有關(guān)。錨桿擋土墻的構(gòu)造較為特殊,側(cè)向壓力值所受影響因素更為復(fù)雜,現(xiàn)階段理論上還缺少精確的計(jì)算方式來(lái)確定各自的影響程度?,F(xiàn)有一些執(zhí)行規(guī)范中,常用土壓力系數(shù)來(lái)體現(xiàn)錨桿擋土墻的側(cè)向作用力,在增大或減小系數(shù)時(shí)主要憑工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定,因此在實(shí)際施工中還需要深入研究[2]。
(1)采取彈性理論計(jì)算面層及框架梁時(shí),要分析面板的實(shí)際荷載情況,設(shè)置對(duì)應(yīng)系數(shù)。永久荷載以土壓力為主,分項(xiàng)系數(shù)取1.2。在計(jì)算側(cè)向壓力時(shí),要對(duì)地面荷載加以分析。(2)必須科學(xué)選擇錨桿材料及長(zhǎng)度。錨桿的作用非常關(guān)鍵,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,就會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響,導(dǎo)致安全隱患。按照相關(guān)規(guī)定,取錨桿安全系數(shù)K=2.2。選擇鋼筋材料時(shí),既要考慮其安全系數(shù)與質(zhì)量等,還要全面考慮錨桿的銹蝕問(wèn)題。
錨桿擋土墻的實(shí)際施工流程為:土方開(kāi)挖→鉆孔→制作錨桿、安裝并灌漿→安裝鋼筋網(wǎng)片及泄水管→噴射混凝土→養(yǎng)護(hù)施工[3]。
(1)土方開(kāi)挖。土方開(kāi)挖前要進(jìn)行放樣并核實(shí)原始地面數(shù)據(jù),防止超挖或欠挖。土方開(kāi)挖要按照先上后下的順序進(jìn)行,同時(shí)需根據(jù)巖土層的情況來(lái)確定分層開(kāi)挖的深度。在結(jié)束機(jī)械挖掘后再由人工對(duì)坡面進(jìn)行修整,把平整度控制在規(guī)定范圍內(nèi)。
(2)鉆孔。鉆孔施工前,在邊坡表面鋪設(shè)3c米厚的混凝土,當(dāng)鉆機(jī)送達(dá)預(yù)定機(jī)位后,逐步調(diào)整鉆桿、鉆頭的位置,確保鉆頭運(yùn)行軌跡滿足設(shè)計(jì)要求,同時(shí)做好鉆進(jìn)深度記錄工作。當(dāng)鉆孔完工后,還需使用空壓機(jī)將孔中碎屑加以清理。
(3)錨桿的制作、安裝及灌漿?,F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)錨桿制作的全部材料,并在得到監(jiān)理確認(rèn)后方能使用。錨桿要集中制作,妥當(dāng)存放,切忌直接放置在地面上,以免生銹。錨桿制作進(jìn)度要與鉆孔和錨桿安裝進(jìn)度相一致。錨桿制作完成后,必須測(cè)量、檢驗(yàn)長(zhǎng)度、直徑及套絲情況,確認(rèn)符合要求后方可安裝。進(jìn)場(chǎng)的錨桿材料必須由監(jiān)理驗(yàn)收合格并簽字后才能進(jìn)行使用,為了確保錨桿安裝的準(zhǔn)確度,安裝前應(yīng)預(yù)先安裝對(duì)中支架。成孔后,組織施工人員馬上對(duì)錨桿進(jìn)行安裝,且確保錨桿露出地面不少于12c米,超過(guò)噴射混凝土面5c米以上。注漿前,必須對(duì)材料實(shí)施配試,嚴(yán)格控制材料水灰比和減水劑的使用量,同時(shí)確保管路的暢通性。一般情況下,注漿分為主體注漿和輔助注漿兩個(gè)階段。首次注漿時(shí),使用細(xì)篩網(wǎng)過(guò)濾漿液,將大顆粒去掉。注漿時(shí),使用注漿泵與管路將注漿液輸送到孔底,注漿與拔管要同時(shí)進(jìn)行,當(dāng)孔口益漿或排氣管無(wú)氣體排出時(shí)停止注漿。第一次注漿硬化后,檢查所有注漿孔,如有未注滿的孔道應(yīng)給予二次補(bǔ)漿[4]。
(4)鋼筋網(wǎng)片與泄水管安裝。鋼筋網(wǎng)片的安裝要確保牢固可靠,具體施工時(shí)可采取固定插入土中的鋼筋,并將架立鋼筋作為支架,保護(hù)層厚度要大于3c米。利用鋼筋把泄水孔固定在邊坡上,按照施工圖紙將泄水管坡度控制在7%以內(nèi)。
(5)混凝土噴射。在噴射混凝土?xí)r,要將裸露在外的管口臨時(shí)堵塞,以防混凝土進(jìn)入管道造成堵塞?;炷翉膰婎^出來(lái)后垂直噴射到作業(yè)面上,速度非???,噴射過(guò)程伴隨水泥骨料的撞擊、擠壓,不用進(jìn)行振搗也會(huì)密實(shí)度良好[5]。
(6)養(yǎng)護(hù)。在錨桿擋土墻施工完成后,要及時(shí)做好相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作,確保施工質(zhì)量。
綜上所述,此文通過(guò)具體實(shí)例說(shuō)明了,把錨桿擋土墻技術(shù)應(yīng)用在公路邊坡防護(hù)上,可以有效提高了該公路邊坡防護(hù)的可靠性和安全性,確保了路基的穩(wěn)定性,在類似工程中值得推廣應(yīng)用。