摘 要：山區(qū)高邊坡防護(hù)采用框架梁預(yù)應(yīng)力錨索與抗滑樁板墻相比較，具有提高邊坡整體穩(wěn)定性、加快施工進(jìn)度、節(jié)約材料、降低施工成本、減少生態(tài)環(huán)境破壞等優(yōu)點(diǎn)而得到推廣應(yīng)用，達(dá)到減少基坑開(kāi)挖，加快進(jìn)度，保證施工安全的目的?；诖?，針對(duì)框架梁預(yù)應(yīng)力錨索在山區(qū)高邊坡防護(hù)中的施工工藝及質(zhì)量控制措施進(jìn)行了分析介紹。

關(guān)鍵詞：框架梁；預(yù)應(yīng)力錨索；邊坡防護(hù)；施工工藝

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-6903（2024）07-0013-03

0 引言

川南山區(qū)溝谷地形坡面地勢(shì)較為陡峭，地質(zhì)巖性大多數(shù)以中、強(qiáng)風(fēng)化砂巖為主，夾雜泥巖層，巖層產(chǎn)狀大于215°∠5°，豎向裂隙較為發(fā)育，巖層破碎易崩落，路塹邊坡經(jīng)雨水浸蝕后極為不穩(wěn)定。開(kāi)挖邊坡高度較大，坡面開(kāi)挖線外時(shí)常還有大量多年沉積堆積體，若采取放緩邊坡，或者坡腳設(shè)抗滑樁板墻，施工開(kāi)挖擾動(dòng)邊坡將極為不安全。

為了減少對(duì)邊坡的擾動(dòng)，保證開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定性，節(jié)約占地面積，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，對(duì)此地質(zhì)的路塹邊坡探索出一種框架梁預(yù)應(yīng)力錨索施工方案替代抗滑樁板墻進(jìn)行防護(hù)施工。其工藝具有施工簡(jiǎn)便，節(jié)約材料，減小對(duì)邊坡的開(kāi)挖擾動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，有效解決了山區(qū)地形陡峭放緩邊坡難、生態(tài)植被破壞大等問(wèn)題，達(dá)到保證施工質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，降低施工成本，減少生態(tài)環(huán)境破壞的目的。本文結(jié)合國(guó)道546線納溪至赤水（川黔界）段公路改建工程施工實(shí)踐，對(duì)山區(qū)高邊坡框架梁預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔、安裝、注漿、框架梁澆筑、張拉等施工工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行了分析介紹。

1 施工工藝流程

山區(qū)高邊坡框架梁預(yù)應(yīng)力錨索施工，其施工工藝流程如圖1所示。

2 技術(shù)施工方案

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 邊坡排危修整

對(duì)于地面上一定高度范圍的坡面可采用挖掘機(jī)進(jìn)行排危修整，較高部位邊坡則采用人工佩戴安全繩使用風(fēng)鎬、鋼釬、液壓千斤頂?shù)裙ぞ哌M(jìn)行清理松動(dòng)危石，并修整坡面超出輪廓線位置的凸起部分，盡量保證坡面大致平整。

2.1.2 坡頂防護(hù)及排水

對(duì)于坡頂開(kāi)挖線外的多年沉積堆積體巖石，采取點(diǎn)錨及GAR2型主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)方式進(jìn)行防護(hù)處理，并根據(jù)坡頂?shù)匦吻闆r設(shè)置截水溝進(jìn)行排水，防止沖刷坡面，影響邊坡穩(wěn)定。

2.1.3 監(jiān)測(cè)放樣

一方面要做好邊坡地表變形監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)其水平位移、豎向位移、觀測(cè)裂縫發(fā)展情況。從挖方邊坡最高處開(kāi)始設(shè)觀測(cè)斷面，并沿路線方向每隔40 m間距向前后布置觀測(cè)斷面，于斷面邊坡坡口線外2 m處埋設(shè)尺寸為0.1 m×0.1 m×0.6 m的觀測(cè)樁，采用全站儀和水準(zhǔn)儀定期測(cè)量各觀測(cè)樁的坐標(biāo)和高程，利用直尺量測(cè)裂縫寬度變化情況。施工期間按每天一次觀測(cè)，若遇強(qiáng)降雨及突發(fā)性暴雨應(yīng)在雨后增加1次觀測(cè)，施工完成后至通車(chē)前按每2周一次觀測(cè)。

另一方面要測(cè)量核實(shí)邊坡坡面的實(shí)際面積，并根據(jù)設(shè)計(jì)錨索4 m×3 m間距，在坡面上放樣錨索鉆孔點(diǎn)位，做好孔位及孔深標(biāo)記（每級(jí)邊坡巖層情況不同，鉆孔錨固深度也不一樣）。

2.2 搭設(shè)支架

搭設(shè)雙排腳手架時(shí)，腳手架設(shè)置立桿間距1.5 m，排距0.8 m，水平橫桿間距0.6 m，桿底地面采用混凝土硬化，距地面20 cm高設(shè)置一掃地桿。

每隔3 m設(shè)置一道剪刀撐，每隔1.5 m植筋設(shè)置一道連墻件固定架體，保證架體穩(wěn)定性。每隔3 m高搭設(shè)一道鉆孔操作平臺(tái)，并在操作平臺(tái)上滿鋪木板，操作平臺(tái)要設(shè)置安全網(wǎng)進(jìn)行圍擋。

2.3 錨索鉆孔

2.3.1 鉆孔

根據(jù)設(shè)計(jì)錨索鉆孔水平間距4 m， 豎向間距3 m，以及鉆孔直徑不小于130 mm，鉆桿鉆頭采用直徑120 mm，鉆孔軸線垂直于法向豎直平面，鉆孔向下與水平方向傾角25°進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆孔深度一般為15～25 m。

鉆孔采用空壓機(jī)無(wú)水鉆進(jìn)方式，錨索鉆孔深度比設(shè)計(jì)深度大50 cm。鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，要穩(wěn)鉆1～2 min，防止孔底窄小尖滅[1]。框架梁預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)圖如圖2所示。

2.3.2 清孔

在巖石錨固端鉆進(jìn)至要求的孔深后，要用高壓空氣（0.4 MPa）清除孔內(nèi)粘土及巖屑。用高壓空氣清孔，直到將孔壁清除干凈無(wú)粉土、碎屑，孔底無(wú)殘塊為止，嚴(yán)禁采用水沖洗，以確保注漿時(shí)漿體與孔壁的粘結(jié)質(zhì)量。

2.3.3 增加錨固鉆孔長(zhǎng)度

一般錨索有效錨固長(zhǎng)度不小于10 m，若現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際鉆孔揭露地質(zhì)情況比設(shè)計(jì)較差，可作適當(dāng)增加錨索鉆孔長(zhǎng)度，以保證錨索有效錨固長(zhǎng)度，但不得低于設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)度。

2.4 安裝錨索及注漿管

錨索制作時(shí)，將下料好的鋼鉸線按設(shè)計(jì)4根（有的6根）編制成索，在自由段與錨固段接口處用膠布纏繞，然后將錨固段用緊箍環(huán)和擴(kuò)張定位環(huán)按間距75 cm間隔設(shè)置，底端安裝導(dǎo)向帽，而自由段則用定位器按間距2 m一道設(shè)置，以保證孔內(nèi)鋼鉸線順直，并在孔內(nèi)居中[2]。

安裝錨索時(shí)，將φ25 mm聚乙烯注漿管與錨索順直地綁扎在一起，確保注漿管底與錨索齊平，然后將組裝好的錨索平順、緩緩地推進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深，并用鋼尺量測(cè)孔外露出的錨索長(zhǎng)度，計(jì)算孔內(nèi)錨索長(zhǎng)度（誤差控制在±50 mm范圍內(nèi)），確保錨索已完全安裝到位。此時(shí)需考慮錨索在孔底預(yù)留50 cm長(zhǎng)的沉渣段。

2.5 壓力注漿

錨索采取孔底注漿法，以確?？變?nèi)注漿后砂漿飽滿。制漿要求是采用P.O42.5硅酸鹽膨脹水泥配制M35水泥砂漿，其水灰比視設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，一般水灰比為0.35～0.45。水泥漿液應(yīng)攪拌均勻，隨攪隨用，并在初凝前用完，嚴(yán)防石塊等雜物混入漿液。

錨索采用一次性孔底注漿法，注漿應(yīng)利用壓力泵進(jìn)行，注漿壓力為0.6～0.8 MPa[3]。待漿液從孔口自由流出時(shí)，再勻速拔出注漿管，注漿完成后要靜置待凝。砂漿灌注必須飽滿密實(shí)，錨孔注漿初凝收縮后，應(yīng)從孔口補(bǔ)灌滿盈。錨索壓力注漿施工圖如圖3所示。

若注漿作業(yè)開(kāi)始和中途停止較長(zhǎng)時(shí)間，再作業(yè)時(shí)宜用水或水泥漿潤(rùn)滑注漿泵及注漿管線，避免注漿不暢而發(fā)生阻塞。注漿量采用定壓與定量相結(jié)合的方法確定。若注漿過(guò)程中超漿量過(guò)大，為防止孔壁有縫隙而產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象，可以采用間歇注漿或雙漿液注漿工藝（水泥+水玻璃）。

2.6 框架梁施工

2.6.1 鋼筋制作及安裝

框架梁鋼筋制作及綁扎與常規(guī)施工無(wú)異，但應(yīng)注意施工中，要將相鄰兩個(gè)伸縮縫之間的主筋通長(zhǎng)綁扎成鋼筋骨架，僅在伸縮縫處斷開(kāi)。鋼筋籠各接點(diǎn)均要采用焊接。在影響框架梁鋼筋籠不順直處，應(yīng)將局部凸起坡面進(jìn)行刻槽，并保證框架梁箍筋的凈保護(hù)層不得小于3 cm。在承壓板鋼筋骨架中預(yù)埋φ90 mm的PVC管，并插接入鉆孔口中，以便將鉆孔外的部分錨索鋼鉸線從管孔穿引到骨架外。

2.6.2 框架混凝土澆筑施工

框架梁必須采用竹膠板或木模進(jìn)行立模澆筑施工，并封堵好模板與巖面的接縫空隙，防止?jié)仓炷谅{。用泵車(chē)連續(xù)澆筑C30混凝土框架梁，每級(jí)框架梁底部應(yīng)設(shè)置澆筑通長(zhǎng)C30混凝土連續(xù)橫梁。在橫梁每12～15 m長(zhǎng)的上下同一斷面處設(shè)一道伸縮縫，縫寬為2 cm[3]?？蚣芰毫⒛仓┕D如圖4所示。

錨墊板部位的C30斜托應(yīng)與C30鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)同時(shí)澆筑成型，斜托頂面應(yīng)與錨索方向相垂直?？蚣芰罕仨毚浠炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的70%以上，方可拆模進(jìn)行下一步施工，因此混凝土中宜加早凝劑。

2.7 錨索張拉及封錨

養(yǎng)生至少7 d以上，且孔內(nèi)水泥砂漿和框架梁混凝土均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上后，方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索的張拉。張拉采用OVM錨具配套的YCW100B型穿心式千斤頂。設(shè)計(jì)一孔4束錨索錨固預(yù)應(yīng)力為500 kN，一孔6束錨索錨固預(yù)應(yīng)力為750 kN，可根據(jù)設(shè)計(jì)錨索最大應(yīng)力選擇適合技術(shù)要求的千斤頂。

設(shè)計(jì)采用整體張拉的施工方法，錨索預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)分為兩次，每次又分級(jí)張拉。第一次張拉：0→持荷5 min→25%σcon→持荷5 min→50%σcon。中間間隔4天時(shí)間，再繼續(xù)進(jìn)行第二次張拉：50%σcon→持荷5 min→75%σcon→持荷5 min→ 100%σcon→持荷5 min→110%σcon→持荷穩(wěn)壓10 min →100%σcon鎖定[2]。

張拉全部完成后48 h內(nèi)，若測(cè)定的預(yù)應(yīng)力損失值超過(guò)設(shè)計(jì)張拉力的10%時(shí)，應(yīng)在補(bǔ)償張拉后進(jìn)行錨固。

錨索張拉鎖定后，需從錨墊板上的注漿孔補(bǔ)充注漿，再用C30混凝土將錨頭封閉保護(hù)。

2.8 框格錨噴

為防止框格內(nèi)裸露的巖層被雨水浸蝕而引起風(fēng)化脫落，架施工完畢后，應(yīng)對(duì)框格內(nèi)進(jìn)行錨噴網(wǎng)施工。在框格內(nèi)按間距100 cm梅花型布置C22普通砂漿錨桿，錨桿長(zhǎng)為2 m，然后上掛φ6.5@30 cm鋼筋網(wǎng)片，噴射10 cm厚C20混凝土封閉坡面。在砂泥巖分層處按10 m間距向上傾角9～15°進(jìn)行鉆孔，鉆孔Ф80 mm深6 m，插入φ5.59 mmPVC管作為泄水管，以排除裂隙內(nèi)滲水，保證邊坡穩(wěn)定。

3 質(zhì)量控制措施

當(dāng)邊坡開(kāi)挖至某一層錨索設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行錨索施工，以避免搭架施工，確保施工安全。嚴(yán)禁在整段全邊坡形成后才進(jìn)行錨索框架梁施工，應(yīng)自上而下分層（每一層邊坡縱向上分段）開(kāi)挖及時(shí)防護(hù)。

對(duì)鉆進(jìn)設(shè)計(jì)錨固段所揭露地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)不相符時(shí)，鉆孔需要加深長(zhǎng)度，以保證錨固段持力層達(dá)到有效的錨固應(yīng)力。當(dāng)孔口為松散巖土體時(shí)，注漿前可在孔口設(shè)止?jié){閥。錨索承壓板與框架梁主筋綁扎連接在一起，以保證施工后能承受最大錨固力（≤600 kN）。對(duì)框架梁底部所在坡面存在的凹陷，立模時(shí)要加厚到巖面，與框架梁混凝土一次性澆筑成型，模板不得有懸空或用石塊支墊等。

在施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)錨索數(shù)量的3%進(jìn)行錨固試驗(yàn)，以確定合理的施工工藝。錨固試驗(yàn)的拉拔力不應(yīng)小于預(yù)應(yīng)力錨索的超張拉力。錨索必須做好防銹、防腐處理，張拉段錨索需涂防腐劑。預(yù)應(yīng)力錨索張拉錨固后，錨頭部分應(yīng)除銹并涂防腐劑，再用C30混凝土封錨。

4 結(jié)束語(yǔ)

山區(qū)路塹高邊坡防護(hù)采取框架梁預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)，有效地解決了山區(qū)地形陡峭放緩邊坡施工難、開(kāi)挖抗滑樁對(duì)邊坡擾動(dòng)大、生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重等問(wèn)題，保證了施工安全，提高了施工質(zhì)量，有利于保證邊坡穩(wěn)定。其在公路、鐵路、市政、機(jī)場(chǎng)等路塹邊坡防護(hù)中都具有一定的應(yīng)用價(jià)值，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益十分突出，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。

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