隨著中國高速城際鐵路緊鑼密鼓的開發建設中,高邊坡防護工程大量湧現,與其相關的道路病害和環境的破壞現象也隨之而來,為了防止道路病害,保護生態環境的相對穩定,引進了目前比較成熟的錨杆框架樑技術,並應用在高邊坡防護中。本文就結合工程例項,就錨杆框架樑在高邊坡防護中的施工技術進行分析和探討。
一、工程概況
某高速公路邊坡根據地層地質條件設定錨杆框架加固,錨杆採用鋼筋錨杆,框架採用水泥混凝土框架。錨杆框架分片佈置,以片為單位,片高與每級邊坡高度相同,寬度6.0米,坡率與邊坡坡率相同,每片佈置6根錨杆,錨杆長度6-10米。
二、施工技術要點
1、錨杆框架施工
(1)錨杆孔測量放線。按設計立面圖要求,在錨杆施工範圍內,先從坡面向兩側放樣確定錨杆位置,使框架樑橫平豎直,並且上下坡對齊,保證坡面美觀,並應保證在施工階段不得損壞。其它孔位以固定樁為準鋼尺丈量,全段統一放樣,孔位誤差不得超過±50mm。測定的孔位點,埋設半永久性標誌,嚴禁邊施工邊放樣。豎梁的具體長度可根據實際邊坡高度確定,但錨杆的位置須按等分坡面的長度進行放樣,其間距可適當調整。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時,需經設計監理單位認可,在確保坡體穩定和結構安全的前提下,適當放寬定位精度或調整錨孔定位。本邊坡錨杆孔位設計間距尺寸:橫向每距3米,縱向以每級邊坡高X坡係數=X米坡斜面分距。中間距1與3米,其餘上下均分。每級錨杆為兩橫排。即縱橫向=3米X1米+3米X3米間距分格。
(2)鑽孔。
②鑽孔裝置。鑽孔機具的選擇,根據錨固地層的類別、錨杆孔徑、錨杆深度、以及施工場地條件等來選擇鑽孔裝置。岩層中採用MG-50錨杆鑽機鑽孔成孔;在岩層破碎或鬆軟飽水等易於塌縮孔和卡鑽埋鑽的地層中採用跟管鑽進技術。
④鑽進方式。鑽孔要求幹鑽,禁止採用水鑽,以確保錨杆施工不至於惡化邊坡巖體的工程地質條件和保證孔壁的粘結效能。鑽孔速度根據使用鑽機效能和錨固地層嚴格控制,防止鑽孔扭曲和變徑,造成下錨困難或其它意外事故。
⑤鑽進過程。鑽進過程中對每個孔的地層變化,鑽進狀態(鑽壓、鑽速)、地下水及一些特殊情況作好現場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鑽進現象時,須立即停鑽,及時進行固壁灌漿處理(灌漿壓力0.1~0.2MPa)待水泥砂漿初凝後,,重新掃孔鑽進。
⑥孔徑、孔深。鑽孔孔徑、孔深要求不得小於設計值,孔口偏差≤±50mm,孔深允許偏差為+200mm。為確保錨杆孔直徑,要求實際使用鑽頭直徑不得小於設計孔徑。為確保錨杆孔深度,要求實際鑽孔深度大於設計深度0.2m以上。
⑦錨杆孔清理。鑽進達到設計深度後,不能立即停鑽,要求穩鑽1~2分鐘,防止孔底尖滅、達不到設計孔徑。鑽孔孔壁不得有沉碴及水體粘滯,必須清理乾淨,在鑽孔完成後,使用高壓空氣(風壓0.2~0.4MPa)將孔內巖粉及水體全部清除出孔外,以免降低水泥砂漿與孔壁岩土體的粘結強度。除相對堅硬完整之巖體錨固外,不得采用高壓水沖洗。若遇錨孔中有承壓水流出,待水壓、水量變小後方可下安錨筋與注漿,必要時在周圍適當部位設定排水孔處理。
⑧錨杆孔檢驗。錨杆孔鑽孔結束後,須經現場監理檢驗合格後,方可進行下道工序。孔徑、孔深檢查一般採用設計孔徑、鑽頭和標準鑽桿在現場監理旁站的條件下驗孔,要求驗孔過程中鑽頭平順推進,不產生衝擊或抖動,鑽具驗送長度滿足設計錨杆孔深度,退鑽要求順暢,用高壓風吹驗不存明顯飛濺塵碴及水體現象。同時要求複查錨孔孔位、傾角和方位,全部錨孔施工分項工作合格後,即可認為錨孔鑽造檢驗合格。
(3)錨杆體制作及安裝。框架錨杆杆體採用φ28,鋼筋為HRB335螺紋鋼筋,沿錨杆軸線方向每隔1.5m設定一組鋼筋定位器,保證錨杆的保護層厚度不低於30mm。錨筋尾端防腐採用刷漆、塗油等防腐措施處理。錨杆端頭應與框架樑鋼筋焊接,如與框架鋼筋、箍筋相干擾,可區域性調整鋼筋、箍筋地間距,豎、橫主筋交叉點必須綁紮牢固。φ16錨杆用於框架錨杆最上級和邊坡高度大於8米小於16米的邊波鍍鋅鐵絲網固定用,間距縱橫向呈梅花型佈置,縱橫間另加J型釘固定鍍鋅鐵絲網釘牢。長度≥2米。杆孔為φ50,注1:1水泥砂漿。
(4)錨固注漿。常壓注漿作業從孔底開始,實際注漿量一般要大於理論的注漿量,或以孔口不再排氣且孔口漿液溢位濃漿作為注漿結束的標準。如一次注不滿或注漿後產生沉降,要補充注漿,直至注滿為止。注漿壓力為0.2~0.4MPa,注漿量不得少於計算量,壓力注漿時充盈係數為1.1~1.3。注漿材料宜選用水灰比0.40,灰砂比為1:1水泥砂漿,強度不低於25MPa。注漿壓力、注漿數量和注漿時間根據錨固體的體積及錨固地層情況確定。注漿結束後,將注漿管、注漿槍和注漿套管清洗乾淨,同時做好注漿記錄。
(5)框架製作。框架採用C25砼澆築,框架嵌入坡面15cm,用人工開挖,石質地段使用風鎬開鑿,超挖部分採用C20砼調整至設計坡面。橫樑、豎梁基礎先採用5cm水泥砂漿調平,再進行鋼筋製作安裝,鋼筋接頭需錯開,同一截面鋼筋接頭數不得超過鋼筋總根數的1/2,且有焊接接頭的截面之間的距離不得小於1m。因錨杆無預應力,錨杆尾部不需外露、不需加工絲口、不用螺帽和砼錨頭封塊,只需將錨杆尾部與豎梁鋼筋相焊接成一整體,錨頭連線鋼筋及掛筋均與橫樑主筋焊接牢靠,若錨杆與箍筋相干擾可區域性調整箍筋的間距。模板採用木模板,用短錨杆固定在坡面上,砼澆注時,尤其在錨孔周圍,鋼筋較密集,一定要仔細振搗,保證質量。一片框架施工時應一次澆築而成,兩片之間留2cm伸縮縫,用浸瀝青木板充填。
2、框架樑施工
(1)測量放樣。各開挖後斷面的複測工作已經完成,開挖坡體在人工修整其坡比等達到要求,然後測放出框架縱梁、橫樑位置及施作起始範圍。
(2)基礎開挖。儘量修整好邊坡,凸出地方要削平,按後按框架豎梁、橫樑尺寸及模板厚度精確挖出單根梁肋輪廓。其中最下一級邊坡平臺有網格坡腳基礎,測量放線後經監理驗收後可開挖。
(3)鋼筋綁紮。先施工豎梁,並於接點處預留橫樑鋼筋,豎梁形成後,再施工橫樑。在施工安置框架鋼筋之前,先清除框架基礎底浮碴,保證基礎密實。綁紮鋼筋,用砂漿墊塊墊起,與坡面保持一定中距離,並和短鋼筋錨釘連線牢固。
(4)立模板。模板採用木板按設計尺寸進行拼裝。模板線型在曲線段時每5m放一控制點掛線施工,保證線形順暢,符合施工要求。立模前首先檢查鋼筋骨架施工質量,並做好記錄,然後立模板。模板表面刷脫模劑,模板接裝要平整、嚴實、淨空尺寸準確,設合設計要求並美觀。用腳手架鋼杆支撐固定模板,模板底部要與基礎緊密接觸,以防跑漿、脹模。
(5)砼澆築。澆築前應檢查框架的截面尺寸,要嚴格檢查鋼筋數量及佈置情況。框架主筋的保護層一定要滿足設計要求,最小不能少於50mm,箍筋淨保護層不得小於35mm,主筋的淨保護層不小於40mm。鋼筋宜製成整體長骨架,其製作、搭接、安裝要符合設計及技術規範要求。澆築框架砼必須連續作業,邊澆築邊振搗。澆築過程中如有砼滑動跡象可採取速凝或早強砼或用蓋模模壓住。各豎梁砼應不間斷澆築,若因故中斷澆築,其接縫按通常方式處理。
(6)修整邊坡。待基礎砼達到設計強度後進行邊坡修整,測量掛線後用人工進行削坡,保證坡面壓實度符合設計要求,用自制坡度尺進行坡度控制,保證成型坡度符合設計要求。
三、結束語
總之,本段邊坡透過錨杆框架樑的施工,坡體未發現開裂、蠕動變形等斜坡滑移跡象,穩定性有了明顯的提高。表明採用現澆鋼筋混凝土格構的錨杆框架樑加固技術,達到了預期的設計效果。
隨著中國高速城際鐵路緊鑼密鼓的開發建設中,高邊坡防護工程大量湧現,與其相關的道路病害和環境的破壞現象也隨之而來,為了防止道路病害,保護生態環境的相對穩定,引進了目前比較成熟的錨杆框架樑技術,並應用在高邊坡防護中。本文就結合工程例項,就錨杆框架樑在高邊坡防護中的施工技術進行分析和探討。
一、工程概況
某高速公路邊坡根據地層地質條件設定錨杆框架加固,錨杆採用鋼筋錨杆,框架採用水泥混凝土框架。錨杆框架分片佈置,以片為單位,片高與每級邊坡高度相同,寬度6.0米,坡率與邊坡坡率相同,每片佈置6根錨杆,錨杆長度6-10米。
二、施工技術要點
1、錨杆框架施工
(1)錨杆孔測量放線。按設計立面圖要求,在錨杆施工範圍內,先從坡面向兩側放樣確定錨杆位置,使框架樑橫平豎直,並且上下坡對齊,保證坡面美觀,並應保證在施工階段不得損壞。其它孔位以固定樁為準鋼尺丈量,全段統一放樣,孔位誤差不得超過±50mm。測定的孔位點,埋設半永久性標誌,嚴禁邊施工邊放樣。豎梁的具體長度可根據實際邊坡高度確定,但錨杆的位置須按等分坡面的長度進行放樣,其間距可適當調整。如遇既有刷方坡面不平順或特殊困難場地時,需經設計監理單位認可,在確保坡體穩定和結構安全的前提下,適當放寬定位精度或調整錨孔定位。本邊坡錨杆孔位設計間距尺寸:橫向每距3米,縱向以每級邊坡高X坡係數=X米坡斜面分距。中間距1與3米,其餘上下均分。每級錨杆為兩橫排。即縱橫向=3米X1米+3米X3米間距分格。
(2)鑽孔。
②鑽孔裝置。鑽孔機具的選擇,根據錨固地層的類別、錨杆孔徑、錨杆深度、以及施工場地條件等來選擇鑽孔裝置。岩層中採用MG-50錨杆鑽機鑽孔成孔;在岩層破碎或鬆軟飽水等易於塌縮孔和卡鑽埋鑽的地層中採用跟管鑽進技術。
④鑽進方式。鑽孔要求幹鑽,禁止採用水鑽,以確保錨杆施工不至於惡化邊坡巖體的工程地質條件和保證孔壁的粘結效能。鑽孔速度根據使用鑽機效能和錨固地層嚴格控制,防止鑽孔扭曲和變徑,造成下錨困難或其它意外事故。
⑤鑽進過程。鑽進過程中對每個孔的地層變化,鑽進狀態(鑽壓、鑽速)、地下水及一些特殊情況作好現場施工記錄。如遇塌孔縮孔等不良鑽進現象時,須立即停鑽,及時進行固壁灌漿處理(灌漿壓力0.1~0.2MPa)待水泥砂漿初凝後,,重新掃孔鑽進。
⑥孔徑、孔深。鑽孔孔徑、孔深要求不得小於設計值,孔口偏差≤±50mm,孔深允許偏差為+200mm。為確保錨杆孔直徑,要求實際使用鑽頭直徑不得小於設計孔徑。為確保錨杆孔深度,要求實際鑽孔深度大於設計深度0.2m以上。
⑦錨杆孔清理。鑽進達到設計深度後,不能立即停鑽,要求穩鑽1~2分鐘,防止孔底尖滅、達不到設計孔徑。鑽孔孔壁不得有沉碴及水體粘滯,必須清理乾淨,在鑽孔完成後,使用高壓空氣(風壓0.2~0.4MPa)將孔內巖粉及水體全部清除出孔外,以免降低水泥砂漿與孔壁岩土體的粘結強度。除相對堅硬完整之巖體錨固外,不得采用高壓水沖洗。若遇錨孔中有承壓水流出,待水壓、水量變小後方可下安錨筋與注漿,必要時在周圍適當部位設定排水孔處理。
⑧錨杆孔檢驗。錨杆孔鑽孔結束後,須經現場監理檢驗合格後,方可進行下道工序。孔徑、孔深檢查一般採用設計孔徑、鑽頭和標準鑽桿在現場監理旁站的條件下驗孔,要求驗孔過程中鑽頭平順推進,不產生衝擊或抖動,鑽具驗送長度滿足設計錨杆孔深度,退鑽要求順暢,用高壓風吹驗不存明顯飛濺塵碴及水體現象。同時要求複查錨孔孔位、傾角和方位,全部錨孔施工分項工作合格後,即可認為錨孔鑽造檢驗合格。
(3)錨杆體制作及安裝。框架錨杆杆體採用φ28,鋼筋為HRB335螺紋鋼筋,沿錨杆軸線方向每隔1.5m設定一組鋼筋定位器,保證錨杆的保護層厚度不低於30mm。錨筋尾端防腐採用刷漆、塗油等防腐措施處理。錨杆端頭應與框架樑鋼筋焊接,如與框架鋼筋、箍筋相干擾,可區域性調整鋼筋、箍筋地間距,豎、橫主筋交叉點必須綁紮牢固。φ16錨杆用於框架錨杆最上級和邊坡高度大於8米小於16米的邊波鍍鋅鐵絲網固定用,間距縱橫向呈梅花型佈置,縱橫間另加J型釘固定鍍鋅鐵絲網釘牢。長度≥2米。杆孔為φ50,注1:1水泥砂漿。
(4)錨固注漿。常壓注漿作業從孔底開始,實際注漿量一般要大於理論的注漿量,或以孔口不再排氣且孔口漿液溢位濃漿作為注漿結束的標準。如一次注不滿或注漿後產生沉降,要補充注漿,直至注滿為止。注漿壓力為0.2~0.4MPa,注漿量不得少於計算量,壓力注漿時充盈係數為1.1~1.3。注漿材料宜選用水灰比0.40,灰砂比為1:1水泥砂漿,強度不低於25MPa。注漿壓力、注漿數量和注漿時間根據錨固體的體積及錨固地層情況確定。注漿結束後,將注漿管、注漿槍和注漿套管清洗乾淨,同時做好注漿記錄。
(5)框架製作。框架採用C25砼澆築,框架嵌入坡面15cm,用人工開挖,石質地段使用風鎬開鑿,超挖部分採用C20砼調整至設計坡面。橫樑、豎梁基礎先採用5cm水泥砂漿調平,再進行鋼筋製作安裝,鋼筋接頭需錯開,同一截面鋼筋接頭數不得超過鋼筋總根數的1/2,且有焊接接頭的截面之間的距離不得小於1m。因錨杆無預應力,錨杆尾部不需外露、不需加工絲口、不用螺帽和砼錨頭封塊,只需將錨杆尾部與豎梁鋼筋相焊接成一整體,錨頭連線鋼筋及掛筋均與橫樑主筋焊接牢靠,若錨杆與箍筋相干擾可區域性調整箍筋的間距。模板採用木模板,用短錨杆固定在坡面上,砼澆注時,尤其在錨孔周圍,鋼筋較密集,一定要仔細振搗,保證質量。一片框架施工時應一次澆築而成,兩片之間留2cm伸縮縫,用浸瀝青木板充填。
2、框架樑施工
(1)測量放樣。各開挖後斷面的複測工作已經完成,開挖坡體在人工修整其坡比等達到要求,然後測放出框架縱梁、橫樑位置及施作起始範圍。
(2)基礎開挖。儘量修整好邊坡,凸出地方要削平,按後按框架豎梁、橫樑尺寸及模板厚度精確挖出單根梁肋輪廓。其中最下一級邊坡平臺有網格坡腳基礎,測量放線後經監理驗收後可開挖。
(3)鋼筋綁紮。先施工豎梁,並於接點處預留橫樑鋼筋,豎梁形成後,再施工橫樑。在施工安置框架鋼筋之前,先清除框架基礎底浮碴,保證基礎密實。綁紮鋼筋,用砂漿墊塊墊起,與坡面保持一定中距離,並和短鋼筋錨釘連線牢固。
(4)立模板。模板採用木板按設計尺寸進行拼裝。模板線型在曲線段時每5m放一控制點掛線施工,保證線形順暢,符合施工要求。立模前首先檢查鋼筋骨架施工質量,並做好記錄,然後立模板。模板表面刷脫模劑,模板接裝要平整、嚴實、淨空尺寸準確,設合設計要求並美觀。用腳手架鋼杆支撐固定模板,模板底部要與基礎緊密接觸,以防跑漿、脹模。
(5)砼澆築。澆築前應檢查框架的截面尺寸,要嚴格檢查鋼筋數量及佈置情況。框架主筋的保護層一定要滿足設計要求,最小不能少於50mm,箍筋淨保護層不得小於35mm,主筋的淨保護層不小於40mm。鋼筋宜製成整體長骨架,其製作、搭接、安裝要符合設計及技術規範要求。澆築框架砼必須連續作業,邊澆築邊振搗。澆築過程中如有砼滑動跡象可採取速凝或早強砼或用蓋模模壓住。各豎梁砼應不間斷澆築,若因故中斷澆築,其接縫按通常方式處理。
(6)修整邊坡。待基礎砼達到設計強度後進行邊坡修整,測量掛線後用人工進行削坡,保證坡面壓實度符合設計要求,用自制坡度尺進行坡度控制,保證成型坡度符合設計要求。
三、結束語
總之,本段邊坡透過錨杆框架樑的施工,坡體未發現開裂、蠕動變形等斜坡滑移跡象,穩定性有了明顯的提高。表明採用現澆鋼筋混凝土格構的錨杆框架樑加固技術,達到了預期的設計效果。