摘要:锚杆框架梁作为一种新型的高边坡加固防护方法,针对岩石极易风化、崩解,边坡易崩塌、滑动的特征,能有效地保证边坡的稳定性,且结构布置合理。本文结合工程实例,对锚杆框架梁在路堑高边坡防护中的应用谈一些体会。
一、工程概况
广西某高速公路工程ZDK786+260~ZDK786+360框架锚杆(索)框架植草,边坡设计为:距离线右盖梁向下2m及向右2m范围内为预留盖梁施工空间,以该位置为第一级边坡台阶,然后向上每10m高差设一平台,平台宽2m,其中第一二级台阶间坡比为1:0.5,其余台阶间坡比为1:0.75,最高处有5级台阶开挖支护。1:0.5坡比与1:0.75坡比的框架皆为4m×3m,仅纵梁长度有所变化。本设计采用框架节点锚杆支护,锚杆长7m(12m)。
二、锚杆框架施工
(一)锚杆孔测量放线
边坡施工要求边挖边加固,即开挖一级,防护一级,不得一次开挖到底。按设计立面图要求,将锚杆孔位置准确测量放线在坡面上,孔位误差不得超过±50mm。竖肋的具体长度可根据实际边坡高度确定,但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样,其间距可适当调整。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时,需经设计监理单位认可,在确保坡体稳定和结构安全的前提下,适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
(二)钻孔设备
钻孔机具的选择,根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚杆深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用QZB-100B潜孔冲击成孔;在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。
(三)钻机就位
利用φ50mm脚手架杆搭设平台,平台用锚杆与坡面固定,钻机用三脚支架提升到平台上。锚杆孔钻进施工,搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架,根据坡面测放孔位,准确安装固定钻机,并严格认真进行机位调整,确保锚杆孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm,高程误差不得超过±100mm,钻孔倾角和方向符合设计要求,倾角允许误差位±1.0°,方位允许误差±2.0°。锚杆与水平面的交角z不大于45°,一般在15°~20°之间。
(四)钻进方式
钻孔要求干钻,禁止采用水钻,以确保锚杆施工不致于恶化边坡岩体的工程地质条件和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制,防止钻孔扭曲和变径,造成下锚困难或其它意外事故。
(五)钻进过程
钻进过程中对每个孔的地层变化,钻进状态(钻压、钻速)、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,须立即停钻,及时进行固壁灌浆处理(灌浆压力0.1~0.2MPa),待水泥砂浆初凝后,重新扫孔钻进。
(六)孔径孔深
钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值。为确保锚杆孔直径,要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚杆孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。
(七)锚杆孔清理
钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1~2分钟,防止孔底尖灭、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔完成后,使用高压空气(风压0.2~0.4MPa)将孔内岩粉及水体全部清除出孔外,以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外,不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出,待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体,一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
(八)锚杆孔检验
锚杆孔钻造结束后,须经现场监理检验合格后,方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的条件下验孔,要求验孔过程中钻头平顺推进,不产生冲击或抖动,钻具验送长度满足设计锚杆孔深度,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚孔钻造检验合格。
(九)锚杆体制作及安装
预应力锚杆杆体采用φ25螺纹钢筋,沿锚杆轴线方向每隔2.0m设置一个对中器(定位支架),以保证锚杆有足够地保护层。锚筋尾端防腐采用刷漆、涂油等防腐措施处理。施工时,若锚杆与地梁钢筋、箍筋相干扰,可局部调整钢筋、箍筋地间距,竖、横主筋交叉点必须绑扎牢固。
安装前,要确保每根钢筋顺直,除锈、除油污,安装锚杆体前再次认真核对锚孔编号,确认无误后再用高压风吹孔,人工缓缓将锚杆体放入孔内,用钢尺量出孔外露出的钢杆长度,计算孔内锚杆长度(误差控制在±50mm范围内),确保锚固长度。
(十)锚固注浆
注浆采用二次高压劈裂注浆。一次常压注浆作业从孔底开始,实际注浆量一般要大于理论的注浆量,或以锚具排气孔不再排气且孔口浆液溢出浓浆作为注浆结束的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降,要补充注浆,直至注满为止。注浆压力不低于2.5MPa。注浆材料宜选用水灰比0.45~0.5、灰砂比为1:1的水泥砂浆,30#水泥砂浆。
二次注浆在一次注浆形成的水泥结石体强度达到5.0MPa分段依次由下至上进行,注浆压力、注浆数量和注浆时间根据锚固体的体积及锚固地层情况确定。注浆结束后,将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。
三、框架梁施工
(一)施工准备
施工现场三通一平工作要完成,进入工作面等施工辅道已经修建完毕;各钢筋、砂石材料已经试验抽检合格;各施工机具已进场并满足施工生产要求;各作业人员已进场并进行技术交底培训;根据工程需要及工程划分,技术人员、管理人员及其他人员均已到位。
(二)测量放样
各开挖后断面的复测工作已经完成,开挖坡体在人工修整其坡比等达到要求,然后测放出框架纵梁、横梁位置及施作起始范围。
(三)基础开挖
尽量修整好边坡,凸出地方要削平,按后按框架竖梁、横梁尺寸及模板厚度精确挖出单根梁肋轮廓。其中最下一级边坡平台有网格坡脚基础,测量放线后经监理验收后可开挖。
(四)钢筋绑扎
先施工竖梁,并于接点处预留横梁钢筋,竖梁形成后,再施工横梁。在施工安置框架钢筋之前,先清除框架基础底浮碴,保证基础密实,并在底部铺一层1:3水泥砂浆垫层。
(五)立模板
模板采用木板或桥梁板按设计尺寸进行拼装。模板线型在曲线段时每5m放一控制点挂线施工,保证线形顺畅,符合施工要求。立模前首先检查钢筋骨架施工质量,并做好记录,然后立模板。
(六)砼浇筑
浇筑前应检查框架的截面尺寸,要严格检查钢筋数量及布置情况。框架主筋的保护层一定要满足设计要求,最小不能少于50mm,箍筋净保护层不得小于35mm,主筋的净保护层不小于40mm。浇筑框架砼必须连续作业,边浇筑边振捣。浇筑过程中如有砼滑动迹象可采取速凝或早强砼或用盖模模压住。各竖梁砼应不间断浇筑,若因故中断浇筑,其接缝按通常方式处理。
四、结语
由此可见,锚杆框架梁作为一种新型的高边坡加固防护方法,针对土岩极易风化、崩解、受水冲蚀、遇水软化,抗压强度低,开挖路堑易崩塌,甚至产生大面积滑动的特征,锚杆框架梁结构极大的保证了开挖边坡的稳定性,设计新颖,型式独特,结构布置合理。
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