浅谈锚杆框格梁在路堑高边坡防护中的应用

2015-09-18 198 0

   摘要:锚杆框格梁是一种高边坡加固防护方法,路堑高边坡开挖后,坡体不能自稳,坡面起伏较大,岩石破碎,受水冲蚀,容易崩解,崩塌、滑动,采用锚杆钢筋伸入岩体内,注浆,然后浇筑格子梁结构,能极大的保证边坡的整体稳定性,且结构布置合理。我结合仁赤高速锚杆格子梁施工工程实例,对锚杆框格梁在路堑高边坡防护中的应用谈一些体会。
 
  一、工程概况
 
  贵州仁怀至赤水高速公路工程起于仁怀市罗旺田,止于黔川两省交界赤水市北赤水河中间,路线全长163.848km,主要为山林地貌,地形陡峭,顺河谷坡面沟壑纵横的坡面展线,支沟支流较发育,沟谷切割较深,路基局部通过危岩地段,岩石破碎,掩体软硬不均,遇水易化,易崩解,边坡稳定性较差。我标段锚杆框格梁防护就段落K127+420-K127+560左侧路堑边坡施工谈些体会,此段边坡共一至四级,边坡长度140m,最大坡高54.38m,边坡设计为:第四级采用锚杆框架植草防护,坡比为1:1.75,坡高9.38m,其余为爬藤植物防护和SNS主动防护网防护,然后向下每15m高差设置一个平台,平台宽2m,其中第二三级台阶间坡比为1:0.5,第一级台阶坡比为1:0.3,格子梁皆为2m×2m,锚杆设计长9m。
 
  二、边坡地质情况
 
  该段挖方边坡局部岩体破碎,易剥落,坡体不能自稳、坡面起伏较大、坡顶表面降雨时有地表水,暂时性汇聚渗流,地下水主要为强风化基岩裂隙水,来源主要靠大气降水垂直补给。边坡为岩石,采用人工爆破,机械开挖的方式。
 
  三、主要施工工艺
 
  1、施工放线
 
  ①复测定线:恢复中心线,定出框架的基线桩。
 
  ②测定孔位:用全站仪测出各个锚孔的位置,并设置孔位方向桩,以便校核。
 
  2、边坡开挖
 
  ①边坡开挖应自上而下进行施工,施工前,应清除岩面松动石块,平整坡面。
 
  ②边坡开挖,一般要跳槽开挖,要尽量缩短工期,根据实际情况考虑临时支撑,以免引起山坡坍滑,影响锚杆抗滑力。
 
  ③边坡开挖时,人工爆破钻眼深度和装药量必须根据坡度需要设置,严格控制超挖欠挖,之后要进行人工修坡,修坡后坡面整体应平整,自然。每个大框架内坡面起伏不宜超过15cm,否则,不仅会增加现浇混凝土和填土的数量,而且对边坡稳定不利。
 
  3、钻孔
 
  ①钻孔前,应根据设计要求定出孔位,做出标记,锚杆孔距的偏差为5cm,锚杆孔深允许偏差为5cm。先用6m钢管满坡面搭设双层脚手架施工平台,根据定出的孔位、孔径、长度与倾斜度采用旋转钻钻孔,钻孔采用干作业法,要做好钻孔地质记录,成孔孔壁必须顺直、完整。
 
  ②当岩层风化严重或其性质接近土层时,可加用套管钻进,以保证钻孔质量。
 
  ③在岩石地段钻至要求的深度成孔后,用高压风清孔,将孔内壁及根部残余废土清除干净。严禁用水冲洗。
 
  4、锚杆制作安装
 
  锚杆是一种将拉力传至稳定岩层或土层的结构体系,主要由锚头、自由段和锚固段组成。为了保证锚杆受力合理、施工方便而设置的部件,如固定锚桩,注浆塞等。
 
  ①锚杆类型规格及性能应与设计相符合,应按施工图尺寸下料、调直、清污、制造。
 
  ②插入钻孔的锚杆要顺直,并应除锈,再锚固段部分用水泥砂浆防护;锚杆孔外部分需作防锈层,采用在钢筋表面涂防锈漆。
 
  ③清孔完毕后应及时安装锚杆,并把预制好的锚杆钢筋送入钻孔内,插入锚杆时应将灌浆管与锚杆钢筋同时放至钻孔底部,灌浆管距底部约15cm。预制的锚杆钢筋应保持顺直。
 
  5、灌浆
 
  注浆材料为水泥浆,要求锚固段和张力段注浆压力均不小于2.5MPa,浆体强度不低于30MPa。
 
  ①按施工配合比采用搅拌机拌制砂浆,随拌随用,经过2.5mm×2.5mm的滤网倒入储浆桶,桶内水泥砂浆在使用前仍需低速搅拌,以防止砂浆离析,一次拌合的砂浆应在初凝前用完。
 
  ②注浆时压浆泵料仓内要始终有一定的砂浆,避免孔内产生气垫。
 
  ③采用重力灌浆与压力灌浆相结合的方法灌注。先将内径5cm灌浆管与锚杆同时送入距锚孔底10cm处,用灌浆泵使砂浆在压力下自孔底向外充满。随浆灌注,把灌浆管从孔底朝孔口缓慢匀速拔出,但要保持出管口始终埋入砂浆1.5~2.0m,随砂浆的注入缓慢均匀拔出。此过程中应注意的问题:a,若注浆中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆管及管路。b灌浆管拔出孔口后立即将制作好的封口板塞进孔口,c若孔口无砂浆溢出,应及时补注,直至孔口溢出新鲜浆液;如发现孔口浆面回落,应在30分钟内进行孔底压注补浆2~3次,确保孔口浆体充满。不得在锚筋体端头悬挂重物和拉绑碰撞。
 
  6、框架制作
 
  框架采用C25砼浇筑,框架梁截面采用0.3×0.3cm矩形截面。框架不嵌入坡面,先按照坡比用人工修整好坡面后,再采用人工开挖,石质地段使用风镐开凿,超挖部分在横梁、竖肋位置采用M7.5浆砌片石调整至设计坡面。横梁、竖肋基础先采用5cm水泥砂浆调平,再进行钢筋制作安装,钢筋接头需错开,同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的1/2,且有焊接接头的截面之间的距离不得小于1m。模板采用小块钢模板,用短锚杆固定在坡面上。在锚孔周围,钢筋较密集,一定要仔细振捣,保证质量。锚头应与框架梁同时浇注,纵向每隔20-25m设伸缩缝一条,缝宽2cm,用浸沥青麻筋填塞。
 
  7、交工验收
 
  按照质量检验评定标准进行验收。
 
  四、质量控制
 
  1、路堑开挖事先做好截水沟等排水措施,以防水流充刷边坡及地表水流入路堑影响施工。
 
  2、锚杆孔按设计图纸布置的孔位精确定位,垂直方向与水平方向的距离误差小于0.02m;钻孔的倾角及水平角误差控制在1度以下,孔斜率小于1/50。
 
  3、钻机机台保持稳定牢固,在钻孔反推力作用下仍能保证钻机稳定和钻孔方向;钻孔施工尽量不扰动钻孔周围岩层,钻孔结束后,从孔底向外继续清孔至少10分钟。
 
  4、锚杆材料确保达到设计强度要求。Φ25锚杆钢筋按设计长度下料,并清除其上油污、锈斑后再进行防腐处理。
 
  5、水泥砂浆的质量严格掌握,砂采用净化的河砂,并过筛分选。搅拌好的砂浆要再次过筛,以免水泥结块堵塞管路;从孔底开始注浆。注浆时缓慢搅拌砂浆,直到注浆结束,砂浆灌注饱满密实。注浆材料固化前,禁止移动锚杆。
 
  6、横竖梁施工时确保与锚杆轴线垂直,并与开挖坡面全面贴紧。
 
  五、安全保证措施
 
  1、加强现场管理,搞好永久工程和临时工程安全,防止发安全事故,制订安全生产的组织措施,并制订严密的安全生产规程。
 
  2、对于施工现场及其周围的高压电线、变压器等设立醒目的安全标志,交通要道处,设立明显的标志,防止过往行人或车辆不注意发生事故。
 
  3、进入施工现场,戴好安全帽,系好安全带,禁止其他闲杂人员进入施工现场,工人在坡面施工过程中必须系安全绳在脚手架上。
 
  结语:
 
  在山区高速公路施工中,采用锚杆技术加固路堑高边坡防护越来越多,现在新型边坡防护方法不断出现,如SNS主动防护网、锚索框架等,都是针对路堑高边坡防护的,这些都能达到使边坡整体稳定的目的,且适应我国现行绿色覆盖、美化环境的环保目标;锚杆框格梁技术工程量小,施工方便,它具有加固效果好、减少开挖量、降低对环境的破坏、与地形结合好及施工方便灵活等优点;但是,这一技术也具有造价较高、施工工期较长、有一定的人为景观和高危施工等缺点。因此在设计和施工中,要对锚杆加固技术与其它加固技术详细比较,综合考虑,确定合理的加固方案。

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