淺談框架錨索的高邊坡防護施工

吳　旭

摘要：文章結合高速公路石質(zhì)高邊坡防護形式的特點，重點介紹了框架錨索（桿）邊坡防護的施工方法。

關鍵詞：框架錨索；邊坡防護；施工技術

中圖分類號：Y417.1 文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）11-0134-02

一、工程概況

某高速公路第11合同段K172+380—K172+480段右側邊坡，該邊坡設計為7級挖方邊坡，最大垂直高差約70m ，該段路線自然坡較陡，覆蓋強風化石英片巖，下部為風化石英片巖。由于邊坡高陡，巖體破碎嚴重，存在不利節(jié)理面，尤其是坡體中上部穩(wěn)定性差，在施工期間已經(jīng)出現(xiàn)邊坡滑塌現(xiàn)象，原設計的漿砌片石窗孔式護坡已經(jīng)無法實施，有可能繼續(xù)產(chǎn)生滑坍，危及公路施工和線路運行安全。為確保整個邊坡的安全穩(wěn)定，需采取加固措施。

二、設計方案

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查及斷面測量資料，以“安全、耐久、節(jié)約、和諧”的原則，制定了坡面局部清理+錨固工程的治理方案，具體措施布置如下：

1．清方卸載，依據(jù)設計坡型對目前仍殘留的松動巖體進行清除、修整。

2．錨桿框架梁，主要布設于坡體的一、二、六、七級邊坡，錨桿長度8、12米。

3．錨索框架梁，主要布設于坡體中部的三、四、五級邊坡，錨索采用7根φ15.24mm高強度鋼絞線編束，錨索長度20米，內(nèi)錨固段10米，設計俯角30°，設計張拉力1050KN。

4．框架梁內(nèi)放置預制C20砼六邊桶，桶內(nèi)填土種草綠化。

三、預應力錨索施工

錨索施工工序如下:造孔→錨索制作安裝→錨孔注漿→補漿→框架梁澆筑→錨具安裝與張拉鎖定→高壓補漿→

錨頭封閉。

錨索施工方法:

1．測定孔位:采用全站儀測放孔位及傾角，并反復校核，誤差不得大于3mm。

2．鉆機安裝:運用兩點定線原理安裝鉆機方位角，用鉆機前后高差點和開孔點控制鉆機傾角、鉆孔軸線，鉆機安裝時多點固定，以確保鉆機穩(wěn)定可靠，鉆進時不會偏位。

3．造孔:采用風動沖擊和隨鉆跟進同徑導管的鉆進工藝成孔。

根據(jù)設計和地層條件，選用MCY—100 型全液壓錨索鉆機，φ150mm 偏心鉆頭、隨鉆跟進的同徑導管。正式鉆孔前，開動鉆機先鉆10cm 左右，停機檢查鉆機是否移位，確認鉆機穩(wěn)固后便可正式鉆進。正式鉆進時，根據(jù)沖擊器做功風壓范圍和碎石土、片巖等不同地層及不同的孔深來合理控制鉆壓和風壓。鉆進時當每根鉆桿鉆畢到位后立即提升鉆具，使鉆頭離開巖面反復沖凈孔內(nèi)巖粉、巖渣后，接桿繼續(xù)鉆進。在鉆進過程中，發(fā)現(xiàn)鉆頭有時會掉落或收不回來、導管靴會打斷。處理辦法是：將鉆頭與沖擊器連接的定位銷焊死，解決了鉆頭脫落問題；導管靴底部開一個斜口，頂住鉆頭反轉，解決了鉆頭收不回的問題；改變導管靴結構，改公扣為母扣，以加厚導管靴，解決了導管靴被打斷的問題。

4．錨索制作與安裝：錨索采用高強度、低松弛的優(yōu)質(zhì)鋼絞線制成，鋼鉸線標準強度為1860MPa 、計算截面積140mm2。錨索制作前，先將鋼絞線除銹、去污，保證其表面清潔、無銹斑、無油污、無雜質(zhì)。每束錨索由7根φ15. 24mm 鋼鉸線組成，自由端錨索套20mm 軟塑料管，錨索頭部設φ89mm ×300mm 的導向帽。錨索編制時，針對每個孔深加1. 0m 準確下料并在工作臺上編索，首先將架線環(huán)與各孔進、回漿管及鋼鉸線一一對應編號，然后對號入座；進、回漿管采用φ25mm 的PVC 管，其耐壓性要達到設計灌漿壓力的1. 5 倍以上；經(jīng)過架線環(huán)的每根鋼鉸線都必須用無鋅鉛絲與架線環(huán)綁扎在一起；架線環(huán)按3～5m 間距設一個，兩環(huán)之間加扎一道無鋅鉛絲，使索體成棗核狀；整個索體鋼鉸線及進、回漿管要平行，不得交叉。鉆孔到位并沖水后，采用集中人力共同下索。下索時要求索體不能旋轉，以避免架線環(huán)損壞磨損鋼絞線，并確保錨索歸中和錨固端到孔底。

5．灌漿與補漿:灌漿泵選擇BW100/ 15 型注漿泵。漿材包括42. 5 級的普硅水泥和外加劑。外加劑的加入可使?jié){液結石產(chǎn)生微膨脹而導致側向壓力的產(chǎn)生，以加強錨固效果。漿液水灰比0.4，比重不小于1.9，其標號要達到35 #。灌漿壓力不宜過大，選擇0.3～0.7MPa，以能連續(xù)緩慢壓入漿液為原則，這樣漿液能由孔底慢慢流向孔口，使?jié){液有效地將孔內(nèi)積水排出和充填空隙，而不會與水產(chǎn)生混合。當回漿管返出完全純凈的水泥漿液時，可以認為孔內(nèi)積水已完全排出，這時可以并漿，并漿壓力0. 3～0. 5MPa ，并漿時間30min。灌漿結束以實際灌漿量大于理論吃漿量和回漿相對體積質(zhì)量大于進漿相對體積質(zhì)量且孔內(nèi)不再吸漿為控制標準。漿液收縮后及時補漿，使孔口漿液飽滿。

6．錨索框架梁施工：錨筋體應調(diào)整與錨具工作臺垂直，盡量避免彎折，框架梁施工完成后應從錨墊板空隙補漿口補漿。

（1）錨墊板的安裝。在進行鋼筋安裝時，有一個重要工序，那就是錨斜托的準確安裝，按照同一要求，制作專用的錨板使錨斜托突出框架梁的表面，與錨索方向垂直。

（2）做好砂漿墊層。在需要做鋼絞線砼框架處的坡面上進行平整，凸出的地方要刻槽，遇到局部架空出用M10漿砌片石填補，寬度比梁體寬5 cm，并用5 cm厚砂漿抹平，作為立模的基面。

（3）模板的安裝與加固。為了保證框架梁體尺寸準確，一采用組合鋼模板。包括斜向表面，采用鋼模板后，灌注砼時才能保證梁體的尺寸準確，輪廓線條清晰。模板的安裝要有足夠的強度和整體性，確保砼灌注中模板不變形。

7．張拉鎖定：張拉是預應力錨索施工的關鍵工序。根據(jù)張拉力的要求，合理選用合適型號的高壓油泵和可調(diào)壓千斤頂，并對張拉機具進行標定，包括對千斤頂、油泵、油管、壓力表校驗，校驗合格后將千斤頂與油泵配套進行標定。

8．高壓補漿：過錨墊板的補漿孔高壓補漿，補漿壓力

0. 6MPa 。

9．錨頭封閉：高壓補漿3d 后，將錨索預留50mm 長度多余的鋼鉸線切掉，鋼鉸線工作錨清洗干凈，梁側鑿毛清洗后，用C25砼將錨頭封閉。

四、結論

通過實施預應力錨索框架梁等綜合治理措施，成功地治理了該大型高邊坡，確保了公路施工過程中和通車營運后的安全。該冶理項目的施工很好地解決了在復雜地層中錨索孔鉆進方面跟管鉆進的難關。一年多來，經(jīng)治理后的高邊坡經(jīng)受住了多次暴雨洪水的考驗，說明應用預應力錨索框架梁加固山體是成功的，達到了預期效果。

參考文獻

[1]李建生．壓力分散型錨索加固邊坡施工技術[J]．山西交通科技，2004，（11）．

[2]李俠萍．預應力錨索端錨抗滑樁綜合治理大型滑坡技術[J]．西部探礦工程，2006，（6）．