框格梁注漿錨桿施工在高邊坡路基中的應用

高紅軍 趙成升 蔣昭漢 陳金順

中交第一公路工程有限公司 100024

框格梁注漿錨桿施工在高邊坡路基中的應用

高紅軍 趙成升 蔣昭漢 陳金順

中交第一公路工程有限公司 100024

錨桿框架梁防護形式，是利用一定強度的水泥砂漿在有效深度的錨孔底端與周邊巖石形成具一定強度的錨固體，而后在錨桿的預應力作用下，將不穩定的山體部分穩固地與穩定山體組成整體，確保邊坡的穩定，不使構造裂隙進一步發展，從而達到防護目的。錨桿框架對滑坡體表層坡體起保護作用并增強坡體的整體性，防止地表水滲入和坡體風化。框架護坡具有結構物輕，節約材料，施工方便，適用面廣等優點。

框格梁 ; 錨桿 ; 高邊坡; 應用

Box lattice beam；Anchor；Highslope；Application

1 引言

巖土錨固技術是近代巖土工程領域中的一個重要分支。錨固技術，國內習慣統稱為錨桿支護技術，國外一般稱錨固技術或錨桿加固技術。它是在地層中通過錨桿將結構物與地層緊緊連鎖在一起，依賴錨桿與周圍地層的抗剪強度傳遞結構物的拉力，使地層自身得到加固，達到保持結構物和巖體穩定的目的。錨桿錨固是一種結構簡單的主動支護，它能最大限度地保持圍巖的完整性、穩定性，能有效地控制圍巖變形、位移和裂縫的發展，充分發揮圍巖自身的支撐作用，把圍巖從荷載變為承載體，變被動支護為主動支護，且具有運輸施工方便、 效率高，有利于加快施工進度，施工成本低、支護效果好、施工噪聲小等優點。

對于邊坡巖體的巖性主要由殘破積、全—強風化基巖組成，性質差。邊坡開挖后地下水可能從坡腳滲出，需及時防護、排水，加強護腳。根據滑坡的工程地質特征、滑坡的形成原因和穩定性分析結合現場實際和工程實際的可行性，采取錨桿框架防護，在豎肋與斜肋的交點處設置錨桿。框架梁采用2m×2m，框架用C25鋼筋混凝土現澆。每片框架10～20米之間設伸縮縫，縫寬0.02m，縫內用瀝青麻筋填塞。錨桿采用全長黏結式錨桿，設計每孔錨桿全長8m，垂直于坡面，框架內噴播植草。

2 錨桿框格梁施工工藝

錨桿框格梁施工工藝流程：土方開挖→修整邊坡→測量、放線→鉆機就位→接鉆桿→校正孔位→調整角度→鉆孔（接鉆桿）→鉆至設計深度→插錨桿→壓力灌漿→澆注框格梁。

3 錨桿施工

3.1 機具就位

鉆孔前，坡面整平，清除表土，對凹凸面進行平整，據設計要求，混凝土框架直接在坡面上進行澆注，遇局部架空除采用M7.5水泥砂漿砌片石補平。鉆機機臺應穩定牢固，作業時在鉆孔反推力作用下仍能保證鉆機穩定和鉆孔方向。鉆孔的傾角及水平角誤差控制在1°以下，孔斜率小于1/50。

3.2 測量定位

錨桿孔必須按設計圖紙布置的孔位精確定位，垂直方向與水平方向的距離誤差應小于0.05m。

3.3 造孔

鉆孔時，盡量不擾動鉆孔周圍巖層，必須達到設計深度。更不允許彎曲鉆孔。鉆孔結束后，用聚乙烯管復核孔深，用高壓風將孔內從孔底向外繼續清孔至少10min，并將孔塞好。錨孔鉆進應采用無水干鉆。鉆孔機具應當根據錨固地層的類型，鉆孔直徑，鉆孔深度，錨固工地的場地條件等來選取。在塑性黏土中，可以采用螺旋鉆鑿或芯鉆鑿設備；而在巖層中應采用以壓縮空氣為動力的潛孔沖擊鉆機，在巖層破碎或松散的地層中應采用跟套管鉆進技術，以保證鉆孔完整不坍塌。

圖1 錨桿框架剖面圖

3.4 錨桿制作與安裝

錨桿材料必須達到設計強度要求，保證質量。鋼筋按設計長度用無齒鋸鋸斷下料，量出錨固段和自由段長度。清除其上污物、銹斑后再進行防銹處理。鋼筋自由段涂防腐劑后，用無氯石油瀝青涂刷，等瀝青硬化后，再涂黃油套金屬波紋管。制好的錨桿不能直接放在泥土上，不得黏泥土、油污等任何雜物。安裝前要檢查鉆孔內有無掉塊。錨桿安裝時，用人力將錨桿抬起塞入鉆好的錨孔中，如遇塌孔錨桿未下至設計深度時，必須將其拔出，重新用鉆機清孔，然后再下錨，直到滿足設計要求為止。

3.5 制漿、注漿

水泥砂漿采用標號不低于P.O525號，生產日期在3個月內的新鮮硅酸鹽水泥配置的水泥漿或水泥砂漿，水泥漿水灰比為0.40～0.50，攪拌后的泌水率宜控制在2%，最大不超過3%。水泥砂漿砂灰比為1：1，攪拌后的泌水率宜控制在2%，最大不超過3%。當因工期等原因要求速凝時，可加速凝劑，也可以摻入對錨桿無腐蝕作用的膨脹劑外加劑，其他配置不變。漿液應用攪拌機攪拌，達到規定稠度，直到均勻為止，然后緩慢攪拌，一直到灌漿結束。具體操作，可按先放水，再放水泥，最后加砂。全部投料后，在規定的時間內攪拌均勻。采用轉速為1500轉/min～20000轉/min的高速旋轉式的和漿機，大約攪拌2min即可。然后存入緩慢攪拌的儲漿桶中，待計劃的漿量儲夠后，開始注漿。在不漏漿的情況下，每孔可一直灌滿，不得分開灌入，以免漿液滲入氣泡。灌漿過程中要嚴格排除孔內的氣、水，且不影響灌漿質量和錨固體與孔壁的接合力，采用孔底灌漿，空口返漿。錨孔漿液容量一般取設計用漿量的120%～130%，裂縫發育和存在溶洞、溶縫時將會超灌很多，制漿前與灌漿過程中應充分注意。為保證錨桿的承載能力灌漿的最低壓力以0.4MPa～0.8MPa為宜。巖層中，無裂縫的灌漿壓力可以取低值，有裂縫時，可在下錨前采用自流預灌漿，再鉆孔、洗孔、設錨。在土層中，可根據土體的密實性能，選用不同的灌漿壓力，土層密實時，選用0.4MPa～0.6MPa，土體松散時，選用0.6MPa～0.8MPa。

4 框格梁施工

框架采用C25砼澆筑，框架嵌入坡面20cm，用人工開挖，石質地段使用風鎬開鑿，超挖部分采用M7.5片石砂漿調整至設計坡面。橫梁、豎梁基礎先采用5cm水泥砂漿調平，再進行鋼筋制作安裝，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于1 m。因錨桿無預應力，錨桿尾部不需外露、不需加工絲口、不用螺帽和砼錨頭封塊，只需將錨桿尾部與豎梁鋼筋相焊接成一整體，若錨桿與箍筋相干擾可局部調整箍筋的間距。模板采用木模板，用短錨桿固定在坡面上，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?？蚣芊制┕?，橫梁每10～15m設一道伸縮縫，縫寬2cm，以瀝青麻絮填塞。

4.1 框格梁施工工藝流程

測量放樣→基礎開挖→鋼筋綁扎→立模板→砼澆筑。

4.1.1 測量放樣

各開挖后斷面的復測工作已經完成，開挖坡體在人工修整其坡比等達到要求，然后測放出框架縱梁、橫梁位置及施作起始范圍。

4.1.2 基礎開挖

盡量修整好邊坡，凸出地方要削平，按后按框架豎梁、橫梁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，測量放線后經監理驗收后可開挖。

4.1.3 鋼筋綁扎

⑴先施工豎梁，并于接點處預留橫梁鋼筋，豎梁形成后，再施工橫梁。

⑵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，并在底部鋪一層1：3水泥砂漿墊層。

⑶在坡面上打短鋼筋錨釘，準備好與砼保護層厚度一致的砂漿墊塊。

⑷綁扎鋼筋，用砂漿墊塊墊起，與坡面保持一定中距離，并和短鋼筋錨釘連接牢固。

4.1.4 支立模板

⑴模板采用木板或鋼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。

⑵立模前首先檢查鋼筋骨架施工質量，并做好記錄，然后立模板。

⑶模板表面刷脫模劑，模板拼裝要平整、嚴實、凈空尺寸準確，設合設計要求并美觀。

⑷用腳手架鋼桿支撐固定模板，模板底部要與基礎緊密接觸，以防跑漿、脹模。

⑸檢查立模質量，并做好原始質檢記錄。

4.1.5 砼澆筑

⑴澆筑前應檢查框架的截面尺寸，要嚴格檢查鋼筋數量及布置情況。

⑵框架主筋的保護層一定要滿足設計要求，最小不能少于50mm，箍筋凈保護層不得小于35mm，主筋的凈保護層不小于40mm。

⑶鋼筋宜制成整體長骨架，其制作、搭接、安裝要符合設計及技術規范要求。

⑷澆筑框架砼必須連續作業，邊澆筑邊振搗。澆筑過程中如有砼滑動跡象可采取速凝或早強砼或用蓋模模壓住。各豎梁砼應不間斷澆筑，若因故中斷澆筑，其接縫按通常方式處理。

⑸錨桿框架的施工是錨桿與砼框架兩項工程密切配合的過程。錨桿和框架的相對位置比二者的絕對位置更重要，務必須精確測量，準確定位。

⑹澆筑框架砼時，應分別從下而上在三個部位制取砼試件各一組，進行試驗。

⑺坡腳基礎砼澆筑采用C25混凝土，施工時選用30振搗棒振搗密實，頂面用光抹壓光。

5 錨桿施工

較好巖石地基為1/100～1/200；礫石層，坡積層及不均勻地層，其精度在1/50之下；較深的鉆孔，可放寬要求。鉆孔深度應滿足錨固段的有效長度及安全儲備并有不小于0.5m的預留深度。如鉆孔時發現錨固段地層差于設計資料時，應及時通知監理工程師和相關單位，以便確定是否增加孔深或采用其他特殊措施來滿足設計要求。鉆孔的孔徑、傾角、方向角等誤差，參照國際錨固協會地錨規范，采用如下值：與錨固鉆孔軸的誤差在75 mm以下；與設計錨固軸線的傾角，水平角誤差在±2.5°以下；錨固孔布置誤差為錨桿長的1/3 以下。

錨桿入孔前應進行下列各項檢驗，并經監理工程師認可：錨孔內及周圍雜物必須清除干凈；錨桿長度應與設計孔深相符；錨桿應無明顯彎曲，扭轉現象；錨桿防護涂層無損傷，凡有損傷的必須修復，且在下錨過程中不應損傷錨桿的防護措施。在高邊坡或場地受限處施工錨桿時，應搭建滿足承重能力的腳手架。

在注漿過程中，如遇孔道阻塞，必須更換注漿口，但必須將第一次灌入的水泥漿排出，以免兩次灌入的水泥漿之間有氣體存在。錨桿下入孔后6h 內必須注漿，有地下水的孔，造孔成孔后4h內不能下錨時，應在下錨索前重新洗孔，速洗、速設錨、速注漿。錨桿注漿時，應等待錨孔水泥漿面穩定后才停灌，不穩定時，應繼續緩慢加壓注漿，不穩定不得停灌。

6 工藝措施

6.1 錨桿施工安全保證措施

(1)施工中，定期檢查電源線路和設備的電器部件，確保用電安全。

(2)注漿施工作業中，要經常檢查出料彎頭、輸料管、注漿管和管路接頭等有無磨薄、擊穿或松脫現象，發現問題，應及時處理。

(3)處理機械故障時，必須使設備斷電、停風。向施工設備送電、送風前，應通知有關人員。

(4)向錨桿孔注漿時，注漿罐內應保持一定數量的漿，以防罐體放空，漿噴出傷人。

(5)非操作人員不得進入正進行施工的作業區。施工中，噴頭和注漿管正前方嚴禁站人。

(6)施工過程中指定專人加強觀察，定期檢查錨桿抗拔力，確保安全。

(7)作好錨桿防護工作，錨桿安設后不得隨意敲擊、碰撞、拉拔桿體等擾動。黏結錨桿在水泥漿強度達到80%以上后，才能進行錨桿外端部彎折施工。

6.2 框架梁施工安全保證措施

(1)基礎開槽前必須檢查槽壁的穩定狀況，確認安全，作業中應隨時觀察，發現不穩定征兆必須立即撤離危險地段，處理完畢且確認安全后，方可恢復作業。

(2)高邊坡開挖施工時，要做好開挖上邊緣處的截排水，為防止大到暴雨的沖擊，盡量多設幾道截排水溝。

(3)高邊坡開挖后若未能及時做框架梁等防護措施，要用彩條布等及時覆蓋，防止雨水沖蝕，坡體失穩坍塌。

(4)框架施工過程中，要防止邊坡上部的滾石滾落傷及人員或設備。并保證作業面滾石等易滾物件不會對下一臺階工作面形成安全隱患。

7 結束語

在高邊坡防護工程中大量使用框格梁注漿錨桿，較好的防止了高邊坡不穩定巖層、土層的滑移，對邊坡的長期穩定提供了很好的保證。框格梁注漿錨桿防護工程在申嘉湖（杭）、黃衢南、滬蓉西等高速公路高邊坡防護工程中應用，在工藝、工程質量、進度、安全方面得到了業主、設計、監理等單位的好評。

圖3 錨桿剖面圖

[1] JTG F10-2006 公路路基施工技術規范[S].人民交通出版社.2000.8

[2]程良奎,范景倫,韓軍等.巖土錨固[M].第2 版.北京：中國建筑工業出版社.2003

[3]韓立軍,張茂林,賀永年等.巖土加固技術[M].北京：中國礦業大學出版社.2005

[4]蘇自約,同莫明,徐禎祥.巖土錨固技術與工程應用[M].北京：人民交通出版社.2004

[5]JGJ79-2002建筑地基基礎工程施工質量驗收規范[S].人民交通出版社

[6]CECS147-2004加筋水泥土樁錨支護技術規程[S]. 人民交通出版社

[7]劉志林.護壁樁加長短錨桿支護在商場深基坑中的應用

Glen box girder construction in high embankment bolt grouting application

Gao-hongjun Zhao-chengsheng Jiang-zhaohan Chen-jinshun

The CCCC One highway engineering Co.,ltd Beijing100024

Anchor beam form, is to use certain protective strength of cement mortar in effective depth drill hole with surrounding rock bottom end with a certain intensity of anchor bolt, then in solid, the pre-stress will not stable mountain landslides and stable part firmly composed of slope stability,ensure the whole, not make further development and structural fissure and protection purposes.Anchor surface of landslide slope protection and strengthen the integrity of the slope, prevent infiltration and slope surface weathering. Frame structures with light, protect material saving,construction is convenient, widely applicable etc.

U417.1+15

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.13.027

高紅軍，男，漢族，山東省萊蕪市人，1978年6月24日出生，2001年重慶交通學院土木工程系畢業，大學本科，工程師?，F任中交一公局第二工程公司項目經理職務，主要從事公路與橋梁施工管理工作。