摘 要 高速公路高邊坡主要采用“現澆拱形+錨桿框格梁+錨索框格梁”的防護加固措施。本文結合具體的工程,對格構梁錨桿(索)支護的安全施工工藝關鍵環節進行簡要的總結論述。
關鍵詞 高速公路;邊坡防護;加固
隨著我國社會經濟的迅速發展,高速公路、鐵路等進入了大規模建設時期。近年來,我國高等級公路建設快速發展,由于高速公路技術標準高,為保證線形要求,不可避免地在較復雜的地質條件下對山體開挖,形成大量高路塹。在高速公路施工過程中,路塹邊坡的崩塌、滑坡現象時有發生,其危害嚴重、損失極大,使工程往往無法正常實施,也可能給工程竣工后正常運營留下安全隱患。在實踐工程中,由于高邊坡工程支護方案不合理、支護措施不到位等原因造成高邊坡時常會出現溜坍、滑塌、落石甚至滑坡等地質災害,產生嚴重不良社會影響[1]。因此,加強高速公路路基高邊坡防護技術具有重要意義。
1錨桿(索)框格梁加固機理
框格梁錨固在邊坡穩定巖土或高強巖土上,坡面開始下滑時,錨桿開始承受拉應力,拉緊鋼筋混凝土框架,該復合結構能夠提供和邊坡破壞力方向相反的抗力,對邊坡位移進行約束。坡體在錨桿作用下形成土拱效應,土體緊貼在鋼筋混凝土框格梁上,有效地框箍住了邊坡表層巖土,減緩了表層巖土被破壞和出現變形。錨桿框格梁加固采用抗拉強度高的錨桿錨固在坡體穩定的土體內,與邊坡巖體形成整體,充分利用巖土自身強度和自穩定性能加固邊坡。錨桿框格梁邊坡加固方法的優勢在于,不會對自然土體產生很大的擾動,能最大限度地維持邊坡土體的自然結構,避免坡體的進一步破壞。
2錨桿(索)框格梁在工程中的應用
2.1 工程概況
寧蒗至永勝高速公路是云南省中長期高速公路網規劃(五縱五橫一邊兩環二十連)中“二十連”瀘沽湖至云縣的重要組成部分,同時也是云南省省高S37(瀘沽湖至寧洱)的起點段。寧永高速公路ZK85+080~ZK85+500左側高邊坡采用錨桿(索)框格梁施工技術進行加固。該路塹邊坡屬于巖質邊坡,長度為420m,最大坡高為48.25m。該邊坡坡腳設置樁板墻,擋土墻高10m,樁長26m,樁間距6m,共設76根抗滑樁;第一級,坡高10m,坡率為1:0.50,采用錨桿框格梁坡面防護,錨桿L=8m;第二級,坡高10m,坡率為1:0.50,采用錨索框格梁坡面防護,錨索L=11m;第三級,坡高10m,坡率為1:0.75,采用錨索框格梁坡面防護,錨索L=13m;第四級,坡高8.25m,坡率為1:0.75,采用現澆拱形護坡。邊坡平臺設置寬度均為2.0m,平臺均設置排水溝,坡頂有截水天溝。
2.2 錨桿(索)框格梁關鍵施工技術
(1)錨桿(索)框格梁設計。單個框格梁橫向寬度為3.4m;每標準坡面框格梁按照3排設置,每排之間豎向坡面間距按公式計算;橫、豎向肋柱寬度及厚度均為0.4m;頂部壓梁及底部橫梁的尺寸均為0.2m寬、0.4m厚;急流槽按不小于20.8米間距布置,急流槽采用0.3×0.25型;錨桿采用D32鋼筋錨桿,錨桿插入坡面深度為8m,澆入豎肋部分及彎折部分長度為1m,采用斜向20度角插入,孔深較錨桿插入部分長度多0.5m,孔徑為11cm;錨索采用4孔/束的D15.2無粘我預應力錨索,并采用15-4圓形錨具張拉,錨墊板為350×350×25型,配A6螺旋筋,自由端采用塑料套管,錨固段采用箍環與擴張環間距1m交叉布置,孔深較錨索插入長度深0.5m,孔徑為13cm;錨索張拉設計噸位為46噸;土質及全風化層,地梁嵌入38~40cm;強風化巖層,地梁嵌入25cm;中~弱風化層,地梁無法刻槽嵌入,地梁與骨架均培土25cm。
(2)錨桿(索)框格梁施工。土質及全風化層,地梁嵌入38~40cm,三維植被網5~7cm,骨架嵌入23~25cm,三維植被網5~7cm;強風化層,地梁嵌入25cm;中~弱風化層:地梁無法刻槽嵌入,地梁與骨架均培土25cm。框格豎肋要上下順直,橫梁左右平齊,并確保鋼筋砼的施工質量,當巖性為硬巖時,坡面難以平整,為保證框格美觀,局部空洞要采用素砼補齊。框格橫梁每隔3排框格設2cm的伸縮縫,設在框格中間,內填浸瀝青木板。
錨桿鉆孔應采用風動干鉆施工方法,不得采用旋轉切削方式成孔,應采用風動沖擊,以利孔壁粗糙。錨桿孔徑要求110mm,在孔底留存碴段0.5m。錨孔必須按施工順序設置,鉆孔深度不得小于設計深度;錨桿下入孔后6個小時內必須注漿,有地下水的孔,造孔成孔后4小時內不能下錨時,應在下錨桿前重新洗孔,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。封錨前應對外留錨桿仔細涂刷防銹劑及保護劑。最后用C25號砼將外露鋼筋錨桿封死,封錨砼任一部位的最小厚度,不得小于25mm。
錨索施工錨孔鉆進應采用無水干鉆,嚴格按照設計圖中錨索間距、傾角、高程進行施工。為滿足錨固要求,錨固段造孔時,不得采用泥漿等有礙結合強度的護壁造孔。成孔后應將孔內巖粉,碎屑及積水排出,保持孔內干燥及孔壁的干凈粗糙[2]。錨索注漿水泥砂漿采用標號不低于42.5級水泥砂漿。錨孔漿液容量一般取設計用漿量的120%~130%,制漿前與灌漿過程中應充分注意。錨索張拉錨固端錨具推薦采用15-4圓形錨具。預應力鋼絞線束采用一端張拉方式,設計張拉噸位46T。
3結束語
為了保證路基高邊坡的失穩狀態不會出現,必須對高邊坡做深入的工程地質分析和對其治理工程方案的慎重選擇,采取可靠地施工技術,嚴格按照施工要求進行公路路基高邊坡防護工作。
參考文獻
[1] 楊占勝.錨桿-框格梁支護技術在邊坡防護加固工程中的應用[J].城市建筑,2014(2):59.
[2] 鄒志聰.錨桿(索)框架梁在半挖半填高邊坡加固中的應用[J].四川水泥,2018(6):328.
作者簡介
楊爽(1987-),男,湖北云夢縣人;專業:土木工程專業(道路與橋梁方向),職稱:工程師;現就職單位:浙江正方交通建設有限公司,研究方向:公路工程建設與管理。