錨索框架施工技術(shù)在高速公路邊坡防護(hù)工程中的應(yīng)用

中國(guó)路橋工程有限責(zé)任公司，北京 100000

1 工程地理位置

該項(xiàng)目沿線穿越多種地貌單元，依次為山前沖積平原區(qū)、黃土梁峁區(qū)、河谷區(qū)、低中山寬谷區(qū)、低中山區(qū)，沿線地勢(shì)呈南低北高的特點(diǎn)。項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域主要分布在印度板塊與喜馬拉雅板塊結(jié)合帶的南側(cè)邊緣，受地質(zhì)活動(dòng)的影響，巖體以破碎狀為主，缺乏穩(wěn)定性。

2 錨索框架施工技術(shù)的加固原理

錨索框架施工技術(shù)以水泥砂漿為材料來(lái)構(gòu)成完整的錨索結(jié)構(gòu)，并在其作用下向混凝土框架傳遞剪力，同時(shí)將預(yù)應(yīng)力施加于失穩(wěn)的坡體處，使原本處于松散狀態(tài)的巖體被連接成完整的結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，巖體的摩阻力和正壓力均有所提高，抗滑性能較好，此外，錨索框架施工技術(shù)可以對(duì)錨索孔進(jìn)行注漿處理，借助壓力的作用讓漿液進(jìn)入坡體裂隙，進(jìn)而提高坡體的穩(wěn)定性。

3 錨索框架護(hù)坡的施工工藝及施工要點(diǎn)

3.1 施工工藝

修整坡面→測(cè)放孔位→鉆進(jìn)成孔→清孔→安裝錨索→注漿→挖槽→支模→綁扎鋼筋→澆注框架→養(yǎng)護(hù)→張拉→封錨。

3.2 施工要點(diǎn)

（1）修整坡面。①按照自上而下分層的方式有序修整坡面，每完成一層開(kāi)挖后立即采取防護(hù)措施。②取錨索上下橫梁間距，將該值作為各層的開(kāi)挖高度控制標(biāo)準(zhǔn)，避免超挖現(xiàn)象，然后再開(kāi)挖格梁基礎(chǔ)。

（2）測(cè)放孔位。①以設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)后確定錨孔的具體鉆進(jìn)位置并放樣，要求實(shí)際位置與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)間的偏差不超過(guò)±0.2m。②依次檢查各錨孔測(cè)量放樣位置，若無(wú)誤則編號(hào)，給后續(xù)施工提供依據(jù)。

（3）鉆進(jìn)成孔。①以測(cè)量放樣孔位為基準(zhǔn)，調(diào)整鉆機(jī)的工作姿態(tài)，使其按照特定的方向鉆進(jìn)；鉆進(jìn)施工期間應(yīng)及時(shí)利用測(cè)量角具檢測(cè)，調(diào)整鉆進(jìn)方向，且不可采取開(kāi)水沖鉆的方式。②遵循勻速鉆進(jìn)的原則，鉆孔的實(shí)際孔徑和深度均要與設(shè)計(jì)值相同或適當(dāng)增加，鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后立即暫停，停留3～5min的穩(wěn)鉆時(shí)間。③鉆進(jìn)期間如果出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，立即暫停鉆進(jìn)作業(yè)，將實(shí)際情況報(bào)監(jiān)理工程師。

（4）錨孔檢驗(yàn)。①經(jīng)鉆進(jìn)作業(yè)后將形成錨孔，由監(jiān)理工程師進(jìn)行全面檢查，若無(wú)誤則進(jìn)入下道工序。②在孔徑和孔深兩項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)中，要求鉆頭平順推進(jìn)，期間不出現(xiàn)沖擊或受阻的情況，鉆具的驗(yàn)送長(zhǎng)度也需要達(dá)標(biāo)，用高壓風(fēng)吹孔，不可以出現(xiàn)水體或灰塵外濺的情況，否則均認(rèn)為錨孔存在不合理之處。③通過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)后，用織物封堵錨孔口，避免外界雜物混入孔內(nèi)。

（5）錨索制作安裝。①預(yù)應(yīng)力錨索體為關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，包含格梁、自由段及錨固段；材料通常選擇φ15.24mm的高強(qiáng)度低松弛無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線。②根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成鋼筋下料作業(yè)，誤差不宜超過(guò)±50mm；合理控制各部分長(zhǎng)度，預(yù)留張拉段為1.5m，鋼筋錨桿0.5m；取適量擠壓頭并將其組裝成型，取總量的3%用于檢測(cè)，要求單根擠壓強(qiáng)度至少達(dá)200kN。③在承載體的組裝過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)擠壓套的固定處理，即通過(guò)螺栓連接承載體和限位片；按照1.0～1.5m的間距控制標(biāo)準(zhǔn)有序設(shè)置架線環(huán)，同時(shí)應(yīng)保證錨孔孔口處具有1個(gè)架線環(huán)。④導(dǎo)向帽應(yīng)穩(wěn)定在最前端的承載板上，可采取焊接工藝，以提高穩(wěn)定性；預(yù)留溢漿孔，以便后續(xù)注漿施工期間孔底可順利返漿。⑤潮濕空氣、雨水等均容易發(fā)生腐蝕作用，導(dǎo)致鋼質(zhì)材料生銹，因此可通過(guò)涂刷防腐油漆的方式進(jìn)行有效防護(hù)。

（6）錨固注漿。①拌制純水泥漿，水灰比值控制在0.4～0.5。遇土質(zhì)或砂土狀強(qiáng)風(fēng)化巖層時(shí)，鑒于其地質(zhì)條件的特殊性，宜采取二次高壓劈裂注漿的方法，切實(shí)提高地層的錨固力。②錨固注漿環(huán)節(jié)較為可行的是孔底返漿的方式，全程調(diào)整好注漿壓力，約2.0MPa，持續(xù)向孔內(nèi)注入漿液，直至孔口溢出新鮮漿液為止。③加強(qiáng)對(duì)孔口漿面的檢查，如果存在漿液面回落的情況，則及時(shí)補(bǔ)漿。

（7）框架梁施工。以C25混凝土為施工材料，經(jīng)澆筑后形成框架梁。框架梁施工期間遇錨索與框架箍筋交叉的情況時(shí)，則適當(dāng)調(diào)整箍筋間距，而成型的框架嵌入坡面的部分需要達(dá)到50cm，外露部分10cm。

（8）錨索張拉。張拉前取設(shè)計(jì)荷載的10%～20%，按照此標(biāo)準(zhǔn)有序組織1～2次預(yù)張拉作業(yè)，以此提高各部位的連接緊密性，同時(shí)使鋼絞線恢復(fù)至平直的狀態(tài)。如果選擇壓力分散型錨索，則需要考慮各單元錨索的長(zhǎng)度情況，以此為依據(jù)合理劃分張拉單元，通過(guò)采取差異分布張拉的方式進(jìn)行有序操作[1]。

（9）封錨。在錨索張拉作業(yè)后，如果沒(méi)有質(zhì)量問(wèn)題，即可及時(shí)補(bǔ)壓并封錨，以便有效防護(hù)錨索，避免出現(xiàn)銹蝕、損壞的情況。錨具和錨梁等結(jié)構(gòu)存在空隙時(shí)，可通過(guò)采取補(bǔ)漿的方式處理，要求補(bǔ)漿管有效插入錨梁底面以下，注漿過(guò)程中觀察補(bǔ)漿孔的情況，該處溢出漿液后即可停止。錨具和錨筋的外露部分在與空氣等外界因素接觸后易發(fā)生銹蝕，需要將其清理干凈，在確保無(wú)誤的前提下利用混凝土（要求與錨梁同標(biāo)號(hào)）封錨。

4 施工技術(shù)要求

4.1 錨索結(jié)構(gòu)施工

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)方案來(lái)完成錨索孔位測(cè)量與設(shè)計(jì)，保證錨索孔位坐標(biāo)放樣準(zhǔn)確、孔位平面位置和標(biāo)高合理，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（2）嚴(yán)格按照施工圖紙來(lái)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔作業(yè)，保證其傾斜度和方位角都能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，且鉆孔孔徑和深度均符合設(shè)計(jì)要求。（3）根據(jù)施工要求，錨索選擇6束φ15.2mm鋼絞線，錨具采用QVM15-6型。選擇強(qiáng)度和松弛率都符合設(shè)計(jì)要求的無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力，強(qiáng)度不小于1860MPa，延伸率不小于3.5%。（4）應(yīng)將錨索捆扎成束，理順?shù)摻g線，保證鋼絞線的數(shù)量平均，還要避免鋼絞線出現(xiàn)交叉和彎曲現(xiàn)象，最后根據(jù)編排規(guī)律將錨索捆扎成6束。（5）在正式開(kāi)始?jí)簼{作業(yè)前，要做好準(zhǔn)備工作，檢查壓漿管和注漿管是否存在堵塞，清點(diǎn)其他施工設(shè)備的種類和數(shù)量。選擇普通硅酸鹽水泥作為原料，保證漿體強(qiáng)度大于40MPa，在注漿施工后，利用排氣法將漿體中的氣體排出。

4.2 框架梁施工

（1）挖槽作業(yè)要間隔進(jìn)行，綜合設(shè)計(jì)圖紙和錨索的實(shí)際位置確定挖槽位置，在結(jié)束挖槽作業(yè)后要找平槽底，保證槽底平整。（2）選擇鋼模板作為施工模板，保證模板安裝到位，接縫處理效果良好，不會(huì)出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙來(lái)開(kāi)展框架梁鋼筋的制作作業(yè)，選擇性能良好、尺寸恰當(dāng)?shù)匿摻睿ＷC數(shù)量和間距符合施工需要，而且要確定預(yù)埋件的位置，達(dá)到預(yù)埋深度和預(yù)埋要求。（3）選擇C30的水泥混凝土澆筑框架梁，每片錨索框架由兩根采豎肋及其橫肋構(gòu)成。在實(shí)際施工時(shí)，要使混凝土框架梁一次澆筑成型，兩個(gè)框架梁之間要預(yù)留一定的伸縮空間，通常為2cm。（4）在混凝土灌注施工中，施工人員應(yīng)在相鄰兩個(gè)錨索之間設(shè)置一個(gè)施工縫，保證施工質(zhì)量。同時(shí)，還應(yīng)該做好養(yǎng)護(hù)工作，確保框架梁的養(yǎng)護(hù)時(shí)間超過(guò)7d。

4.3 錨索張拉鎖定

（1）錨索張拉鎖定作業(yè)應(yīng)在錨固段注漿體具有一定強(qiáng)度后才能進(jìn)行，具體來(lái)說(shuō)框架混凝土的抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%。（2）在正式進(jìn)行錨索張拉之前，施工人員應(yīng)該做好準(zhǔn)備工作，檢查張拉設(shè)備。張拉作業(yè)應(yīng)按照一定的順序進(jìn)行，遵循“先周邊，后中間”的對(duì)張拉原則，保證結(jié)構(gòu)受力平均。（3）一般情況下，松散邊坡的預(yù)應(yīng)力錨索的長(zhǎng)期預(yù)應(yīng)力損失較大，針對(duì)這種情況，施工人員在完成錨索施工后可補(bǔ)償張拉，具體的補(bǔ)償張拉大小要根據(jù)松散邊坡的預(yù)應(yīng)力損失情況來(lái)確定[2]。

4.4 坡面綠化

（1）該項(xiàng)目的巖石邊坡選擇客土噴播綠化的方式，根據(jù)設(shè)計(jì)好的配比，確定客土、植物種子以及肥料的用量，并將其充分混合。（2）用專門的播種設(shè)備將混合物播撒在巖石邊坡上，做好后期的澆水養(yǎng)護(hù)，盡可能減少人為的痕跡，處理好坡面綠化和自然環(huán)境的關(guān)系。（3）在邊坡上設(shè)置一層或兩層的鐵絲網(wǎng)，保證客土穩(wěn)定，防止出現(xiàn)嚴(yán)重的水土流失[3]。

5 錨索框架施工要點(diǎn)

（1）張拉設(shè)備的選型至關(guān)重要，需要以錨桿材料和鎖定力為依據(jù)合理選擇。考慮到經(jīng)濟(jì)效益性要求，應(yīng)盡可能選擇通用性較強(qiáng)的設(shè)備，以便應(yīng)用于其他部分的張拉作業(yè)中。（2）錨孔鉆進(jìn)過(guò)程中容易出現(xiàn)縮頸和卡鉆的情況，為有效避免此問(wèn)題，需要加入水泥粉慢鉆護(hù)壁，隨著鉆進(jìn)作業(yè)的持續(xù)推進(jìn)，當(dāng)其達(dá)到殘積黏土層時(shí)則需要額外摻入適量的干石粉和石屑，此后再慢速旋轉(zhuǎn)。（3）錨索成孔后，及時(shí)將成型的錨索筋裝入孔內(nèi)并完成壓漿處理，避免因孔壁內(nèi)毛細(xì)水增多而影響孔壁的穩(wěn)定性，通常該項(xiàng)工作需要在錨索成孔后的24h內(nèi)完成。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，邊坡防護(hù)是高速公路建設(shè)事業(yè)中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，而邊坡的穩(wěn)定性將直接影響高速公路的運(yùn)行狀況，因此需要合理應(yīng)用錨索框架施工技術(shù)來(lái)保證邊坡的使用效果。但是錨索框架施工對(duì)工藝水平、施工人員的專業(yè)能力均有較高要求，因此需要形成合理的規(guī)劃，按照順序依次施工，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)各道工序的質(zhì)量檢驗(yàn)，確保施工質(zhì)量。