山區(qū)邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工控制要點(diǎn)研究

陳鳳新

摘 要：隨著公路投資的不斷加大，山區(qū)公路改擴(kuò)建工程越來越多。但是，山區(qū)地勢險(xiǎn)要，地質(zhì)破碎，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。隨著公路等級的不斷提高，路線所經(jīng)地方設(shè)計(jì)成深路塹，越來越成為常態(tài)。為防止邊坡滑塌，確保開挖的邊坡穩(wěn)定，人們需要對邊坡進(jìn)行支擋防護(hù)。目前，比較成熟且常用的是預(yù)應(yīng)力錨索框架支護(hù)。本文以K5+880～K6+080右側(cè)邊坡地質(zhì)情況為例，簡單地分析山區(qū)預(yù)應(yīng)力錨索施工控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力錨索;破碎邊坡;邊坡支護(hù);施工控制

中圖分類號：U416.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2021）03-0098-03

Research on Key Points of Construction Control of Prestressed

Anchor Cable in Mountain Slope

CHEN Fengxin

（Xiamen Hecheng Engineering Inspection Co.， Ltd.，Xiamen Fujian 361026）

Abstract： With the continuous increase of highway investment， more and more mountainous highway reconstruction and expansion projects. However， the mountainous terrain is dangerous， the geology is fragmented， and the geological structure is complicated. With the continuous improvement of highway grades， it has become more and more normal to design deep trenches where the route passes. In order to prevent the slope from collapsing and ensure the stability of the excavated slope， people need to support and protect the slope. At present， the more mature and commonly used is the prestressed anchor cable frame support. This paper took the geological conditions of the right side slope of K5+880～K6+080 as an example to briefly analyze the key points of construction control of prestressed anchor cables in mountainous areas.

Keywords： prestressed anchor cable;broken slope;slope support;construction control

國省干線橫九線新羅區(qū)小池至巖下山（上杭界）段公路工程是一項(xiàng)惠民交通工程，其起點(diǎn)位于龍巖市新羅區(qū)小池鎮(zhèn)京源口村，起點(diǎn)樁號為K0+000，考慮到遠(yuǎn)期與龍巖城區(qū)銜接，本次施工起點(diǎn)為K0+900，路線建粗坑大橋跨越規(guī)劃粗坑水庫，然后接何家陂隧道，出隧道后路線沿著既有山體布線至黃斜村，沿著黃斜村東面山體布線至項(xiàng)目終點(diǎn)，終點(diǎn)位于上杭交界處，終點(diǎn)樁號為K9+395，路線全長為9.395 km。路線在K4+400處設(shè)置1.3 km連接線，與廈蓉高速擴(kuò)蓉工程小池互通出口連接。

K5+880～K6+080右側(cè)邊坡最高約為17.7 m，根據(jù)邊坡鉆孔揭示結(jié)果，其為二元結(jié)構(gòu)邊坡：上部為坡積粉質(zhì)黏土，厚度約為4.5 m;其下為全風(fēng)化云砂巖，厚度約為6.6 m;砂土狀強(qiáng)風(fēng)化砂巖厚度約為10.5 m，下伏碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化和中風(fēng)化砂巖。該邊坡表層覆蓋層較厚，且存在土巖交界面，邊坡穩(wěn)定性較差。為保證邊坡穩(wěn)定，人們需要進(jìn)行必要的加固處理[1-3]。K5+880～K6+080右側(cè)邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工材料的主要工程量如表1所示。

1 錨索施工控制要點(diǎn)

錨固工程的主體基本上都是地下隱蔽工程，施工質(zhì)量與施工技術(shù)密切相關(guān)，人們必須嚴(yán)格按照錨固工程施工與驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范及質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工程建設(shè)，確保邊坡穩(wěn)定[4-5]。錨索的施工質(zhì)量關(guān)系著邊坡錨索支護(hù)的成敗。錨索的各個施工工序要嚴(yán)格控制，前一道工序合格后方可進(jìn)行下一道工序;施工過程中出現(xiàn)不合格時，要分析存在的原因，然后根據(jù)原因采取措施進(jìn)行調(diào)整。

1.1 錨索施工工序

錨索施工包括施工準(zhǔn)備、鉆孔、錨索制作及安裝、錨孔注漿、混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋制作及安裝、錨索張拉及鎖定、驗(yàn)收和封錨等環(huán)節(jié)。具體步驟如圖1所示，其中有兩個主要環(huán)節(jié)，一是錨孔成孔，另一個是錨孔注漿，錨孔成孔的關(guān)鍵是如何防止孔壁坍塌及卡鉆;注漿的關(guān)鍵是怎么將孔底的空氣、巖（土）沉渣及地下水體排出孔外。

1.2 施工前的準(zhǔn)備階段

施工前的準(zhǔn)備階段，人們要明確以下事項(xiàng)：現(xiàn)場場地的三通一平情況是否符合要求，施工場地、臨時施工便道是否已修建完成，施工用電、用水是否已到位;錨固邊坡的水文、地質(zhì)巖土性質(zhì)資料等是否齊全，邊坡地表的排水情況資料等是否完備;施工組織設(shè)計(jì)是否已編制，是否已按程序?qū)徟?施工方法、施工工藝、工序流程等是否已明確，施工進(jìn)度計(jì)劃是否已制定及報(bào)批，質(zhì)量保證體系、安全保證體系是否已建立;腳手架的搭設(shè)方案是否已編制及報(bào)批;分項(xiàng)工程開工報(bào)告是否已編制及報(bào)批;試驗(yàn)孔的方案是否已報(bào)批;是否有編制專項(xiàng)施工方案，是否已批準(zhǔn);主要施工管理人員、專業(yè)技術(shù)人員、技術(shù)工人等是否已到位，配備是否合理，是否進(jìn)行技術(shù)、安全交底;所需的施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)場情況是否掌握，型號與數(shù)量是否滿足，鉆機(jī)應(yīng)采用潛孔鉆機(jī);測量儀器、張拉設(shè)備、檢測儀器是否已進(jìn)場并進(jìn)行檢定;無粘結(jié)鋼絞線、錨具、夾片、水泥、砂等原材料的進(jìn)場及檢驗(yàn)情況是否了解;現(xiàn)場的標(biāo)志標(biāo)牌等是否已制作完成;是否對邊坡橫斷面進(jìn)行復(fù)測;錨索制作的場地是否已選定，錨索應(yīng)集中制作。

錨索集中組裝場地應(yīng)進(jìn)行硬化，搭設(shè)工作棚，要具備防雨條件，其長度應(yīng)至少大于錨索制作長度2 m;工作棚面積應(yīng)滿足機(jī)械設(shè)備和原材料集中堆放、錨索集中制作、成品集中存放要求;預(yù)應(yīng)力錨索的制作要搭設(shè)組裝架，高度不得低于50 cm。

1.3 施工過程中的檢驗(yàn)控制

1.3.1 錨孔位置。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，復(fù)核錨孔設(shè)計(jì)孔位坐標(biāo)，孔位縱橫誤差≤50 mm。

1.3.2 鉆機(jī)就位。鉆機(jī)就位前必須檢查腳手架的搭設(shè)情況，明確是否按腳手架的搭設(shè)方案進(jìn)行搭設(shè)，腳手架的承載能力及穩(wěn)固條件是否滿足。

1.3.3 鉆進(jìn)的方式。錨孔鉆進(jìn)須采用無水干鉆，嚴(yán)禁帶水鉆進(jìn);鉆孔速度根據(jù)鉆機(jī)的性能和錨固地層的地質(zhì)情況等進(jìn)行控制。

1.3.4 孔角傾斜度。根據(jù)坡面孔位放樣的位置，檢查孔位的傾斜度，用地質(zhì)羅盤儀檢測，將其控制在±2.0°。

1.3.5 孔徑。設(shè)計(jì)孔徑為[Φ]150 mm，施工檢查時不得小于150 mm，由于地質(zhì)情況為中強(qiáng)風(fēng)化砂巖，施工區(qū)域存在土巖交界面，巖層較破碎，邊坡穩(wěn)定性較差;由于巖層比較破碎，采用一般的鉆孔工藝存在鉆孔時漏風(fēng)的現(xiàn)象，鉆機(jī)難以鉆進(jìn)，容易燒壞，綜合考量經(jīng)濟(jì)性、適用性及鉆進(jìn)速度，本工程采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)，空壓機(jī)采用20 m3/min的加大功率型，跟管采用[Φ]168 mm的套管。

1.3.6 孔深。鉆孔深度應(yīng)大于設(shè)計(jì)深度0.2 m。

1.3.7 鉆進(jìn)過程。鉆進(jìn)過程中要收集及記錄地質(zhì)巖層變化情況，如果地質(zhì)情況變化大，應(yīng)及時向設(shè)計(jì)單位、業(yè)主等反饋，修正措施。

1.3.8 錨孔清理及檢驗(yàn)。錨孔鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)再鉆進(jìn)0.2 m，且不能立即停鉆，須穩(wěn)鉆1～2 min。鉆孔結(jié)束后，用高壓吹風(fēng)（風(fēng)壓0.2～0.4 MPa）將孔內(nèi)的巖、土粉及雜質(zhì)全部清除出孔外。鉆頭退鉆不能過快，要順暢，用高壓吹風(fēng)吹驗(yàn)不存在明顯的飛濺塵碴及水體現(xiàn)象，退出的鉆具總長度要滿足設(shè)計(jì)的錨孔深度加0.2 m的要求。

1.3.9 鉆進(jìn)過程中安全檢查。鉆進(jìn)過程中，每天都要重視操作安全，每天鉆進(jìn)前要檢查腳手架的牢固情況，檢查鉆機(jī)就位情況，查看坡面情況，如是否有危石未清除、是否有安全防護(hù)網(wǎng)、操作工人是否系安全繩和佩戴安全帽等，消除潛在的安全隱患。

1.3.10 錨索制作。錨索要在硬化過的場地上集中制作，下料整齊準(zhǔn)確，其長度要滿足施工工藝要求，不得小于設(shè)計(jì)長度（28 m）和預(yù)留張拉段長度1.5 m之和。根據(jù)錨索設(shè)計(jì)類型，對錨索不同單元和錨接頭進(jìn)行醒目的標(biāo)記，該坡面設(shè)計(jì)為壓力分散型錨索，下料要注意各單元錨索長度是不同的，6束3單元錨索有3種不同長度，錨索下料必須采用砂輪機(jī)械切割。錨固段錨索應(yīng)剝皮，擦除錨索表面的油脂，清理干凈后先刷防銹油漆，再涂脫水黃油，最后外套塑料套管。

1.3.11 錨索安裝。錨筋體制作完畢后，要順直擺放，檢查合格后才可以運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)孔位進(jìn)行安裝。水平運(yùn)輸時，支點(diǎn)可每隔2 m設(shè)一個，轉(zhuǎn)彎半徑不宜太小，一般不小于6 m，穿束采用人工推進(jìn)的方法，穿束應(yīng)緩慢、平順、均勻推進(jìn)，穿至錨索的外露部分，滿足張拉設(shè)備工作的長度時就可以停止。

1.3.12 錨孔注漿施工。注漿是錨孔施工過程中的一道關(guān)鍵工序，鉆孔造完成后，要及時安裝錨索并進(jìn)行注漿，一般不得超過24 h。漿液采用設(shè)計(jì)水灰比的水泥凈漿或砂漿，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況也可以摻外加劑，漿液隨拌隨用，錨孔注漿一般采用孔底返漿方法，注至孔口溢出新鮮漿液或排氣管停止排氣時才可以停止。

1.3.13 張拉鎖定。張拉前要對張拉設(shè)備進(jìn)行檢定，在錨體與臺座混凝土強(qiáng)度超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%時，才能進(jìn)行張拉作業(yè)。錨斜托的臺座承壓面要平整，與錨索的軸線方向要垂直，在錨索正式張拉前，應(yīng)取10%～20%的設(shè)計(jì)張拉荷載進(jìn)行預(yù)張拉，使每根錨索的受力處于相同的初始狀態(tài)。

1.3.14 錨孔驗(yàn)收。業(yè)主委托專業(yè)的具有邊坡錨索資質(zhì)的專業(yè)檢測單位進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)。檢驗(yàn)合格后，及時進(jìn)行封錨施工，張拉鎖定后留5～10 cm錨筋外露，用切割機(jī)切掉多余的錨筋，錨頭做防銹處理，再用混凝土進(jìn)行封錨。

2 錨索施工過程中常見問題及注意事項(xiàng)

錨索在大面積施工前要先做有代表性地質(zhì)的試驗(yàn)孔破壞性試驗(yàn)，以驗(yàn)證與調(diào)整設(shè)計(jì)，參數(shù)滿足后方可進(jìn)行大面積施工;鉆進(jìn)施工過程中出現(xiàn)塌孔、卡鉆時，應(yīng)停止鉆孔施工，分析原因，對鉆孔進(jìn)行灌漿固壁處理，待漿液初凝后，再重新鉆進(jìn);每天要對坡面及孔口進(jìn)行檢查，對存在的危巖及時清理;對于注漿量異常的孔口，可采取封堵、延長注漿時間等方法處理;要經(jīng)常檢查專項(xiàng)施工方案的執(zhí)行情況，查看現(xiàn)場實(shí)際施工是否按既定的方案去做;明確腳手架的驗(yàn)收情況，每天排查腳手架的牢固情況;檢查施工班組的安全交底情況和每天班組的安全落實(shí)情況;張拉千斤頂出力方向45°范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人，防止夾片、錨具、作業(yè)工具等飛出傷人;錨索施工屬于高空作業(yè)，存在一定的不安全因素，要求專職安全人員必須盡職盡責(zé)，認(rèn)真履行好每天的各項(xiàng)安全工作。

3 結(jié)語

預(yù)應(yīng)力錨索能夠與圍巖共同發(fā)揮作用，提高坡體的抗拉、抗彎與抗剪能力。同時，預(yù)應(yīng)力錨索的柔性較大，有較好的延性，可以根據(jù)需要進(jìn)行深層或淺層加固，能夠起到適當(dāng)控制巖土體變形的作用，有利于巖土體邊坡的穩(wěn)定。其具有施工工藝成熟、施工方便和快捷、施工進(jìn)度快、加固質(zhì)量好、施工比較安全和節(jié)約材料、造價(jià)經(jīng)濟(jì)等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于工程中。

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