錨桿（索）框格梁技術在隧道洞口水毀修復中的應用

劉萬琴

（武威公路事業發展中心高等級公路養護中心，甘肅 武威733000）

1 工程概況

該項目位于G30 線K1886+880 處，地處基巖山坡上，坡形較完整，右線坡度約50，左線坡度約42。其最高邊坡為五級，最高為44m，一級邊坡坡率為1∶1，二至五級邊坡坡率為1∶0.75，邊坡分級高度為8m，此段落土方卸載量共計5638m，邊坡防護形式主要有錨索框格梁和錨桿框格梁。

2 水毀修復處治方案

按照施工圖設計方案，烏鞘嶺四號隧道洞口水毀共五級邊坡。第一級邊坡采用錨索框格梁工藝，第二至五級邊坡采用錨桿框格梁防護與既有防護順接，錨桿長9m，框格內采用植生袋碼砌綠化的處治方案，如圖1、圖2 所示。

圖1 坡頂設置截水溝

圖2 卸載、刷坡

2.1 錨索框格梁施工技術

G30 烏鞘嶺四號隧道洞口水毀修復第一級坡面采用錨索框格梁工藝、框格內用C25 混凝土填充的處治方案。

2.1.1 錨索鉆孔

錨索鉆孔為干鉆，具體操作步驟為：使用高壓氣槍清理鉆造后的錨孔，徹底清除干凈孔中的巖（土）粉及水，保證孔壁巖體與水泥砂漿的良好黏結強度，檢驗合格后才能安裝錨索。待上述工序完成后，進行桿體安裝和錨孔注漿，要保證在24h 內完成，以防塌孔出 現塌孔 現 象，如 圖3 所 示。

圖3 錨索框格梁鉆孔

2.1.2 錨索制作、安放

錨索材料選用高強度、低松弛的無黏結預應力鋼絞線，鋼絞線下料保持對齊，然后將其余零部件如注漿管、充氣管、隔離元件、回漿管、隔離套、導向帽等全部按照順序組合起來，如圖4 所示。

圖4 錨索框格預應力鋼絞線安裝

2.1.3 注漿

錨孔注漿采用高強度的水泥漿，強度等級為M35，稠度為0.45S，重量比為1∶0.45，摻入10%～15%的膨脹劑。注漿壓力不低于0.8MPa，強度在30～42.5MPa 之間，注漿機開始注入時要注意漿液指示器，一旦達到預設值，要慢慢拔出注漿管并沖洗干凈，下次備用。

2.1.4 框格梁橫的施工

（1）錨索框格梁在原有坡面基礎上進行，坡率按既有坡面坡率。

（2）嚴格按圖施工，檢查合格后再安裝模板，安裝時要保證模板嚴密、扎實，避免出現漏漿，提高工程質量。

（3）模板檢驗合格后進行混凝土澆筑，混凝土應自下而上分層澆筑、分層振搗，混凝土要求振搗充分，以保證框格梁的整體性。

2.1.5 張拉、鎖定

完成混凝土澆筑后，要養護達到設計強度才能進行錨索預應力張拉，此次采用混凝土一般為15d。

2.1.6 自由段注漿封錨

自由段注漿要在錨索張拉之后進行，采用壓力方式，從錨墊板的注漿孔注入，保證錨固段與漿液壓力一致。

2.1.7 錨頭封錨

在注漿完成7d 后，如無異常情況，即可封錨。對于超出的錨索，必須要采用砂輪機切除，并且控制出頭為5～10cm，避免防滑，不得采用電弧燒割，如圖5所示。

圖5 一級坡面錨索框格梁施工完成后

2.2 錨桿框格梁施工技術

第二至五級邊坡采用錨桿框格梁防護與既有防護順接，錨桿長9m，框格內采用植生袋碼砌綠化；第二級邊坡以上各分級處設置2m 寬平臺與既有平臺順接；除設置水溝及坡面防護外，其余部分平臺采用C25 現澆混凝土硬化，厚15cm。邊坡開挖遵從上至下分層開挖的順序，開挖一級后，及時施工框格梁，坡面采用錨桿框格梁施工技術。

2.2.1 測量放樣

測量放樣要按照設計圖紙要求，采用縱橫交叉布線方式完成，然后檢查坡面修整情況，合理布設孔點。

2.2.2 腳手架搭設

此次腳手架采用

φ

50mm 鋼管，固定在坡面堅固部位。腳手架搭設完成后，根據需要在腳手架上設置架板，并用鐵絲進行綁扎牢固。

2.2.3 錨桿鉆孔

第一，鉆機用三腳架固定，根據孔位安裝，調整好角度，作業時要控制底部的偏斜尺寸小于錨桿長度3%。

第二，鉆孔時，采用自上而下的方式，保證孔徑為100mm，并且最終孔深要比設計深度要深500mm，控制鉆孔水平傾角為20。

第三，當鉆孔深度達到要求后要繼續維持1～2min，然后才能停止工作，及時清理渣子和水體。

第四，完成錨桿孔鉆孔后，要檢查合格后才能繼續下一步工序。

2.2.4 錨桿體制作及安裝

錨桿制作采用如下工序：

第一，桿體使用

φ

32mm 螺紋鋼筋，沿軸線方向，每隔2m 設置托架，托架要高于錨桿25mm。

第二，桿體頭部與框架焊接時，要事先清理干凈，將豎橫主筋交叉點捆扎牢固。

第三，錨桿安裝前，采用高壓風吹掃，然后將錨桿體緩慢放入孔中，并且測量外露桿體長度和計算確定錨固長度。

2.2.5 錨固注漿

錨固注漿采用一次常壓注漿和二次高壓劈裂注漿，常壓注漿要從底部開始，注漿時要注意排氣孔，當排氣結束或者排氣孔溢出漿液時，即停止注漿，高壓注漿壓力要高于常壓注漿25MPa。

2.2.6 錨固端防護

在封錨之前，要檢查錨桿所有部位，保證做好除銹和防護工作，然后才能將裸露鋼筋錨桿封住，封錨使用C25 細石混凝土。

2.2.7 框格梁的施工

第一，先初步放樣，人工開挖、清理，基坑嚴格按圖施工，錨索框格梁尺寸為40cm×40cm，長250cm。

第二，按照設計圖紙要求進行鋼筋的加工及安裝，在鋼筋檢驗合格后，安裝側模。

第三，模板檢驗合格后進行混凝土澆筑，混凝土應自下而上分層澆筑、分層振搗，混凝土要求振搗充分，以保證框格梁的整體性，如圖6 所示。

圖6 錨桿框格梁混凝土模板架設與澆筑

2.2.8 錨頭封錨

在注漿完成7d 后，如無異常情況，可進行封錨處理。錨外錨頭用于錨固墩同標號的混凝土封錨，以防銹蝕破壞。

2.2.9 植生袋碼砌

框格梁混凝土養生期達到設計要求后，開始框格內植生袋碼砌，植生袋要求用干土填充，填充完成后，要緊扎封口，防止袋口破裂。

3 施工技術難點

3.1 高邊坡錨桿框格梁施工難度大、安全風險高、防護費用高

首先，在仰坡滑塌清方中，存在安全防護方面的問題，洞口仰坡下不能中斷交通，且隧道入口與橋梁相接，現場周邊環境狹小，洞口處山體坡度陡峭，危險系數大，安全防護難度大，施工要減少對山體的開挖干擾，在不采用大型機械的情況下，施工安全管理難。

框格施工危險性較高，要做好邊坡滾石滾落防護工作。另外，施工人員要按照安全施工要求，檢查并佩戴好各種安全防護設備，如圖7、圖8 所示。

圖7 搭設腳手架

圖8 安全防護遮擋

3.2 錨索框格梁錨孔鉆孔施工中，孔洞出現塌孔，鉆桿卡死

錨索框格梁施工在G30 烏鞘嶺四號隧道洞口水毀修復工程第一坡面實施，錨索鉆孔采用干鉆工藝。施工中，當1 號錨孔鉆孔深度達到1.5m 時，鉆桿出現無法鉆入的現象，鉆桿卡死。經鉆桿進行回轉取出后，鉆桿已經嚴重變形。使用高壓空氣（ 風壓0.2～0.4MPa）進行清孔，在孔內取出的樣品為碎石、砂，觀察孔內，塌陷直徑約0.9m，深1.3m，孔內碎石、砂松散，并存在繼續塌孔的現象，鉆桿已經無法再次進行鉆孔。

3.3 施工中根據實際地形特點，充分做好防排水防護

結合實際地形，在每級坡面整形完成后，及時做好相關防護及截排水工程，山頂截水溝施工在不影響坡面整修及防護工程施工前提下，先進行截水溝的施工，同時開挖了臨時排水設施，確保了山體排水順暢。

4 效果評價

經過3 個月雨季的沖刷，隧道洞頂未再發生水毀現象，框格梁結構完好，有效地保證了仰坡圍巖及土體的穩定。該項技術加固效果好、減少開挖量、降低對環境的破壞、與地形結合牢固，從根本上限制圍巖強度的變化。并在框格內進行了植生袋碼砌，達到美化環境的環保目的。

5 結語

錨桿錨固作為一種主動支護形式，能控制圍巖變形和裂縫發展，對于洞口隧道水毀修復具有重要作用，尤其是在山區地區的公路修復上，應用非常廣泛。通過采用錨桿（索）框格梁技術對G30 線連霍高速永古段烏鞘嶺四號隧道進行修復，順利完成整體工程修復，保證了車輛安全通行，同時還降低了對周邊巖體和環境的破壞。研究還提出了錨桿（索）框格梁技術施工控制要點和難點，為該技術完善發展奠定基礎，以期推動錨桿（索）框格梁技術的應用發展。