邊坡格構式錨桿支護施工技術與應用

李瑞祥

（廣東省基礎工程集團有限公司，廣東 廣州 510620）

隨著廣東省汕尾市發展建設腳步不斷加快，新建道路工程項目數量逐漸增多，許多道路需要經過丘陵溝壑地區，容易出現邊坡失穩情況。邊坡格構式錨桿支護是目前應用較為廣泛、支護加固效果較好的施工技術，但在工程項目特點、水文地質情況等影響下，實際施工過程可能會面臨各種重難點問題，因此，加強邊坡格構式錨桿支護施工技術的研究和探討十分必要。為此，本文以汕尾市區工業大道西段等市政綜合工程為例，展開分析，以供同類工程參考。

1 工程概況

汕尾市區工業大道西段等市政綜合工程包含工業大道西段道路、城北路和文華路3 條道路。該工程地處廣東省汕尾市區，汕尾市位于東南部沿海，屬南亞熱帶季風氣候區，海洋性氣候明顯，光、熱、水資源豐富，氣候溫暖，雨量充沛。邊坡位于丘陵區，地表水不發育，匯流面積不大，地下水穩定水位埋深為4.30～32.70m。邊坡工程地貌形態屬低山丘陵，地形起伏大，邊坡地面高低不平，地面標高為17.51～70.00m。

2 邊坡格構式錨桿支護施工重難點及解決對策

2.1 土石方工程量大

根據案例工程項目實際情況進行計算，明確邊坡工程土石方卸方量約為91 萬m3，暫估工期為330d，按晴天計算日均土方轉移量為2 757m3，工程量大，工期緊張。針對上述問題，在實際施工過程中，可采取以下對策：

（1）適當增加大型機械數量與作業人員數量。具體措施如下：

①為加快施工速度，增加大挖機數量，同時考慮到中風化巖、微風化巖的破除，應增加炮頭機數量。②增加自卸車、推土機、壓路機數量，使挖機滿負荷工作。確保下卸土方及時外運至填筑場地。③增加錨桿、格構梁施工人員數量。

（2）多方向設施多個挖方工作面，提高爆破速度。具體措施如下：

①在每個山丘頂均設置開挖點，多位置開挖、爆破，如蓮花山共設置4 個大開挖點、3 個小開挖點、3～4 個爆破點，從山頂裝土方、石方下運，以提高挖方效率。②設置多個卸土、裝土點，挖機、推土機從山上往山下卸土，山下由挖掘機配合自卸車裝土運走。③為保證爆破效率，根據實際情況開設3～4 個爆破工作面，各點輪流鉆孔、裝藥、爆破流水作業出方，以提高挖掘效率。

（3）采取連續、流水作業模式，放一級坡進行一級護坡施工，實現整體交叉作業，確保施工連續、不間斷，以提高施工效率。

2.2 存在安全隱患

案例工程項目所在區域山體較為陡峭，邊坡為自然坡體，邊坡巖體類型為Ⅲ～Ⅴ類，坡度為45°～60°，最高處約55m。根據現有開挖情況可知，孤石體量大，若采用炮頭機進行破碎處理，容易引發破碎石塊滾落風險，威脅現場工作人員的生命、財產安全。此外，機械在山上行走、作業，會導致土石方順邊坡滾落。針對上述問題，為保障施工安全，避免石塊滾落，可采取以下應對方法：

（1）設置落石槽。山腳下施工便道邊設置2m 深的V 字形落槽，槽段周邊設置圍欄，警示過往人員、機械，以有效削減石塊下沖的勢能，同時避免滾石彈出落石槽或直接砸到便道上的人員、機械。

（2）設置臨時碎落臺。可在高邊坡區域沿邊坡位置修建碎落臺，根據案例工程實際情況，碎落臺寬3m，各臺上下間隔5～7m，沿邊坡設置，以攔截落石，同時可作為臨時通道使用，需要注意的是，邊坡上進行土石方作業時，若遇雨天、大風等惡劣天氣，碎落臺禁止通行。

2.3 機械作業面小

現狀山體邊坡較為陡峭，且地形復雜，大型機械作業面較小，只能從山頂往下作業，削坡完成后，邊坡坡度較大，材料運輸較為困難。針對上述問題，可結合不同施工區域的山體特點，合理設置上山道路。例如，蓮花山工程區域擬在K1+600、K1+900、K2+200 處開設上山道路，K1+600 處位于邊坡西側，可順坡頂線開設南北走向“之”字形上山道路，直達山頂；K1+900 處位于邊坡中段邊坡較低處，開設東西走向“之”字形上山道路；K2+200 位于邊坡東側，高度接近現狀地面，坡度較緩，可直接沿邊坡坡頂線開設上坡道路，直達山頂。

2.4 受天氣影響

案例工程中，邊坡施工時間為9月至次年2月，根據汕尾市氣象資料可知，該時間段為旱季，降雨量較少，但由于本邊坡工程水穩定性較差，表層殘積層為礫性黏性土，遇水崩塌，耐沖刷性差；次表層巖層為全風化、強風化巖，遇水易軟化、崩解，強度迅速下降。因此，雨天仍存在邊坡失穩風險。對此，在實際施工過程中，應采取以下措施：

（1）嚴禁雨天進行高邊坡施工，同時加強雨前、雨后邊坡位移情況監測，若出現雨后邊坡位移，或者變形異常情況，應立即停工，撤離人員、機械，啟動應急救援預案。

（2）做好當地天氣預報信息收集工作，根據天氣情況合理安排施工。

（3）結合現場實際情況，設置臨時排水系統及腳手架防暴雨設計，確保施工現場排水順暢。

（4）做好鋼架、水泥等主要施工材料及大型機械設備的防雨、防雷電等保護措施。

（5）邊坡開挖刷坡后，尚未進行護坡結構施工的位置需全部覆蓋密目網，降低雨天地表徑流速度，減少雨水對土體的沖刷。

3 邊坡格構式錨桿支護施工技術的實際應用

3.1 錨桿施工技術

案例工程項目中，錨桿支護施工技術主要應用在大鵬山段，錨桿類型為水泥砂漿錨桿，使用M30 水泥砂漿常壓注漿，注漿壓力為0.3～0.5MPa，保護層厚度為30mm。永久邊坡錨桿采用C32 錨桿，長16m，錨固段5.5m，水平傾角20°，抗拔力50～100kN。臨時邊錨桿采用C25 錨桿，長12m，錨固段5m，水平傾角20°，抗拔力40～60kN。此次施工采用“先插桿后注漿”施工工藝，施工技術要點包括以下內容。

（1）施工準備。現場加工錨桿桿體，安裝注漿管，然后進行相關試驗，確保錨桿質量。此外，應進行水泥、砂料等材料質量和漿液配合比試驗，并做好水質檢測工作。

（2）錨桿孔位放樣。根據設計方案確定錨桿孔位，根據實際地形情況，永久邊坡錨桿孔位布置分為兩種，分別為3m×3m 矩形與3m×2m（寬）矩形。臨時邊坡均為3m×3m 矩形。

（3）鉆孔設備安裝就位、鉆孔角度定位。確保鉆機下傾角為20°，錨孔定位偏差在20mm 以內，錨孔偏斜度不超過2%。

（4）錨桿鉆孔、清孔、查孔。根據設計要求，永久邊坡孔徑為200mm，臨時邊坡孔徑為110mm，鉆孔深度至少超過錨桿設計長度0.2m。清孔時，應使用空壓機，嚴禁使用高壓水清洗，以免塌孔。最后，檢查孔洞直徑、深度及傾斜度，確保孔洞符合施工要求。

（5）錨桿安裝。安裝錨桿前，先使用與錨桿直徑相同的探頭探孔，若下放過程中遇到阻礙，需先將錨桿提出，再用鉆孔機掃孔。然后，插入錨桿，要求錨桿底部與孔底相距200mm。最后，固定錨桿，準備注漿。

（6）注漿、補漿。根據設計要求使用M30水泥砂漿，水灰比為0.38～0.5，要求水泥為普通硅酸鹽水泥，砂含泥量在3%以下，有害物質含量按重量計應小于1%，嚴禁使用污水。注漿施工采用孔底注漿法，一次常壓注漿，注漿壓力控制在0.3～0.5MPa 之間，壓力穩定3～5min，確保注漿飽滿，當孔口溢出漿液，或者排氣管不再排氣時，停止注漿。漿液硬化后，需進行補漿處理，以保證施工質量。

（7）質量驗收。根據工程錨桿情況，對錨桿質量進行基本試驗，常用方法為循環加、卸荷法，要求試驗數量不少于每種類型錨桿總數的5%，且至少為5 根。此外，應檢查錨桿孔位、孔向、孔徑、材質、長度、錨固力等相關性能參數。

3.2 格構梁施工技術

針對高邊坡一個格構梁單元受力情況展開分析，如圖1 所示。AC 為滑裂面，θ 為破裂角，ACD 巖塊為潛在滑動體，ACD 巖塊重力為W，錨桿抗滑力為P，滑裂面黏聚力為c，巖石內摩擦角為Φ，滑裂面面積為A，總抗滑力為R，總滑動力為T，邊坡抗滑穩定性安全系數為KS，ACD 巖塊受力分析情況如圖1 所示。邊坡抗滑穩定性公式如下：

圖1 ACD 巖塊受力分析圖

在未打設格構梁和錨桿時，總抗滑力和總滑動力計算公式為：

打設格構梁和錨桿后，總抗滑力和總滑動力計算公式為：

加設錨桿和格構梁的實質是增大邊坡的抗滑力，在滑動力不變的情況下，增大邊坡的抗滑安全系數，提高抗滑穩定性。以大鵬山邊坡工程為例，探討格構梁施工技術。大鵬山邊坡采用錨桿+格構梁+客土植草護坡，錨桿施工完成后，可進行格構梁施工。格構梁截面尺寸為300mm×300mm，間距包括3m×3m 和3m×2m兩種；錨桿錨入橫梁內采用長度1 000mm 的C32鋼筋鎖定，現場綁扎鋼筋支模采用C30 混凝土現澆；格構梁整體嵌入邊坡300mm 深，表層客土噴播植草為嵌入式格構梁，以有效加強格構梁的抗滑作用；橫梁按20～25m 設一道伸縮縫，縫寬2cm，內填瀝青防水材料；案例工程中格構梁采用鋼筋混凝土結構，實際作業按照混凝土結構工程施工規范要求展開。主要工藝流程為：測量放樣→基槽開挖→鋼筋綁扎→梁面模板安裝→混凝土澆筑→修整邊坡表面→驗收。實際施工過程中需要注意以下要點：

（1）鋼筋綁扎施工時，采用搭接連接方式，要求搭接長度在35d 以上，同時，同一個截面中，鋼筋搭接量應控制在25%以內。

（2）模板材料選用膠合板，做好模板與坡面縫隙間的封堵工作，選用1∶2.5 水泥砂漿堵塞。

（3）混凝土澆筑施工過程中，選用強度為C30 的商品混凝土，要求材料坍落度處于180～200mm 之間，振搗間距控制在30cm 以內，每點振搗時間控制在10～30s 之間，振搗要求貫入下層至少50mm，確保振搗充分、無氣泡。

（4）完成混凝土澆筑和拆模養護工作，待格構梁混凝土強度達到設計要求后，需要對邊坡表面進行人工修整，保證其符合設計要求，最后，檢查、驗收整體施工質量。

4 結語

邊坡格構式錨桿支護施工技術能夠有效保證邊坡穩定性，確保道路工程項目質量安全。在應用該技術的過程中，應結合工程項目的實際情況，展開施工組織設計，保證施工安全。邊坡支護施工具有土方工程量大、作業面有限、碎石滾落、暴雨滑坡等安全風險隱患，為此，應結合施工要求采取有效應對方法，如增加施工人員和機械設備、加強邊坡位移監測、防暴雨設計等措施，同時，應明確施工技術要點及相關標準要求，合理設計錨桿和格構梁，做好質量檢測、驗收工作。