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浅谈高速公路路堑边坡支护质量控制要点

2021-01-04陈刚

中国房地产业·下旬 2021年12期
关键词:锚索张拉锚杆

陈刚

【摘要】高速公路路堑边坡支护质量极度限制了高速公路的使用年限,直接关系运行期的行车安全及维护成本,路堑边坡支护质量控制不严在公路通车运行后会出现路堑边坡垮塌等现象。基于路堑边坡支护质量重要性,本文就边坡支护施工中的质量控制要点进行总结,以供参考。

【关键词】高速公路;路堑边坡;支护    【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.36.006

1前言

随着国家经济大发展,高速公路建设规模的急速扩大,带动社会经济及效益的同时,面临的是质量管控的力度及效果下降,尤其是路塹边坡支护施工隐蔽项目多,质量管控是各方容易忽视的重灾区,边坡支护质量管控不严,在公路通车后存在极大的质量安全隐患,留有经济及社会隐患,致使维护成本无限具增,因此边坡支护质量是确保边坡稳定的关键。

2路堑边坡支护形式

目前国内根据边坡岩土体稳定情况,路堑边坡基本采用放坡自稳、挂镀锌铁丝网喷播、混凝土骨架植草、锚杆锚索格梁+植被绿化、锚筋桩等方案进行防护绿化;对于易发生整体滑移破坏的欠稳定边坡,如顺层边坡等,则采用抗滑桩、锚索、锚杆进行加固防护。鉴于目前我从事的高速公路项目地层岩性以泥岩、碎石土、碎块石土、泥岩夹砂岩、砂岩泥岩互层等类型为主,边坡岩体稳定性差,遇水稳定性极差,加之雨季持续时间长、降雨量大,在地表冲刷、下渗水及施工扰动等不良条件下极易发生边坡垮塌、滑塌等诸多不利因素影响,全线路堑边坡以锚杆锚索格梁+植被绿化为主,因此本文重点就锚杆锚索格梁施工质量控制进行论述。

3 锚杆锚索重要工艺控制要点

3.1路堑边坡开挖施工控制重点

①开挖施工前,需做好准备工作,如方案报审、测量放线及复核、施工机具、人员交底培训等全部完成,对边坡植被覆盖面进行清表后,务必优先完成坡顶截水沟施做。开挖自上而下分层开挖,为探明该施工地质情况,首先挖掘一条沿路基纵向的通道,后根据地质情况及设计要求将通道向两侧拓宽至设计宽度。

②开挖过程确保各层有独立的施工出渣道路和截水沟等临时排水设施,不得乱开挖、严禁掏洞开挖;另外严禁只开挖不支护或支护滞后,必须开挖一级、支护一级、验收一级后方可进行下一级开挖。

③路堑开挖不能直接开挖至设计高程,需在接近路床标高时,预留一定量的高度,一般为30cm,有些工程需考虑雨季及冬季的因素,其预留值大多按工程沉降经验确定,也可以采用本工程监控沉降试验数据确定。

④临时排水够开挖于路堑开挖同步进行,临时截水沟、排水沟必须于排水沟保持连接,逐级间马道平台优先施做排水沟及平台硬化,且马道平台排水沟要向两侧延伸,能够保证连接两侧截水沟或者坡面跌水和阶梯步道等排水散水处,确保积水顺利下排。若有工作面及工作条件的,能够同步施工坡面喷播绿化,绿植的保水性可以有效减少雨水的浸泡和下渗,也能避免坡面体长时间暴晒,延缓风化速度、减少风化程度,能够较好维持边坡稳定。

3.2锚杆锚索格梁施工控制重点

①锚杆(索)格梁施工工艺如下:

锚杆格梁施工工艺流程:场地整理、搭设工作平台→测量定位→安装钻机→成孔→清孔→安装锚杆→注浆→锚杆拉拔力检测→格梁钢筋、模板及混凝土浇筑→安装锚头钢板及定位螺栓→封锚

锚索格梁施工工艺流程:场地整理、搭设工作平台→测量定位→安装钻机→成孔→清孔→安装锚索束→锚固段注浆→格梁钢筋、模板及混凝土浇筑→应力计安装、锚索预应力施工→应力数据收集→割索封锚

②技术要求

a.锚杆(索)施工前应根据其地质状况、施工工艺、砂浆配比进行相关工艺试验,锚索验收试验及注浆工艺试验必须开展,用以验证锚固段设计指标,确定配比及工艺参数。

b.成孔机械为YQ100型电动潜孔钻机造孔,锚杆钻孔孔径不小于φ110mm,锚索孔不小于φ130mm。钻孔的孔位、孔深、孔径、与坡面夹角按设计要求进行严格控制,开孔时力求精确,孔深严格按要求控制。钻孔过程中若遇坍孔现象,根据严重程度进行处置,严重卡转需立即停钻,采用灌浆进行固结,待灌浆强度达到50%设计强度,一般用时30-36小时,重新扫孔钻进。

c.锚孔孔深不小于设计值,孔距偏位允许偏差为±5cm,锚孔轴线倾斜不小于2%,锚杆(索)安装后,不得随意敲击、悬挂重物。不同锚索长度应有区分措施。

d.注浆管应具有足够的内径,一般直径不小于25mm,能使浆体压至钻孔的底部,注浆压力宜为0.2MPa。锚杆(索)孔注浆前应采用空压清孔,排除孔内杂物和积水,注浆量不得少于计算量,压力注浆时充盈系数为1.1~1.3。实际注浆量要大于理论注浆量,或者按孔口溢流浆液浓稠度作为注浆结束的标准,在初凝前要及时进行二次补浆。

e.软质岩边坡及土质边坡地段,格梁基础宜嵌入岩土体15~20cm;中硬及硬岩边坡,格梁应尽量与坡紧贴,片石填充局部悬空处,以使混凝土格梁同坡体形成内嵌整体受力结构。

f.锚索无粘结筋严格按照设计要求进行加工,锚固段外防腐塑料皮剥离加工应将黄油等润滑物彻底清理干净,以免影响挤压头性能。挤压头必须严控安装工艺,定位准确、顶推均匀充分。钢绞线挤压套挤压工艺需进行工艺试验,确保挤压工艺生产的挤压套满足挤压强度不低于200KN的要求。

g.锚索束在组装承载体时应定位准确,挤压套通过螺栓在承载体和限位片之间栓接牢固。架线环间距为1.0~1.5m,必要时可加密,绑接牢固定位准确,锚孔孔口设置个架线环。注浆管绑扎结实牢固,穿索安装准确定位,穿入导向帽5~10cm。导向帽可点焊固定于最前端承载板上,并应留有溢浆孔,保证孔底返浆。

h.砂浆及框格梁混凝土强度不低于设计强度的75%时,可进行张拉锁定作业,对于压力分散性锚索,因各单元锚索无粘结段长度不同,张拉应注意严格按设计次序分单元采用差异分步张拉,根据设计荷载和锚筋长度计算确定差异伸长值,不同长度锚筋分阶段进行预紧张拉后,再进行差异补偿张拉,最后进行整体张拉锁定的原则进行预应力张拉施工。

i.锚孔注浆施工及锚索张拉施工,必须严格执行设计要求和施工工艺。对于注浆压力、注浆数量、浆液稠度、注浆时间、地层情况,锚索预应力施工中锚索长度、张拉应力、持荷时间、伸长值等关键数据同步做好旁站记录,确保锚固质量可控可追溯。

③重点控制工艺

a.工序搭接必须紧密,尤其是对于底层岩层以泥岩为主、松散破碎的岩体,必须优化施工组织,钻孔完成后及时清孔验收,组织施工人员及时进行锚杆、锚索安装并立即进行注浆,避免成孔后、注浆前孔内塌孔造成注浆不密实。

b.因路堑边坡支护施工,施工场地受到地形严重限制,必须做好前期准备工作,钻孔前将锚杆、锚索全部加工完毕,浆液用砂、水泥准备到位,一般路堑边坡面积较大,布设锚杆、锚索孔位多,单孔深度大,即使是单次施工,浆液用量也较大,因此,务必采用大容量高转速制浆及储浆设备,能够确保注浆过程连续作业,同时也利于进度控制。

c.注浆时,若设计无永久注浆管的,注浆管从管口插至距孔底80~100mm,随浆液的注入缓慢匀速拔出。若设计有预留永久注浆管的,施工应选用合适内径注浆管及管材(采用钢管效果好,同浆体结合及摩阻力均能保证,但不够经济),既要方便同永久注浆管连接,也要考虑注浆压力和浆液稠度的变化导致管体破坏。注浆应缓慢匀速直至孔口溢出砂浆稠度满足要求方可停注,若后续因岩体裂隙,孔口浆体有回缩,在浆液初凝前应及时补注。

d.钻孔角度一般采用与水平面呈15°~30°,施工人员应根据岩层情况及时调整,避免钻孔角度与岩层层面角度平行,务必同岩层层面或滑裂面呈交角,使锚杆(索)起到嵌锁作用。

e.路堑边坡呈坡向顺层岩体是路堑施工中最不利的情况之一,对施工安全或后期运营安全有很大隐患。在此种情况下,施工时应及时调整开挖步骤,采用分段分层开挖,分段应间隔,完成各层段间支护后再进行间隔段或下一层施工,施工过程中及运营期间提前设置监控量测点,加密量测时间,做好预警及应急预案。如有必要,最佳办法是在施工期间,由设计单位优化方案,采用卸载、降坡、坡底抗滑桩支挡等变更措施,将安全隐患降到最低,提高安全系数。

f.坡面深层排水管应在坡面支护之前进行施做,尤其对于有渗水点部位,更应提前施做,对于渗水量较大的部位,可联系设计、监理,加深加密排水管。排水管应符合设计规定,钻眼花管加工质量符合要求,同一根排水管钻眼应在同一180°弧度面上,采用反滤土工布包裹并绑扎牢固,安装时有钻孔一侧应朝上,确保坡体内渗水能够通过管体引流出来。

g.格梁应同坡体线型一致,不应在坡体有高差部位,为保持格梁顶面平顺而擅自采用加高加深加厚格梁方式进行施工,这种方式加重坡体面外部荷载,加重坡体负担,不宜坡体稳定。

h.锚索若采用压力分散型无粘结预应力筋,锚筋制作应防雨防晒,锚筋尽量采购已加工完全的有润滑油及外包层的成品预应力钢筋,端部锚固段直接剝除外包层,清理润油后进行承载体加工。各类组件经抽样检测合格,预应力施工用的张拉设备经检定合格。

i.锚索施工应根据设计要求及时按照频次要求安装应力计装置,在应力数据未收集完成前,应力收敛未合格前,严禁割索封锚,对于应力不满足要求的,及时进行补张。

4.结语

路堑边坡施工过程并不复杂,但工艺内容比较繁琐,其中很多工艺需要进行工艺试验确定或验证,加强现场核对和地质条件调查工作,根据现场实际地层岩性及时调整,主动联动设计、监理,对严重不符地层或其他恶劣外界情况,及时提出修正方案,根据实际现场情况不断改进施工工艺,严格按照现行规范及设计要求施工,加强各级质量管控力度,使路堑边坡施工质量达到设计要求,满足耐久安全美观等要求。

参考文献:

[1]邓勇.浅谈预应力锚索高边坡防护施工要点[J].城市建设,2013,5.

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