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软岩边坡治理中格构梁的应用

2021-01-07孟利强

黑龙江交通科技 2021年1期
关键词:格构软岩钢绞线

孟利强

(山西省交通新技术发展有限公司,山西 太原 030012)

0 引 言

结合软岩边坡特点得知,其稳定性与安全性均比较差,通过运用格构梁,能够显著提升软岩边坡治理效果,提高边坡的安全性与抗冲刷能力。但是,在软岩边坡治理施工期间,仍存在较多的问题,因此,本文重点探讨格构梁加固技术在软岩边坡治理施工当中的具体运用。

1 格构梁特点

格构加固工艺主要是利用现浇钢筋混凝土、浆砌块石与预应力混凝土进行边坡防护,同时,利用锚杆或者锚索进行固定的边坡加固工艺。在边坡治理与防护中,此种加固工艺应用广泛,不仅能够提升边坡的美观性,而且可以显著提高边坡的安全性能。

格构的核心功能是将边坡坡体下滑力或者岩石压力传递给锚索,并利用锚索最终传递给稳定的地层,提升边坡坡体的安全性与稳定性。格构自身属于传力结构,其加固抗滑能力主要由锚杆或者锚索来提供。边坡格构加固工艺具备布置灵活、形式多样特点,在框格内部,施工人员可结合具体情况,铺设钢筋网或者植草,加强边坡防护,当然,也可以采用现浇混凝土板进行有效加固。

结合格构梁的施工特点与作用能够得知,此项加固技术适合应用在坡度陡、岩土均匀并且坚硬的滑坡中,但是需要注意的是,针对不同类型的边坡,施工单位需要采取合理的格构梁形式,并配合运用锚固方式,进一步提高边坡防护效果。

2 案例概况

本文主要以某新建场地为例,该场地采取半挖半填方式,在开挖施工期间,场地的东侧为高边坡,基底断裂距离龟梅断裂带比较近,当地的地质构造特别复杂。结合该地区的气候特点得知,在每年的6月份到9月份,降雨量较大,暴雨较多。为了避免边坡开挖出现失稳现象,施工单位决定采取格构锚固方式,对边坡进行加固施工。

格构锚固结构主要由两部分组成,分别是格构梁与预应力锚索,通过利用预应力锚索,在软岩边坡表面与格构梁形成稳定的加固结构,避免该软岩边坡出现失稳现象。

3 在软岩边坡治理工作中的具体运用

3.1 成孔施工

施工采取MD-50潜孔钻机,结合相关设计要求得知,在锚索成孔的过程当中,需要采取无水干钻施工方法,严禁采取水钻施工方法,避免预应力锚索施工影响孔壁性能。在成孔钻进施工过程当中,施工人员每钻进5 m深度,就需要对钻机角度与方向进行一次检测,若发现钻机角度不满足设计要求,要立即调整。通常来讲,钻机的偏斜度不宜超过5%,钻孔的偏差不宜超过5 mm。待钻进施工到设计深度之后,需要适当增加钻孔深度,加钻50 cm左右,以此作为沉渣作业带,保证预应力锚索的锚固深度满足施工要求。

3.2 清孔与锚索施工

钻机钻进到设计标高之后,要及时暂停钻进,施工人员需要利用高压空气,将钻孔内部的岩粉彻底清理,同时,钻孔壁周围严禁出现残渣。

在制作预应力锚索的过程当中,施工人员要认真按照设计图纸进行规范化制作,保证锚索尺寸符合施工要求,确保锚索焊接更加牢固、稳定。将锚杆长度超出设计长度1.5 m左右,能够显著提升其锁定效果。为了防止预应力锚索杆体出现偏移,可以适当增加保护层的施工厚度,施工人员还要埋设定位器,定位器之间的距离不宜超过2 m。

在注浆的过程当中,尽可能使用塑料管,与一次逐渐不同,二次注浆施工需要使用耐压效果较好的高压胶管,能够耐5 MPa的高压。在安装预应力锚索的过程当中,施工人员要均匀用力,缓慢将锚索放入到钻孔内部,避免锚索出现扭曲与弯折现象。

3.3 注浆施工

在注浆施工过程中,一次注浆需要使用水泥净浆,其水灰比为1∶0.55,在此软岩边坡治理过程当中,施工人员采取全长粘结式锚索,在自由段塑料管和孔壁之间的空隙位置,均需要注入浆液,注浆需要自孔底逐渐向孔口注入,同时保持注浆的连续性。

3.4 质量控制要点

第一,钢绞线与锚具质量,对最终的加固施工效果影响较大,因此,施工单位要严格控制钢绞线与锚固质量,钢绞线与锚具进入到施工场地之后,需要进行性能试验,试验达标后,方可允许其进入到施工现场。

第二,在钻孔施工期间,如果施工人员遇到塌孔或者缩孔现象,要立即暂停钻进施工,并采取灌浆处理方法,灌浆压力不宜超过0.2 MPa,水泥浆初凝之后,才能够进行重新钻进施工。

第三,一次注浆质量,对预应力锚索的承载能力影响较大,如果水泥浆出现收缩,产生较大空孔,施工人员要立即进行浆液的补充,确保孔口浆液保持饱满状态,防止二次注浆后锚索上述出现爆管现象。

第四,格构梁施工期间,施工人员需要提前做好坡面清理工作,软岩坡面清理完毕后,进行有效的刻槽,并进行混凝土垫层施工,加强钢筋绑扎。在锚索孔口导向管位置,需要安装质量比较高的套管,防止格构梁混凝土在浇筑施工期间出现破裂,提升预应力锚索的安全性。

第五,在预应力锚索锁定的过程当中,要求施工人员要认真按照规范标准要求进行性施工,需要采取分级张拉方式,将锚索张拉到设计数值,拉力达到设计预应力1.1倍之后,方可锁定。在锁定的过程当中,需要采取间隔锁定模式,防止两个相邻的锚索张拉受影响。预应力锚索锁定完毕后的48 h之内,如果施工人员发现其预应力损失超过10%,要立即进行补偿张拉施工。

第六,预应力锚索锁定结束后,施工人员还要将多余钢绞线切除,需要注意的是,严禁采用热切割方法,需要采取冷切割方法。如果采用热切割方法,钢绞线处于过热状态,锚固夹片表面的硬度不断下降,钢绞线容易出现大面积滑动,影响预应力锚索的锁定效果。针对暴露在空气中的预应力锚索与锚具,需要涂刷防护剂,然后利用C15混凝土进行密封处理,形成边坡防护。

3.4 加强安全监测

在此软岩边坡治理过程当中,施工单位要进行严格的监测,重点监测边坡位移与沉降量,同时,还要密切观察地表是否出现裂缝。结合监测结果得知,在锁定预应力锚索前,地表出现7 mm宽度的裂缝,预应力锚索锁定后,该边坡出现3 mm负位移,然后边坡的位移与地表裂缝逐渐趋于稳定,表明该软岩边坡处于稳定状态。

4 结 语

第一,预应力锚索格构梁结构的受力比较明确,结构稳定,对边坡与地表裂缝发展起到良好的抑制作用,能够显著提升边坡安全性。在边坡治理施工当中,通过运用此项加固技术,可以取得良好的治理效果。

第二,因为岩层力学与地层因素影响,若施工单位需要进行大面积的预应力锚索施工,在实际施工之前,要开展相应的试验,进而对既有的设计方案进行优化与完善,并加强格构梁施工指导力度,提升预应力锚索格构梁施工的安全性,避免出现安全施工事故。

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