【摘要】結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)高速公路路塹高邊坡的錨桿與錨索施工技術(shù)進(jìn)行探討，詳細(xì)介紹了錨桿錨索各技術(shù)參數(shù)和施工工藝的控制措施以及施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)。事實(shí)證明，采用錨桿錨索防護(hù)邊坡取得了良好的效果，可為同類工程提供參考。
引言
巖土錨固技術(shù)是指通過(guò)埋設(shè)于土中或巖石中的錨桿索，將結(jié)構(gòu)物與地層緊密地連鎖在一起，依賴錨桿或錨索與周圍地層的抗剪強(qiáng)度將結(jié)構(gòu)物所承受的荷載傳遞到深部穩(wěn)定巖土體中，或使地層自身得到加固，以保持結(jié)構(gòu)物和巖土體穩(wěn)定的施工技術(shù)［1］。本文將結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)錨桿錨索邊坡防護(hù)技術(shù)進(jìn)行探討。
1工程概況
丹鳳至陜?cè)ソ绺咚俟稤JN21合同段全長(zhǎng)6.4km，土石方總量1830000m3，有多處深挖路塹，其中大溝芽大橋左側(cè)路塹（K212＋930～K213＋110）最大邊坡高度45m，分成五級(jí)邊坡防護(hù)，其中第一、二級(jí)為錨桿防護(hù)，第三、四級(jí)為錨索防護(hù)。該段路塹巖體為強(qiáng)風(fēng)化巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，有極破碎巖層，局部段落已發(fā)生滑塌，對(duì)邊坡穩(wěn)定十分不利，具體段落如下。
?。?）K212+930～K213+110路基左側(cè)，平均處治高度8m，第一級(jí)坡面框架錨桿處治，路塹邊坡坡率為1∶0.5，錨桿長(zhǎng)度6m，處治長(zhǎng)度180m，錨桿孔數(shù)288孔。
?。?）K212+953～K213+110路基左側(cè)，平均處治高度8m，第二級(jí)坡面框架錨桿處治，路塹邊坡坡率為1∶0.75，錨桿長(zhǎng)度8m，處治長(zhǎng)度157m，錨桿孔數(shù)251孔。
?。?）K212+970～K213+110路基左側(cè)，平均處治高度8m，第三級(jí)坡面框架錨索處治，路塹邊坡坡率為1∶0.75，錨索長(zhǎng)度20m。
（4）K212+985～K213+102路基左側(cè)，平均處治高度8m，第四級(jí)坡面框架錨索處治，路塹邊坡坡率為1∶0.75，錨索長(zhǎng)度22m。
2施工方法
2.1錨索框架防護(hù)
在施工前，首先對(duì)原材料進(jìn)行試驗(yàn)，并進(jìn)行張拉設(shè)備的配套標(biāo)定工作，以及混凝土的配合比試驗(yàn)設(shè)計(jì)，然后按如下步驟進(jìn)行施工：施工放樣→邊坡清理及孔位布置→搭設(shè)平臺(tái)、鉆孔→清孔→安裝預(yù)應(yīng)力鋼絞線及錨固端注漿→框架混凝土施工（鋼筋加工和模板安裝）→按程序分級(jí)張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨固→二次注漿→封錨、混凝土強(qiáng)度檢測(cè)［2］。
2.1.1造孔
放樣布孔，根據(jù)邊坡開挖面的立面圖，按4m×3.5m的間距將錨孔布置在坡面上，采用？椎50鋼管腳手架搭設(shè)施工作業(yè)平臺(tái)，平臺(tái)用錨桿固定于坡面。用卷?yè)P(yáng)機(jī)將鉆機(jī)提升到平臺(tái)上安裝就位，保證鉆頭與邊坡片面交角為53°或63°（根據(jù)坡度決定），鉆機(jī)就位后自上而下進(jìn)行鉆孔作業(yè)，鉆孔使用液壓潛孔鉆機(jī)施鉆，采用無(wú)水鉆進(jìn)的干法作業(yè)，以確保邊坡地質(zhì)條件不被惡化，保證孔壁的穩(wěn)定性。
鉆孔過(guò)程由專人負(fù)責(zé)，詳細(xì)記錄地質(zhì)情況及鉆進(jìn)情況，每鉆進(jìn)2m或地質(zhì)變化時(shí)取土樣存放備查。在鉆孔過(guò)程中，對(duì)每個(gè)孔的地層變化、鉆進(jìn)狀態(tài)、地下水及一些特殊情況及時(shí)反饋，以便采取措施。若遇地層松動(dòng)破碎，采用跟進(jìn)套管的鉆進(jìn)技術(shù)，以確?？妆谕暾惶蝗缬鎏?，立即停鉆進(jìn)行固壁灌漿處理，待水泥初凝后，重新清孔鉆進(jìn)。當(dāng)采用注漿護(hù)壁時(shí)，在漿液中可摻入適當(dāng)劑量的速凝劑（初凝時(shí)間控制在3～8min），漿液初凝后即可繼續(xù)鉆進(jìn)。如果錨固端在預(yù)定位置提前進(jìn)入或未能達(dá)到弱風(fēng)化層，應(yīng)提請(qǐng)變更設(shè)計(jì)。鉆孔過(guò)程使用測(cè)斜儀檢測(cè)鉆孔的角度及順直度，及時(shí)糾偏，保證鉆孔斜度控制在允許誤差±1°之內(nèi)。為了確保錨孔深度不小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，實(shí)際鉆孔深度要比設(shè)計(jì)深度大0.4m，且必須嵌入弱風(fēng)風(fēng)巖層。
2.1.2清孔
鉆孔結(jié)束后用高壓風(fēng)進(jìn)行清孔，孔壁不得有粘土或粉砂。石屑和巖粉通過(guò)大量高壓空氣從孔口吹出，孔口處粉塵過(guò)大，容易防礙操作工人的視線，影響操作，因此必須采取噴灑水霧的方法對(duì)孔口進(jìn)行除塵，使巖粉與水霧同時(shí)沉積于地面。鉆孔時(shí)應(yīng)保持鉆具清潔，孔壁無(wú)污染物，以確保水泥砂漿與巖體的粘結(jié)。清孔完成后，應(yīng)將孔口暫時(shí)封堵，避免碎屑雜物進(jìn)入孔內(nèi)。
2.1.3編索下錨
本段防護(hù)錨索由6根直徑15.24mm、抗拉強(qiáng)度1860MPa的高強(qiáng)度低松弛無(wú)粘結(jié)鋼鉸線組成。錨索編制前，要確保每根鋼絞線順直、不扭曲、排列均勻，并提前除銹、除油污，將有死彎、機(jī)械損傷及銹坑處剔除。
?。?）下料長(zhǎng)度。下料前應(yīng)對(duì)鉆孔實(shí)際長(zhǎng)度逐孔進(jìn)行測(cè)量，并考慮錨墩高度、千斤頂長(zhǎng)度、錨具厚度以及張拉操作余量，下料長(zhǎng)度按下式確定L=L■+L■+L■+d
式中：L——預(yù)應(yīng)力鋼鉸線下料長(zhǎng)度（m）；
L■——實(shí)際孔深（m）；
L■——錨墩及錨具厚度（m）；
L■——千斤頂長(zhǎng)度（m）；
d——預(yù)留長(zhǎng)度（m）。
舉例說(shuō)明，第四級(jí)錨索防護(hù)22m，其中實(shí)際孔深22.4m，錨墩及錨具厚度0.5m，千斤頂長(zhǎng)度0.3m，預(yù)留0.1m，則按上式計(jì)算L為23.2m。
?。?）編束。按孔號(hào)截取錨索體材料，鋼絞線必須采用機(jī)械切割，嚴(yán)禁電弧切割，同時(shí)也不得采用焊接。材料截取后，在編索平臺(tái)上拉直編索。在錨固段安置隔離架和緊箍環(huán)，安裝錨索末端導(dǎo)向帽。本合同段采用無(wú)粘結(jié)鋼鉸線，外套PVC防腐管在末端安置止水環(huán)，并用膠布纏繞；在錨固段、自由段及交界處需特別注意綁扎牢固，以防止注漿時(shí)水泥漿進(jìn)入自由段。注漿管沿隔離架中心穿入，在管端距錨索末端導(dǎo)向帽不超過(guò)20cm處用鐵絲將注漿管與隔離架綁扎固定。如采用的是普通鋼鉸線，在自由段必須進(jìn)行防腐處理，在鋼絞索上涂銹漆及脫水黃油，并外套PVC防腐管。
?。?）下索。錨索編制完成后，檢查錨固段長(zhǎng)度及各部件是否正確，準(zhǔn)確無(wú)誤后按對(duì)應(yīng)孔號(hào)下入錨索孔內(nèi)。下錨時(shí)用力要均勻一致，以防止在推送過(guò)程中損傷錨索配件和保護(hù)層。
?。?）錨固注漿。下錨后及時(shí)進(jìn)行注漿，漿體為1∶1水泥砂漿，水灰比為0.45，強(qiáng)度不低于30MPa。漿液采用砂漿拌和機(jī)拌制，放至工作平臺(tái)的貯漿斗中，由注漿機(jī)注入漿管進(jìn)入孔底，空氣從孔中排出，當(dāng)漿液指示器顯示已注滿時(shí)，緩慢抽出注漿管，用水沖洗干凈以備再用。
2.1.4錨索框架梁澆筑施工
框架施工前，需先將該部分邊坡進(jìn)行修整。如有因刷坡超挖或坍塌懸空則先用漿砌片石嵌補(bǔ)。土質(zhì)邊坡采用人工開挖地梁槽，石質(zhì)邊坡采用風(fēng)鎬開鑿地梁槽。清除基坑表面松土，用2～5cm水泥砂漿調(diào)平，然后進(jìn)行鋼筋骨架的安裝，并立模和澆筑混凝土。鋼筋在加工場(chǎng)加工成半成品，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。安裝鋼筋骨架時(shí)應(yīng)注意錨索鋼管的埋設(shè)和錨錠板及錨具的定位。確保與錨孔保持順直，斜托頂面與錨孔軸線應(yīng)保持垂直，錨墊板尺寸誤差控制在±0.1cm～±0.2cm。模板安裝時(shí)應(yīng)注意保護(hù)層的控制和模板的加固牢靠，模板采用拼裝式鋼模板或竹膠模板，安裝采用短錨桿固定在坡面上，混凝土澆筑時(shí)應(yīng)注意混凝土的振搗和豎梁尺寸的控制，邊澆筑邊振搗，保證密實(shí)度［3］。
2.1.5張拉
待混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%后，即可對(duì)錨索進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。張拉采用“雙控法”，并利用拉力與伸長(zhǎng)值來(lái)控制錨索應(yīng)力，以控制油表讀數(shù)為主，用伸長(zhǎng)量來(lái)校核。當(dāng)實(shí)際伸長(zhǎng)量與理論伸長(zhǎng)值差別大于6%時(shí)，應(yīng)暫停張拉，待查明原因后方可繼續(xù)進(jìn)行。張拉前應(yīng)將錨墊板表面清除干凈，錨具安裝應(yīng)與錨墊板和千斤頂密切對(duì)中，并與錨索軸線方向垂直，千斤頂軸線與錨索軸線應(yīng)在同一條直線上。張拉方式采用整體分級(jí)張拉，并在正式張拉前取0.2P的張拉力進(jìn)行預(yù)張拉。張拉穩(wěn)壓時(shí)間除最大一級(jí)應(yīng)穩(wěn)壓25min外，其余每級(jí)穩(wěn)壓時(shí)間應(yīng)控制在10min左右。具體張拉方式為：0.2P→0→0.25P→0.5P→0.75P→1.0P→1.10P。
2.1.6自由段注漿封錨
錨索張拉完成后，即可進(jìn)行自由段注漿，注漿管從錨墊板的注漿孔插入，采用壓力注漿，壓力一般不超過(guò)0.5MPa，漿液與錨固段相同。注漿時(shí)，注漿管應(yīng)邊注邊拔，并保持始終有一段埋于漿液中，保證漿液飽滿。由于自由段穿過(guò)土層多為巖層破碎，或有裂隙，易發(fā)生漏漿，因此注漿過(guò)程中要注意觀察，若發(fā)生漏漿，24h后開始補(bǔ)漿，直到注滿為止，注滿后將錨頭外露部分用砂漿封好，防止錨頭外露銹蝕而造成預(yù)應(yīng)力損失。
2.1.7封錨處理
在完成注漿7天后，如未出現(xiàn)異常情況，便可進(jìn)行封錨處理。多余外露的錨索用手提砂輪機(jī)切除，嚴(yán)禁電弧燒割；留5～10cm外露錨索，以防拽滑；然后用混凝土將錨頭封閉，以防風(fēng)化侵蝕。
2.2錨桿框架防護(hù)
當(dāng)刷坡完畢后，應(yīng)按照現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員繪制的坡面錨桿布置圖布置錨桿點(diǎn)位，施工人員根據(jù)點(diǎn)位開始施鉆。采用手持鑿巖機(jī)配自鉆式注漿錨桿進(jìn)行施工。當(dāng)錨桿鉆到設(shè)計(jì)深度后，進(jìn)行錨桿安設(shè)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行注漿，防止坍孔影響效果。漿液應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比配制，采用拌漿機(jī)拌制，漿體強(qiáng)度不得低于30MPa。注漿壓力控制在0.1～0.15MPa之間，所用水泥漿應(yīng)摻入早強(qiáng)劑和膨脹劑以提高砂漿的早期強(qiáng)度；同時(shí)，在錨桿的施工過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)注意觀察地質(zhì)的變化，當(dāng)?shù)刭|(zhì)出現(xiàn)異常時(shí)，立即上報(bào)監(jiān)理工程師及設(shè)計(jì)單位，以改進(jìn)施工設(shè)計(jì)。
錨桿鉆孔、清孔以及混凝土框架的施工要求和方法都與錨索框架的施工要求大同小異。
3施工中注意事項(xiàng)
（1）在路塹施工前，必須先測(cè)定挖方邊坡坡頂?shù)木_位置。
?。?）對(duì)于坡頂上部（含路基征地范圍以外）的滾石和孤石等危石應(yīng)予以清除。
?。?）路塹邊坡施工時(shí)，應(yīng)保持坡面整齊，不超欠挖，盡量不要擾動(dòng)坡面的巖石。
?。?）邊坡防護(hù)工程實(shí)施前，應(yīng)清除所有邊坡浮土和浮石。
?。?）路塹邊坡防護(hù)應(yīng)隨路塹分級(jí)開挖后施工，但在爆破“N”級(jí)邊坡前，不得對(duì)“N+1”級(jí)邊坡進(jìn)行防護(hù)。
（6）邊坡兩端錨索、錨桿無(wú)法施工處，可以用襯砌拱防護(hù)。
?。?）框架梁必須嵌入坡面巖（土）體內(nèi)20cm，框架梁之間的空隙采用三維植草防護(hù)，回填土與梁表面齊平。
（8）錨桿注漿采用1∶1水泥砂漿，水灰比0.45，砂漿強(qiáng)度不低于30MPa，注漿壓力不得小于0.25MPa，當(dāng)孔內(nèi)漿液初凝后，及時(shí)進(jìn)行二次補(bǔ)漿，以使?jié){液飽滿。
?。?）錨頭連接鋼筋及掛網(wǎng)鋼筋均與面板？椎16的鋼筋雙面焊接牢固，錨桿與框架面垂直。
（10）框架采用C25混凝土澆筑，邊澆筑邊振搗。
?。?1）框架以每三根肋柱為一片，施工時(shí)應(yīng)一次性澆筑而成，每片之間留2cm伸縮縫，用瀝青木板充填。
?。?2）框架嵌入在坡面巖（土）體20cm，底部用水泥砂漿抹平，框架梁之間空隙采用三維植草防護(hù)，三維網(wǎng)用U型鋼釘固定，間距50cm×50cm。
（13）在節(jié)點(diǎn)位置處，鋼筋可以向內(nèi)彎折4cm，以保證保護(hù)層厚度不小于2.5cm。
（14）錨桿材料必須為？椎25精軋螺紋鋼筋。
?。?5）框架錨索處治中，橫梁、豎肋厚50cm，錨頭坑待錨索張拉鎖定后用C30混凝土封閉。
?。?6）錨索設(shè)計(jì)采用壓力分散型錨索，鋼絞線采用6根直徑15.24mm、抗拉強(qiáng)度1860MPa的高強(qiáng)度低松弛無(wú)粘結(jié)鋼絞線，錨具用HVM15-6型。錨頭鋼墊板尺寸25cm×25cm×2cm。
?。?7）錨索框架每8m設(shè)伸縮縫一道，間距2cm，用瀝青木板充填。
?。?8）錨索框架以兩根豎肋、三根橫梁為一片，框架間距為4m×3.5m。
?。?9）錨索框架處治中節(jié)內(nèi)7號(hào)鋼筋上下布置。
?。?0）錨索注漿材料用1∶1水泥砂漿，水灰比0.45，砂漿體強(qiáng)度不小于30MPa，注漿壓力不低于30MPa。
4結(jié)語(yǔ)
錨桿錨索防護(hù)對(duì)于路塹高邊坡防護(hù)的穩(wěn)定性有非常重要的作用，在今后的設(shè)計(jì)施工中的地位越來(lái)越重要，對(duì)其質(zhì)量要求也越來(lái)越高，有著非常廣闊的應(yīng)用空間。
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