淺談注漿鋼錨管在高速公路治理的施工應(yīng)用

劉祥興

摘要：本文針對(duì)廣梧高速公路河口至平臺(tái)段煤系土地層高邊坡巖土松散破碎，易產(chǎn)生崩塌、滑溜等病害因素，簡(jiǎn)單介紹了采用注漿鋼錨管技術(shù)達(dá)到治理的目的。

關(guān)鍵詞：煤系土高邊坡注漿鋼錨管施工應(yīng)用

0引言

注漿鋼錨管為近年來(lái)新推廣采用的一項(xiàng)邊坡治理技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)措施如同鋼筋砂漿錨桿一樣，與坡面成一定角度由潛孔鉆機(jī)成孔，置入鋼錨管并注入水泥砂漿構(gòu)成錨管體達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的。其優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)注漿壓力調(diào)整和二次注漿增加錨孔周邊巖土的吸漿量，達(dá)到固化錨孔周邊破碎巖土和提高錨管體的錨固力的雙重復(fù)合作用，改善巖土結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)巖土自身凝固力和坡腳抗壓能力，從而提高邊坡的自然穩(wěn)定性。此項(xiàng)技術(shù)適用于破碎巖層、斷裂帶、軟弱巖層及地下水豐富的邊坡。本文以廣梧高速公路河口至平臺(tái)段K44+500～K44+800段右路塹右側(cè)高邊坡為例，簡(jiǎn)單介紹注漿鋼錨管在該邊坡中的施工應(yīng)用。

1工程概況

廣梧高速公路河口至平臺(tái)段K44+500至K44+800段右路塹右側(cè)高邊坡位于廣梧高速公路第四合同標(biāo)段，離云浮市區(qū)西約6Km，該邊坡高約25m，為三級(jí)邊坡，第三級(jí)坡坡高約為5m，坡率為1：1.5，第一、二級(jí)坡坡高均為10m，坡率為1:1.25，各級(jí)坡之間均設(shè)2m寬平臺(tái)。該邊坡山背為一小型硫鐵礦采礦區(qū)。根據(jù)地質(zhì)資料揭露及開挖出露地層情況，該邊坡巖土主要為灰褐色含煤地層，部分地段夾炭質(zhì)灰?guī)r，含煤地層手捏易碎，空隙發(fā)育，開挖時(shí)正值雨季，未及時(shí)支護(hù)的地段易被雨水沖刷成一條條小溝，并發(fā)生崩塌滑溜現(xiàn)象。根據(jù)廣梧一期馬安至河口已運(yùn)行的高速公路邊坡調(diào)查，一期工程對(duì)煤系土邊坡采用片石拱墻的方式進(jìn)行支護(hù)，表面進(jìn)行植物綠化，雨季時(shí)因煤系土土質(zhì)疏松，孔隙發(fā)育，在飽水狀態(tài)下，多處邊坡發(fā)生滑溜現(xiàn)象，給高速公路正常運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了一定影Ⅱ自，并不得不花更大的人力物力進(jìn)行處理?？偨Y(jié)一期的設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，因此該邊坡主要采用鋼錨管注漿和格子梁的方式進(jìn)行防護(hù)。

2該邊坡可能產(chǎn)生的地質(zhì)病害原因分析

2.1該山體上覆坡殘積層及炭質(zhì)頁(yè)巖的強(qiáng)風(fēng)化層的厚度大于20m,土體松散，邊坡具有不良地質(zhì)現(xiàn)象的地貌形態(tài)，穩(wěn)定性差。巖體中發(fā)育有傾向臨空的不利結(jié)構(gòu)面，下伏為弱風(fēng)化、微風(fēng)化炭質(zhì)灰?guī)r。

2.2因山體背后為小型硫鐵礦，經(jīng)多年的開挖，山體背后已坑坑洼洼，雨季時(shí)形成了大小不等的水塘及水洞，給邊坡強(qiáng)有力的地表水補(bǔ)給，雨季時(shí)邊坡局部有滲水現(xiàn)象，且軟硬土體變化明顯，如巖土界面，是滑坡體的主要滑動(dòng)面。

2.3因坡體土質(zhì)疏松，雨季時(shí)易形成大小不等的“V”字型沖溝，加強(qiáng)了對(duì)山體的切割和地表水的滲透，給邊坡失穩(wěn)造成更大的影響。

3邊坡綜合治理措施

根據(jù)上述情況，為了坡體的安全、穩(wěn)定，本邊坡采取鋼錨管注漿框架為主輔以網(wǎng)格骨架植草，調(diào)整坡率，增設(shè)排水設(shè)施等綜合治理措施。邊坡開挖后，通過(guò)對(duì)坡體分析，坡體存在潛在滑動(dòng)面，為避免坡面產(chǎn)生滑動(dòng)，在一二級(jí)坡面上設(shè)置鋼花管框架，一級(jí)坡面鋼花管長(zhǎng)度為11.5m，二級(jí)坡面鋼花管長(zhǎng)度為8.0m。一級(jí)坡面鋼花管布置為四排，間距為3mx3m，合共256根鋼花管；二級(jí)坡面鋼花管布置為四排，間距為3m x4m，合共192根鋼花管。格梁框架采用3030cm2C25鋼筋混凝土梁。本文著重介紹鋼錨管格梁的各項(xiàng)施工工藝。

3.1成孔坡面開挖完成檢查合格后，按設(shè)計(jì)要求測(cè)量放線測(cè)定孔位，搭設(shè)鋼管腳手架及拖工平臺(tái)，并保證腳手架牢固穩(wěn)定，鉆孔設(shè)備采用MDl00宣化探礦機(jī)械廠錨桿鉆機(jī)和英格索蘭工程機(jī)械有限公司600型空壓機(jī)。采用17m3空壓機(jī)供風(fēng)潛孔鉆無(wú)水干鉆成孔，孔徑100mm,鉆桿與水平夾角為20°，孔深按設(shè)計(jì)圖紙要求并多鉆50cm，完成成孔后由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理驗(yàn)收。

3.2鋼錨管制作工藝鋼花管采用直徑60mm，壁厚4mm的熱軋無(wú)縫鋼管制作，沿管壁用臺(tái)鉆呈梅花型鉆6～8mm小孔，并在管底焊一厚5mm，直徑與鋼花管外徑相等的封端鋼板，鋼板中心留一20-22mm的圓形孔，再在鋼板焊16mm鋼筋制作的U型托架，鋼花管外壁孔眼處纏繞特制膠帶封孔，膠帶沿孔眼螺旋式纏繞3層，然后每隔30cm左右繞鋼管外壁纏繞一周固定，纏繞前將管壁清理干凈，膠帶壓平粘牢。二次注漿時(shí)，鋼錨管管口加鋼蓋密封，管口與鋼蓋之間設(shè)密封圈，鋼蓋留置排氣閥及在兩側(cè)留20mm的孔眼，方便穿螺桿來(lái)固定密封蓋。制作完成后由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后安放進(jìn)經(jīng)驗(yàn)收的孔內(nèi)。

3.3鋼錨管注漿鋼錨管進(jìn)行二次注漿。當(dāng)鋼錨管安放入孔后進(jìn)行第一次注漿。第一次注漿采用M30水泥砂漿，漿液通過(guò)注漿管從孔底自下而上反向壓漿，將孔底殘留的碎渣壓出孔外，當(dāng)孔口流出漿液10～15秒后，可停止注漿。第一次注漿完成后，立即進(jìn)行封孔處理。封孔方法是現(xiàn)將鋼錨管外壁周圍約50cm深的土層進(jìn)行清理，清理管徑約比管徑大10cm，清理好后，先用注漿水泥袋圍著鋼錨管填塞至孔口以下1米左右，并用鋼釬沿鋼管四周振搗密實(shí)。配置水玻璃液和水泥砂漿液，雙液混合攪拌均勻倒入孔內(nèi)0.5～1.0米深，雙液凝固后，上部再用水泥砂漿封孔。第一次注漿完成2-3小時(shí)后，進(jìn)行第二次高壓注漿，采用M30純水泥漿，注漿壓力為1.5～1.8MPa。先在孔口安裝密封蓋，上部連接高壓注漿管，打開排氣閥進(jìn)行高壓注漿。注漿完成后應(yīng)及時(shí)清洗注漿設(shè)備。注漿時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制配合比，水泥漿要攪拌均勻，保證攪拌時(shí)間，攪拌好后的水泥漿采用篩網(wǎng)過(guò)濾，以防堵管，保證注漿質(zhì)量和效果；注漿過(guò)程中應(yīng)注意觀察注漿泵和孔口壓力值的變化及注漿量的變化，注漿過(guò)程中采用注漿壓力控制和注漿量控制，當(dāng)注漿壓力在1.5～2.0MPa而注漿量很小時(shí)或注漿量是第一次注漿量的3～5倍時(shí)該孔注漿即可結(jié)束。在第二次注漿時(shí)派專人觀察邊坡有無(wú)溢漿情況，及時(shí)調(diào)整注漿壓力和措施，保證邊坡穩(wěn)定安全。

3.4坡面防護(hù)為防止雨水沖刷表層土，格梁施工完畢后，坡面采用三維網(wǎng)植草。首先平整坡面，人工清除坡面塊石及雜物，保證三維植被網(wǎng)與坡面緊密結(jié)合。鋪網(wǎng)時(shí)，順坡鋪設(shè)，并保持網(wǎng)平整，不產(chǎn)生褶皺，網(wǎng)之間重疊搭接，搭接寬度10cm，讓網(wǎng)盡量與坡面貼附緊實(shí)，防止懸空：并采用U型釘固定。覆土?xí)r分層多次填土，并灑水浸潤(rùn)，至網(wǎng)包層不外露為止，以保證覆土充滿網(wǎng)包，且不壓寶。播種時(shí)選擇適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的根系發(fā)達(dá)的草種，并摻入種子量30～40％灌木種子，噴播時(shí)草籽與肥料應(yīng)充分拌和均勻，噴播后及時(shí)加蓋無(wú)紡布并及時(shí)做好灑水、病蟲害防治及不播等養(yǎng)護(hù)工作。

4結(jié)束語(yǔ)

4.1廣梧高速公路K44+500～K44+800右側(cè)路塹邊坡為煤系土邊坡，土體松散，地下水豐富，其局部坍滑變形和破壞嚴(yán)重，根據(jù)該高邊坡病害的特征和規(guī)律，采用鋼錨管注漿格梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程整治，達(dá)到安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的目的，并為治理此類路塹邊坡病害探索一種新的防護(hù)加固模式和治理思路。

4.2對(duì)于復(fù)雜路塹邊坡防護(hù)加固工程，由于地質(zhì)條件復(fù)雜，應(yīng)做好坡體監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)工作，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開挖揭示地層信息及坡體結(jié)構(gòu)條件進(jìn)行必要的調(diào)整與完善，即進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工，使其經(jīng)濟(jì)、安全可靠。

4.3隨著近年鋼錨管注漿技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，鋼錨管注漿錨固工程技術(shù)得到了良好的應(yīng)用和發(fā)展。