高路塹邊坡錨索框架梁加固施工技術(shù)

韓丹丹

（中鐵七局集團(tuán)廣州工程有限公司， 廣東 廣州 510000）

1 工程概況

廣州市從化至黃埔高速公路一期工程SG02 合同段（圖1）路線起點樁號K2+223，終點樁號K12+630，路線總長10.407km。項目區(qū)屬珠江三角區(qū)洲過渡地帶，群山環(huán)抱，連綿起伏，山脈多為東北-西南走向，地勢亦自北向南傾斜，西南低，地形呈階梯狀（圖2）。項目區(qū)地勢起伏較大，區(qū)內(nèi)植被較發(fā)育。根據(jù)地層分界線及巖層穩(wěn)定情況，按每8 米一級設(shè)置邊坡平臺，各級邊坡平臺內(nèi)側(cè)均設(shè)置平臺截水溝，為了防止碎石落下需在坡腳設(shè)置2 米寬碎落臺。采取開挖一層防護(hù)一層的辦法邊挖邊防護(hù)。為防止K4+828～K5+098 和K4+849～K5+011 段風(fēng)化碎落和在自然條件下的風(fēng)化和漸進(jìn)破壞，對高邊坡采用系統(tǒng)錨桿加砼框格進(jìn)行加固防護(hù)。

圖1 項目地理位置圖

圖2 施工段地形地貌圖

2 錨索框架梁防護(hù)設(shè)計參數(shù)

K4+828～K5+098 段右側(cè)第二級邊坡和K4+849～K5+011 段右側(cè)第三級邊坡采用錨索框架梁防護(hù)加固，錨索長度分別為22m 和25m。錨索采用4 根Φ15 高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，錨固段長均為10m，鉆孔直徑130mm，錨孔直徑150mm，鉆孔均超鉆0.5m，錨索水平間距為3.0m，呈矩形布置，下傾20°，錨索鎖定荷載為設(shè)計荷載75%～85%，本設(shè)計取鎖定荷載400kN。

3 錨索框架施工方法

高路路塹邊坡采用錨索框架按圖3 進(jìn)行加固施工。錨索框架施工前需完成原材料實驗、材料和機(jī)具準(zhǔn)備工作。基于施工控制點，依據(jù)施工立面圖，采用全站儀經(jīng)精確測量確定錨索孔孔位和結(jié)構(gòu)梁框架橫豎梁精確位置，并將各孔位做醒目標(biāo)志。施工方自檢無誤后，報監(jiān)理檢驗。邊坡加固過程中需安排專業(yè)監(jiān)測人員，對開挖邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測[1]，其重點觀測地表位移、表層土體是否有裂隙發(fā)生、破面巖層產(chǎn)狀、節(jié)理發(fā)育狀況及地下水位情況。監(jiān)測過程中如若發(fā)現(xiàn)坡面不穩(wěn)定，坡面滲水等情況，應(yīng)及時采取應(yīng)急措施確保邊坡穩(wěn)定性。

圖3 錨索框架施工順序流程圖

3.1 搭接工作平臺、設(shè)備按照就位

沿坡面錨孔橫排位置，采用腳手架搭設(shè)2m 寬的錨索框架施工平臺。搭設(shè)平臺所設(shè)置的豎向爬桿不得和豎向框架、錨孔交錯布設(shè)，并且施工平臺應(yīng)低于橫排錨孔0.5m。施工平臺上鋪設(shè)大于35mm 厚的木板，外設(shè)安全護(hù)欄，將平臺與豎直錨樁進(jìn)行錨固處理，確保施工過程中施工平臺的穩(wěn)定性。施工平臺搭設(shè)完成后，進(jìn)行鉆機(jī)安裝。潛孔鉆安裝采取坡地拆解，人工搬運至施工平臺再次進(jìn)行安裝。鉆機(jī)安裝完成后需用測斜儀測量鉆機(jī)底盤或者鉆桿的傾角，角度確定后將其與施工平臺進(jìn)行加固。

3.2 錨索成孔

高邊坡加固段設(shè)計傾斜角為20°，因此在錨索孔開始成孔時需進(jìn)行多次鉆進(jìn)成孔，確保開孔的傾角和孔位正確[2、3]。開孔進(jìn)1m 時，需用測斜儀反復(fù)測量鉆桿或底盤傾斜角，鉆進(jìn)過程中遇軟硬或破面不平整時反復(fù)調(diào)整鉆機(jī)孔位偏差。每鉆進(jìn)3-5m 需用測斜儀測量一次鉆孔傾斜角，及時調(diào)整鉆孔孔斜誤差。每個孔實際成孔深度要比設(shè)計值深1m，以此確保成孔深度符合設(shè)計要求。下錨索前需對成孔進(jìn)行清孔，并用水泥袋堵孔做臨時防護(hù)。

3.3 錨索制作

錨索依圖4 進(jìn)行制作，錨具按設(shè)計選用OVM15-4 型，錨索長度依據(jù)實際鉆孔深度確定，考慮錨索張拉同時按設(shè)計外加2m。將組裝好的錨索按照對應(yīng)的錨索孔進(jìn)行編號，底部墊好≥20cm 方木堆放在工棚內(nèi)，并在上面蓋上彩條布防止鋼筋、鋼絞線銹蝕損壞。

圖4 錨索錨體制作工藝流程圖

3.4 下錨索、注漿

用套管做導(dǎo)向管下放錨索，均勻用力送入錨索孔，確保錨索在錨孔內(nèi)順直。錨索放至距孔底0.5m，空外預(yù)留2m 長，錨索安裝完成后套管拔出。注漿管與錨索綁扎同時放入孔中，并且注漿完成后將其拔出。注漿材料設(shè)計為M30 水泥砂漿，從孔底到孔口進(jìn)行注漿，注漿壓力需大于0.4MPa。注漿強(qiáng)度達(dá)80%時，才可進(jìn)行張拉，張拉力為設(shè)計值的0.1 倍。

3.5 框架梁施工

土質(zhì)邊坡采用風(fēng)鎬在坡面開挖30cm 地槽，將立柱埋入標(biāo)高50cm 以下，并且錨索嵌入框架梁[4、5]。錨索孔位為軸兩側(cè)各挖30cm，且要求槽面與坡面垂直，底部平行與坡面。開挖好的槽底鋪設(shè)5cm 厚砼，錨索框架梁現(xiàn)場綁扎，同一截面處鋼筋不能超過總數(shù)的1/4，梁側(cè)鋼筋保護(hù)層厚度大于7cm，上下底面不得大于6cm。安裝框架梁模板，采用攪拌站拌制混凝土澆筑，插入式振搗器振搗。

3.6 安裝錨具、張拉

砼養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度達(dá)到50%以上，方可安裝錨索墊板和鎖具，張拉前坡面需做臨時防護(hù)[6]。框架和錨索連接部分砼養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度達(dá)設(shè)計80%以上，方可進(jìn)行張拉。張拉前需對錨固部件進(jìn)行2 次預(yù)張拉，其荷載為設(shè)計值的0.1 倍。錨索張拉應(yīng)力分五級施加，分別為設(shè)計拉力的0.25、0.5、0.75、1.0、1.2 逐級增加至超張荷載，每級荷載穩(wěn)定2～5 分鐘，并分別記錄當(dāng)前施加荷載時錨索伸長量。張拉至1.2 倍荷載并且伸長量穩(wěn)定后，卸荷至鎖定荷載，鎖定錨索施作錨墩，張拉后待監(jiān)理工程師隨機(jī)抽檢合格后再進(jìn)行封錨，采用C25砼及時封閉錨頭。

3.7 預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗

在預(yù)應(yīng)力錨索施工前（圖5），必須對錨索進(jìn)行拉拔試驗，以確定錨索的設(shè)計參數(shù)、施工工藝的合理性及工程質(zhì)量。在進(jìn)行拉伸試驗時，應(yīng)分級施加載荷，在連續(xù)兩次觀測的錨頭位移量小于0.1mm 或2mm 時，才能在連續(xù)兩次拉拔試驗中施加下一級荷載。錨頭位移量應(yīng)由技術(shù)人員詳細(xì)記錄，記錄每級載荷下不同觀測時間的錨頭位移量，在每一級加荷等級的觀測時間內(nèi)，對每一級錨頭位移量不少于3 次。

圖5 錨索張拉工藝流程圖

4 結(jié)束語

以廣州市從化至黃埔高速公路一期工程SG02 合同K4+828～K5+098和K4+849～K5+011 高路塹邊坡加固工程為例，從錨索框架加固施工工藝特點入手，介紹了錨索框架施工中的成孔、錨索制作、錨索張拉及預(yù)應(yīng)力錨索拉拔試驗施工工藝，為類似復(fù)雜高路塹加固施工提供借鑒。