公路路基高邊坡錨固防護(hù)施工技術(shù)

王永學(xué) 張 強(qiáng)

1.新疆西域公路建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司；2.新疆交建公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)有限公司

1 工程概況

某公路第23合同段，沿線共包含3處挖方邊坡，現(xiàn)場以土質(zhì)及強(qiáng)風(fēng)化片麻巖為主，巖土體自身缺乏穩(wěn)定性，加之開挖的擾動(dòng)性影響，坡面處于裸露狀態(tài)，難以滿足美觀和穩(wěn)定的雙重要求。其中，某段所處位置為隧道口，該處邊坡長104m、高40m，按照1∶0.4、1∶0.5、1∶0.75、1∶0.75的坡度依次設(shè)置臺(tái)階，用于防護(hù)。

該邊坡位于滑坡體的左側(cè)，缺乏穩(wěn)定性，邊坡內(nèi)裂隙發(fā)育，同時(shí)地下水含量豐富（主要集中在第一級(jí)邊坡處），不利于正常注漿作業(yè)，安全隱患較多。

2 路基高邊坡錨固施工方案

邊坡所處位置為橋隧中間，該位置的特殊性明顯加大錨桿布置、混凝土澆筑等工作的難度。根據(jù)原設(shè)計(jì)方案，邊坡一級(jí)采用的是錨桿框格梁植草護(hù)坡的方法，下設(shè)擋墻帶漿砌矩形蓋板邊溝?？紤]到防護(hù)穩(wěn)定性和整體美觀性的要求，適度美化路基邊坡，豐富綠化景觀的價(jià)值，改善該邊坡的綜合施工效果。此外，針對(duì)邊坡護(hù)面墻施工方案做可行性論證，以期根據(jù)論證結(jié)果對(duì)原方案做出調(diào)整。經(jīng)論證后，決定取消護(hù)面墻，并在邊坡內(nèi)側(cè)留2m平臺(tái)；調(diào)整第一級(jí)坡比，采取的是放緩的調(diào)整方法，即由1∶0.4放緩為1∶0.5；靈活優(yōu)化矩形蓋板的安裝方法，采用的是暗埋式，待該裝置安裝到位后，于上方適度綠化。

根據(jù)邊坡的原設(shè)計(jì)方案可知，二、三、四級(jí)均為現(xiàn)澆混凝土拱形護(hù)坡的方案，但完成開挖作業(yè)后，邊坡的陡度較大并且缺乏穩(wěn)定性，易誘發(fā)質(zhì)量問題乃至安全問題。對(duì)此，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理部門等相關(guān)參與主體的商討后，對(duì)原施工方案做出調(diào)整，即采用錨桿鋼筋混凝土拱形骨架，利用該結(jié)構(gòu)加以防護(hù)。每一級(jí)肋柱由下往上在與拱圏接點(diǎn)處打設(shè)三排長度分別為9m、12m、7m的Φ32砂漿錯(cuò)桿，按照1:1的配合比拌制M25水泥砂漿并將其注入。

除前述技術(shù)調(diào)整外，還針對(duì)拱頂采取加固措施。由于邊坡地質(zhì)條件差、坡度較陡，為確保開挖后邊坡仍具有足夠的穩(wěn)定性，經(jīng)技術(shù)商討后，在拱頂用錨桿加固。邊坡肋柱主筋所用材料為Φ12mm的螺紋鋼，數(shù)量為6根，統(tǒng)一按照15cm的間距布設(shè)到位；箍筋布設(shè)間距設(shè)為50cm，但以錨桿1m范圍內(nèi)較為特殊，該部分的間距減小至20cm，即加密設(shè)置；拱圈半徑1.5m；按30cm的間距增設(shè)2根Φ12mm螺紋鋼。

3 路基高邊坡錨固防護(hù)施工工藝及具體要點(diǎn)

3.1 錨固工程施工工序

按照“準(zhǔn)備工作→鉆進(jìn)成孔→錨索制安→注漿→混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋制安→澆灌施工→張拉→驗(yàn)收→封錨”的順序有序施工。錨固工程全流程中，鉆孔施工難度較大，易發(fā)生卡鉆、坍塌等質(zhì)量問題。對(duì)此，施工期間應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)措施，同時(shí)全面清理孔底地下水以及各類巖（土）沉渣，以便給后續(xù)注漿施工創(chuàng)造良好條件，保證錨固質(zhì)量[1]。

在土質(zhì)條件欠佳的情況下，難以有效保證公路路基高邊坡的穩(wěn)定性，其強(qiáng)度有明顯的下降?，F(xiàn)場土粒的大小存在較明顯的差異，孔隙率也不盡相同，由此影響路基高邊坡的穩(wěn)定性。此外，為全面增強(qiáng)路基高邊坡錨桿的防護(hù)效果，還針對(duì)現(xiàn)場地質(zhì)條件做詳細(xì)的勘察，在明確實(shí)際地質(zhì)特性后，制定相適宜的錨桿施工方案，加強(qiáng)防護(hù)[2]。

3.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

3.2.1 測(cè)量放線

以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，經(jīng)過準(zhǔn)確測(cè)量后確定錨桿孔的安裝位置。確定寬度時(shí)，著重考慮的是坡體的實(shí)際狀況，對(duì)其做靈活的調(diào)整，保證錨桿孔測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，使所得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)都可滿足要求，此后方可進(jìn)入到后續(xù)施工中。

3.2.2 定位

結(jié)合地勘報(bào)告以及工程技術(shù)資料，經(jīng)分析后完成錨桿測(cè)量定位作業(yè)，再將其合理標(biāo)記，于指定區(qū)域布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)和變形觀測(cè)點(diǎn)，用于后續(xù)監(jiān)測(cè)工作。

3.2.3 機(jī)具就位

以確保坡面平整度為基本前提，經(jīng)過測(cè)量后確定合適的機(jī)具安裝位置，將施工機(jī)具設(shè)置在該處，于坡面上澆筑施工以便形成混凝土框架，保證機(jī)具具有平穩(wěn)性，可維持正常使用狀態(tài)。針對(duì)局部架空的問題，采取補(bǔ)平處理措施，所用材料為M7.5水泥砂漿砌石。

3.2.4 整理坡面

全面清理邊坡上的各類雜物，使邊坡壁表具有合適的粗糙度，目的在于提高混凝土與坡面的黏結(jié)性。結(jié)束雜物清理作業(yè)后，利用高壓水全面沖洗，確保邊坡表面維持濕潤狀態(tài)，給后續(xù)施工創(chuàng)造良好條件。

3.2.5 錨桿施工

清理松土覆蓋層，按照設(shè)計(jì)要求確定錨桿的具體安裝位置，搭建具有穩(wěn)定性的角度支架。為確保設(shè)備在使用過程中不發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，需通過可行的措施處理場地，使其滿足穩(wěn)定性與平整性兩方面要求。

在上述各項(xiàng)工作都落實(shí)到位后，便可組織鉆孔作業(yè)，且施工期間應(yīng)及時(shí)檢查角度支架，若存在角度偏差則要及時(shí)調(diào)整。鉆孔期間的檢查工作必須落實(shí)到位，具體體現(xiàn)在鉆進(jìn)速度、地下水位等多個(gè)方面，對(duì)于偏離設(shè)計(jì)要求的情況，需及時(shí)告知監(jiān)理單位和設(shè)計(jì)單位，多方商討后提出可行的處理對(duì)策，力爭在最短時(shí)間內(nèi)解決問題。安裝工作中，由施工人員插入錨桿，使其可以達(dá)到錨孔的指定深度處，經(jīng)檢查后若無誤則進(jìn)入后續(xù)施工環(huán)節(jié)，若插入深度與設(shè)計(jì)值的偏差超出許可范圍，則將錨桿拔出，進(jìn)一步清理錨孔內(nèi)的雜物，隨后再將錨桿插入并做質(zhì)量檢查。

3.2.6 鉆孔及洗孔

鉆孔期間應(yīng)加強(qiáng)對(duì)孔徑的控制，實(shí)際值不可小于設(shè)計(jì)值，同時(shí)應(yīng)調(diào)整好軸線姿態(tài)，必須始終在法向平面范圍內(nèi)。邊坡巖體結(jié)構(gòu)易受到擾動(dòng)性影響，需采取行之有效地防護(hù)措施，使其維持穩(wěn)定性。在施工中，要保證鉆孔軸線誤差≤3cm，偏度≤5%，角度誤差≤1°。

完成鉆孔作業(yè)后，需做全面的檢查，若孔徑、孔深等指標(biāo)都與設(shè)計(jì)要求相符，即可利用高壓空氣清理孔內(nèi)雜物，否則需要合理調(diào)整，直至完全合規(guī)為止。

3.2.7 注漿

水泥砂漿生產(chǎn)的原料控制工作應(yīng)落實(shí)到位，所用的硅酸鹽水泥必須是最近的3個(gè)月內(nèi)生產(chǎn)所得。在漿液拌制過程中，保證水灰比為0.4~0.5，并給予充分的攪拌，以形成均勻性較好的混合料，泌水率以2%為宜。對(duì)于特殊的錨孔，水泥砂漿生產(chǎn)期間應(yīng)摻入適量的速凝劑。

此外，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求以及實(shí)際情況使用適量的骨料，漿液應(yīng)得到持續(xù)性的攪拌，以免出現(xiàn)結(jié)塊等質(zhì)量問題。生產(chǎn)所得的水泥砂漿轉(zhuǎn)入儲(chǔ)漿桶內(nèi)，伴隨桶內(nèi)水泥砂漿總量的持續(xù)增加，當(dāng)達(dá)到特定值后即可注漿。注漿期間加強(qiáng)對(duì)孔洞內(nèi)氣體的檢測(cè)，盡可能消除孔內(nèi)夾雜的氣體，保證漿液充滿孔洞并能夠有效與孔壁貼合。

3.2.8 錨索施工

按特定的流程完成錨索施工作業(yè)，具體為：施工準(zhǔn)備→錨索孔定位測(cè)量→成孔→清孔→材料機(jī)具檢查→下錨→內(nèi)錨固段注漿→水泥砂漿待強(qiáng)→張拉→超張拉鎖定→張拉端注漿。

4 路基高邊坡錨固防護(hù)施工的主要質(zhì)量問題

高邊坡錨固防護(hù)的干擾因素較多，施工期間易出現(xiàn)質(zhì)量問題，從而對(duì)高速公路的整體質(zhì)量造成不良影響。出于提高錨固防護(hù)工程穩(wěn)定性的目的，應(yīng)深入分析具體的原因，采取相適應(yīng)的處理措施。通常，高邊坡錨固防護(hù)的問題主要體現(xiàn)在以下幾方面。

（1）材料問題。原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，經(jīng)過拌制后的漿液性能偏離預(yù)期，難以為施工提供可靠的材料支持，隨之引發(fā)錨固防護(hù)工程質(zhì)量問題。

（2）結(jié)構(gòu)問題。設(shè)置的保護(hù)層厚度不合理；錨索的框架存在較明顯的懸空現(xiàn)象，部分情況下還存在虧坡問題；外觀過于粗糙，缺乏平整性；露筋及蜂窩麻面等。

（3）施工工藝問題。高邊坡錨固防護(hù)工程涉及的施工工藝較多，在此方面的問題主要有：①鋼絞線加工與安裝缺乏規(guī)范性，尺寸、位置等方面不滿足要求；②鋼絞線張拉時(shí)的伸長量不合理，與理論值存在較大的偏差；③錨墩發(fā)生下陷以及壓裂現(xiàn)象；④張拉力未得到有效地控制，導(dǎo)致鋼絞線斷裂；⑤結(jié)束張拉作業(yè)后，伴有較明顯的預(yù)應(yīng)力損失；⑥封錨不及時(shí)，導(dǎo)致鋼絞線、錨頭在與外界環(huán)境接觸后銹蝕，形成不同程度的銹跡；⑦注漿壓力、注漿量未得到有效地控制，孔道注漿密實(shí)度不足；⑧錨墩鋼筋銹蝕；⑨施工所用的混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，模板不平整，澆筑缺乏連續(xù)性；⑨振搗過程中各振搗點(diǎn)間距不合理，損傷鋼筋等。

5 針對(duì)高邊坡錨固施工問題的控制措施

5.1 加強(qiáng)材料質(zhì)量控制

高邊坡錨固施工中，材料的質(zhì)量對(duì)邊坡整體施工效果的影響較為明顯，因此必須保證材料的質(zhì)量。采購部門選擇符合資質(zhì)的供應(yīng)商，與之形成穩(wěn)定的合作關(guān)系，采購滿足施工要求的材料。進(jìn)場時(shí)，要加強(qiáng)檢測(cè)，任何不達(dá)標(biāo)的材料均不可進(jìn)場；進(jìn)場后加強(qiáng)管理，遵循分類堆放的原則，并采取防雨、防曬等防護(hù)措施。創(chuàng)建并落實(shí)材料審核機(jī)制，施工期間積極組織材料質(zhì)量檢驗(yàn)工作，保證投入使用的材料都可滿足質(zhì)量要求，不可出現(xiàn)偷工減料的情況。由于焊接為重要施工工序，因此應(yīng)選擇合適的焊接方法，以確保焊接接頭質(zhì)量可滿足要求，從而避免虛焊等質(zhì)量問題。

5.2 控制鉆進(jìn)速度

鉆進(jìn)過程中易發(fā)生塌孔事故，因此必須按照特定的流程依次鉆進(jìn)，全程控制好鉆進(jìn)速度，保證各項(xiàng)鉆進(jìn)參數(shù)的合理性，使成孔的直徑、深度等都可滿足要求。做好錨固前的準(zhǔn)備工作，如使用泥土適量回填等。此外，要以實(shí)際施工情況為準(zhǔn)，編制科學(xué)的應(yīng)急預(yù)案，以便施工期間發(fā)生突發(fā)事故時(shí)可以及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，將影響降到最小。

5.3 控制注漿質(zhì)量

高邊坡錨固施工全流程中，注漿是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，此處施工質(zhì)量對(duì)邊坡錨固效果的影響最為顯著，因此必須按照特定的流程組織注漿作業(yè)，確保各道工序的施工質(zhì)量[3]。水泥砂漿為重要材料，應(yīng)挑選合適的原材料，并根據(jù)試驗(yàn)所得的配比拌制混合料，從而保證各原材料充分混合。值得注意的是，水泥砂漿出廠后應(yīng)及時(shí)投入使用，盡可能縮短中途等待時(shí)間，否則易對(duì)其性能造成影響。

在注漿期間，要及時(shí)攪拌，確保漿液具有足夠的均勻性，控制好注漿速度。注漿施工中若存在跑漿現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)分析原因，采取針對(duì)性的處理措施，盡可能減小因跑漿而造成的不良影響。此外，還需及時(shí)檢查注漿孔，明確其具有飽滿度，在上一注漿孔足夠飽滿的前提下才可組織下一孔的注漿作業(yè)。

6 結(jié)束語

綜上所述，高速公路工程中，邊坡防護(hù)為重要的施工內(nèi)容，若邊坡為穩(wěn)定性不足的巖體，在缺乏防護(hù)措施時(shí)易引發(fā)塌陷等質(zhì)量問題。對(duì)此，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取相適應(yīng)的邊坡防護(hù)措施，縱觀現(xiàn)階段的行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，錨固技術(shù)取得廣泛應(yīng)用，在提高邊坡穩(wěn)定性方面具有顯著的效果，有效降低了后續(xù)維護(hù)成本，使高速公路可穩(wěn)定運(yùn)營，創(chuàng)造出良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。