公路路基工程中的高邊坡錨桿防護(hù)施工技術(shù)

周學(xué)寧

（中鐵交通投資集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530000）

1 工程概況

南橫高速K56+600—K56+900 段路塹邊坡長度為300m，根據(jù)工程地質(zhì)調(diào)繪及本次勘察揭示資料，地層自上而下分別為全風(fēng)化花崗巖，層厚1.7~19.3m；強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，層厚1.1~21.3m；中風(fēng)化花崗巖，層厚1.4~14.9m。一級、二級噴混植生防護(hù)，三級、四級采用錨桿框架防護(hù)，坡率均為1∶0.75；五級采用錨桿框架防護(hù)，坡率為1∶1；六級拱形骨架護(hù)坡，坡率為1∶1.25；七級噴播植草防護(hù)，坡率為1∶1.25，共7級邊坡。周邊環(huán)境較為良好，無構(gòu)筑物，無高壓線、通信光纜等設(shè)施。

本邊坡位于花崗巖低山重丘地貌，多為緩丘，由連綿不斷的低矮山丘組成，頂部呈渾圓狀，地表植被發(fā)育，地勢局部起伏較大，山體坡度15～45°，分布有較多桉樹林、水稻田、旱地及荒地，地面標(biāo)高77.2～168.9m，相對高差91.7m。本文主要圍繞該工程中的錨桿防護(hù)施工展開探討，經(jīng)過嚴(yán)格控制各施工環(huán)節(jié)，最終取得了良好的加固效果。

2 影響公路路基高邊坡穩(wěn)定性的主要因素

一般來說，公路路基高邊坡穩(wěn)定性會受到現(xiàn)場地質(zhì)條件、坡度以及邊坡長度三方面因素的影響，具體分析如下。

2.1 現(xiàn)場地質(zhì)條件的影響

邊坡所在區(qū)域的地質(zhì)特性是決定邊坡穩(wěn)定程度的關(guān)鍵因素，具體體現(xiàn)在土質(zhì)類型、顆粒大小、含水量等多個方面，其會對路基邊坡的穩(wěn)定性帶來不同程度的影響。在路基高邊坡工程中采用錨桿防護(hù)施工技術(shù)時，則需要充分考慮現(xiàn)場的地質(zhì)條件、水文條件，遵循因地制宜的原則，確定最具可行性的施工方案，起到引導(dǎo)作用，為后續(xù)工作的開展夯實(shí)基礎(chǔ)[1]。

2.2 坡度的影響

切割斜坡的挖掘會破壞山體的原有應(yīng)力狀態(tài)，切削坡度必須具有合理性，否則會加劇邊坡失穩(wěn)。并且，坡度會決定徑流的沖刷能力，而在未合理控制徑流的沖刷能力時，將迫使邊坡受到持續(xù)性的水體沖擊作用，在強(qiáng)降雨天氣更為明顯，隨之發(fā)生邊坡滑塌等災(zāi)害。從該作用關(guān)系來看，坡度的控制至關(guān)重要。根據(jù)規(guī)律，坡度的大小與徑流的沖刷能力呈正相關(guān)特性，在設(shè)計(jì)坡度時需要考慮此規(guī)律，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理控制，以免因坡度不合理而導(dǎo)致高邊坡結(jié)構(gòu)受損。

2.3 邊坡長度的影響

坡長也是高邊坡防護(hù)施工中需重點(diǎn)考慮的指標(biāo)，在降水量相同的前提下，坡體的長度與水體徑流量的大小具有正相關(guān)的特性，且在坡長持續(xù)增加下，徑流量也有加大的變化，其結(jié)果是水的沖擊作用增強(qiáng)，將原本堆積在邊坡的泥沙沖散，逐步出現(xiàn)淤泥和沙土堆積的現(xiàn)象，而此時堆積物會對水的流速造成影響（降低流速），水由于難以快速流動而向邊坡內(nèi)滲入，進(jìn)一步顯現(xiàn)出徑流量降低的變化特點(diǎn)[2]。

3 公路路基高邊坡錨桿防護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

該項(xiàng)目工程在進(jìn)行錨桿防護(hù)施工時，嚴(yán)格根據(jù)以下流程實(shí)施：測量放樣→錨桿制作與安裝→機(jī)具就位、鉆進(jìn)成孔→注漿→框架梁拉槽嵌補(bǔ)→鋼筋綁扎→模板安裝→混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)。具體施工技術(shù)要點(diǎn)如下所述。

3.1 錨桿孔的測量放樣

高邊坡錨桿孔的施工屬于基礎(chǔ)內(nèi)容，錨桿孔的位置、孔徑、深度、孔壁垂直度均要得到保證，否則會影響錨桿的正常插入，最終取得的錨桿防護(hù)效果達(dá)不到預(yù)期要求[3]。針對此問題，必須以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，在現(xiàn)場確定具體的孔位，做好標(biāo)記，以便在指定位置高效鉆孔。

3.2 錨桿的制作與安裝

錨桿制作時根據(jù)要求選擇優(yōu)質(zhì)的錨桿材料，保證其規(guī)格、尺寸、強(qiáng)度等方面均滿足要求，以免因源頭存在質(zhì)量問題而影響最終的錨桿防護(hù)效果。鋼筋截取時，準(zhǔn)確控制尺寸，例如錨固段、自由段的長度均應(yīng)滿足要求。鋼筋以及其他鋼材在運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)易出現(xiàn)銹蝕，使用前做除銹處理，使其保持潔凈，具體可在鋼筋表面刷涂無氯石油瀝青，待防銹層凝固且干燥后，放置在指定區(qū)域，妥善保管，以便及時取用[4]。安裝前檢查孔洞，判斷孔徑、孔深等各個方面是否滿足要求，孔內(nèi)是否有碎塊或其他的雜物，若有則進(jìn)行處理。正式安裝時，由施工人員將錨桿推送至預(yù)先鉆好的錨孔內(nèi)，使錨桿到達(dá)指定深度。若由于推送過程中受阻或是其他原因而導(dǎo)致錨桿未達(dá)到設(shè)計(jì)深度，則將錨桿拔出并清理錨孔，隨后再次插入孔內(nèi)，直至錨桿準(zhǔn)確就位為止。

3.3 機(jī)具就位和鉆進(jìn)成孔

鉆孔施工前檢查坡面的平整度，要求其滿足技術(shù)要求，從而為鉆孔施工創(chuàng)設(shè)良好的條件。以前期的測放結(jié)果為準(zhǔn)，將機(jī)具擺放至指定位置，使其精準(zhǔn)就位?；炷量蚣苁┕げ扇≡谄旅嫔蠞仓尚偷姆椒?。若存在局部架空的現(xiàn)象，則用M7.5 水泥砂漿砌石補(bǔ)平，要求機(jī)具平臺以及機(jī)具自身均具有足夠的穩(wěn)定性。此外，檢查機(jī)具的位置，其與設(shè)計(jì)值的偏差需在許可范圍內(nèi)。

鉆進(jìn)施工中，鉆頭是關(guān)鍵的裝置，不同地質(zhì)條件下的鉆頭形式不盡相同，需根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件進(jìn)行合理選擇，以保證鉆孔的順利進(jìn)行。若局部的土質(zhì)較為松散，為減少不良影響，需要采用套管鉆進(jìn)技術(shù)。

各項(xiàng)準(zhǔn)備工作落實(shí)到位后進(jìn)入鉆孔環(huán)節(jié)。由專員操作機(jī)具，在測放的孔位處鉆進(jìn)，其間嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，在保證鉆進(jìn)效果的同時減少對周邊巖層的擾動影響。鉆孔后用聚乙烯管清孔，各孔的持續(xù)清理時間至少達(dá)到15min，否則可能會出現(xiàn)孔內(nèi)巖粉堆積量超限的情況。錨孔經(jīng)過清理后，用孔塞緊密封堵孔口，隔絕外部環(huán)境，以防砂石等物質(zhì)進(jìn)入孔內(nèi)。

3.4 注漿施工

注漿施工環(huán)節(jié)，為使?jié){液被有效地推送至孔內(nèi)，需要提供足夠的壓力，即實(shí)施壓力注漿。向下傾斜灌注時，控制好錨索和注漿管，做到兩者同時送入與拔出。若孔內(nèi)存在積水，用注漿的方法將孔內(nèi)的積水?dāng)D排至外界。若為向上傾斜的錨索灌漿施工宜采用排氣法，隨錨索體排氣管一同向孔內(nèi)輸送。為保證注漿效果，按照由低至高的順序操作，并在孔口完全封閉前完成注漿。砂漿堵塞排氣管時，隨即暫停注漿，采取疏通措施。施工所用的水泥砂漿必須滿足性能要求，遇特殊錨孔時對水泥砂漿的制備方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。例如，向其中摻入速凝劑或其他的外加劑，用于改善水泥砂漿的性能，為注漿施工提供優(yōu)質(zhì)的材料。注漿施工做到漿液隨拌隨用，盡可能縮短拌制后至注漿前的間隔時間，否則將由于時間過長而凝固，產(chǎn)生無法使用的廢料[5]。

（1）灌漿工具選用壓力活塞式注漿泵。注漿過程中壓力始終在0.4～2MPa 波動。如果壓力過大，砂漿容易被吹散，灌漿施工的最終效果也會比較差。

（2）灌漿管道直入孔底部，必須有效調(diào)整灌漿管道與排氣管的位置，兩者之間的距離保持在100～120cm。灌漿過程中嚴(yán)禁快速抽出管道，以免出現(xiàn)局部疏松的情況；連續(xù)性是灌漿作業(yè)最重要的特性，排氣管中的排氣壓力不能突然有所增加。

（3）施工人員必須詳細(xì)檢查灌漿孔口的狀態(tài)，如果這一部位不再排出氣體，而且流出漿液，就表明其內(nèi)部已經(jīng)灌滿漿液，各類施工條件均正常時，可以結(jié)束灌漿。二次補(bǔ)漿的時機(jī)是在砂漿初凝前，這一時期壓力基本在0.4～0.6MPa，穩(wěn)壓時間則保持在2min 以內(nèi)，該階段施工結(jié)束后，全新灌入的漿液擠密前期已經(jīng)灌注的部分，結(jié)構(gòu)的密實(shí)度因此有所提高。

（4）錨桿灌漿工作完成后，需要進(jìn)行為期一周甚至更長時間的養(yǎng)護(hù)，而且必須要強(qiáng)化防護(hù)，以防止錨桿出現(xiàn)移動。

3.5 框架梁拉槽嵌補(bǔ)

單段橫梁長度基本在9~12m，包括頂梁與中間橫梁。橫梁會與單級坡面縱梁有機(jī)結(jié)合，形成一片框架；上級坡與下級坡會鑄造寬度為2cm的石塊平臺，在該裝置上方還配制了擋水梁，以有效防止水損害等問題；坡腳入巖深度應(yīng)控制在50cm 以內(nèi)，布設(shè)框梁時，坡腳步入巖量接近30cm，以此充分保證框架梁在使用中有充足的穩(wěn)定度。

3.6 鋼筋綁扎

（1）鋼筋綁扎時一般依據(jù)“縱梁在前、橫梁在后”的順序展開，要盡力將各部分安裝到指定部位。

（2）在坡面上方布設(shè)短鋼筋錨釘，鋼筋綁扎結(jié)束后應(yīng)使用砂漿墊塊墊起，并連接到短鋼筋錨釘之上。

（3）錨桿尾部會進(jìn)入縱梁內(nèi)部，由于錨桿沒有預(yù)應(yīng)力，所以設(shè)置時無須外露，使整個流程更為方便。

3.7 模板安裝

選擇模板時要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，安裝之后的模板必須有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，為此可以利用腳手架鋼桿進(jìn)行支撐，以保證澆筑的全過程不出現(xiàn)脹模等情況。在設(shè)置框架主筋保護(hù)層時，厚度至少要在50mm 以上，同時務(wù)必確保箍筋凈保護(hù)層的厚度在35mm以上。

3.8 混凝土澆筑

選取合適的縱橫梁，使其構(gòu)成框架梁，嚴(yán)格按照一次到位的標(biāo)準(zhǔn)展開施工。在澆筑每一片框架時，務(wù)必要保證連續(xù)性，不能中斷。每片留下2cm左右的伸縮縫，這一部分可以使用浸入瀝青的木板進(jìn)行充填。為防止邊坡框架出現(xiàn)裂縫，澆筑之后應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，其間依據(jù)混凝土的具體情況以及實(shí)際氣溫進(jìn)行灑水。

4 公路路基高邊坡錨桿防護(hù)對策分析

為保證公路路基高邊坡錨桿防護(hù)的效果，需要采取一系列防護(hù)對策，包括路基防沖刷措施、施工植被防護(hù)帶、護(hù)面墻防護(hù)以及路邊支擋，以此提高路基高邊坡的穩(wěn)定性。

4.1 路基防沖刷措施

考慮雨水沖刷作用較強(qiáng)的特點(diǎn)，在高邊坡錨桿防護(hù)施工中，有必要采取路基防沖刷措施，具體根據(jù)現(xiàn)場施工條件選擇直接防護(hù)措施或間接防護(hù)措施。防護(hù)形式多樣，例如鋼絲籠防護(hù)、拋石防護(hù)等?？筛鶕?jù)路基的防護(hù)需求而定，但無論何種防護(hù)措施，均要實(shí)現(xiàn)防護(hù)穩(wěn)定可靠、施工便捷高效的目標(biāo)。

4.2 施工植被防護(hù)帶

植被防護(hù)帶是高邊坡錨桿防護(hù)中的附屬設(shè)施，在較短的坡道中尤為適用，若能夠合理應(yīng)用植被防護(hù)帶的方法，可以達(dá)到防護(hù)效果好、美觀環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的多重目標(biāo)。得益于植被防護(hù)帶的優(yōu)勢，其已經(jīng)成為現(xiàn)階段高邊坡防護(hù)施工中應(yīng)用較為廣泛的一種細(xì)分技術(shù)手段。

4.3 護(hù)面墻防護(hù)

在路基高邊坡錨桿防護(hù)施工中，護(hù)面墻防護(hù)是一種綜合應(yīng)用效果較好的方法，其施工原理較為簡單、施工效率高且成型的護(hù)面墻穩(wěn)定可靠。隨著工程技術(shù)的發(fā)展，護(hù)面墻施工技術(shù)已經(jīng)形成體系，其涵蓋諸多細(xì)分的技術(shù)形式，常見的有拱式、實(shí)體式以及窗孔式。各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)存在差異，適用的工程場景也不盡相同，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理的選擇。在確定具體的防護(hù)方式后，還需制定可行的施工方案，配備材料和機(jī)械設(shè)備，以便高效施工，將護(hù)面墻建設(shè)成型，充分發(fā)揮護(hù)面墻在高邊坡防護(hù)領(lǐng)域的作用。

4.4 路邊支擋

縱觀公路路基高邊坡防護(hù)施工，路邊支擋也是一種較為主流的方法，其在維持公路路基基本形狀方面的應(yīng)用效果較好。在應(yīng)用路邊支擋施工技術(shù)時，主要采用石塊、擋土墻兩類結(jié)構(gòu)，通過對路邊的支撐作用組成結(jié)構(gòu)相對完整、受力穩(wěn)定可靠的墻體。依托該墻體結(jié)構(gòu)，有利于提高路基的整體強(qiáng)度，使其在公路施工以及使用階段均保持穩(wěn)定，避免路基局部沉降、塌陷等問題。需注意的是，路邊支擋施工技術(shù)存在諸多細(xì)節(jié)，因此，必須由具有資質(zhì)的施工人員參與其中，按照特定的流程有序施工，加強(qiáng)對各處細(xì)節(jié)的檢查與控制，在確認(rèn)本道工序無質(zhì)量問題后方可進(jìn)入下一道工序。施工人員應(yīng)規(guī)范施工，合理應(yīng)用各類材料以及機(jī)械設(shè)備，由此切實(shí)保證護(hù)面墻的成型質(zhì)量，為高邊坡施工提供安全保障。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路的建設(shè)規(guī)模也在逐步擴(kuò)大，但隨著路線的延伸，常遇到特殊地質(zhì)條件，路基高邊坡容易失穩(wěn)，潛在諸多質(zhì)量隱患和安全隱患。作為工程人員，首先要重視路基高邊坡防護(hù)工作，再采取高邊坡錨桿防護(hù)施工技術(shù)或其他可行性技術(shù)，保證高邊坡的穩(wěn)定性，為公路事業(yè)的發(fā)展助力。本文著重分析了高邊坡錨桿防護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，最終取得了良好的施工效果，保證了該工程路基高邊坡的穩(wěn)定性，希望能夠?yàn)橥惞こ烫峁﹨⒖肌?/p>