摘要：预应力锚索、锚杆框格梁和被动防护网技术相结合在高边坡中的应用,可以解决传统边坡防护措施难以解决的难题。在满足稳定性的同时,使边坡成为与周边环境相结合的景观。预应力锚索、锚杆框格梁和被动防护网技术相结合可靠的安全保障性、施工的快速标准化和利于环保等综合技术经济优势。
关键词：预应力锚索防护；锚杆框格梁；被动防护网
兰州至海口国家高速公路渭源至武都段化马特大桥32~33#墩左侧边坡防护，全长834.5-1054.5m,上部结构预应力混凝土连续箱梁,下部结构:桥墩及基础为柱式墩独柱墩门架墩桩基础，桥台及基础为柱式台、凳式台桩基础。
1、工程概述
化马特大桥32~33#墩段为保证国道G212行车安全，在国道左侧增设40m长仰斜式挡土墙拦挡坡积体；在施工过程中必须先拆迁G212段原有挡墙，以保证施工该挡墙段时的安全。左幅32#左侧岸坡坡面清理危石后，边坡坡面挂设主动网，并满足安全耐久性及相应的技术标准，坡面依照地形设置锚杆框格梁防护，锚杆长12m，32#墩大小桩号侧各6m范围内打设四排预应力锚索进行防护，施工过程中严禁有大开挖，避免坡面扰动造成溜塌（图1）。为保证施工过程中应国道线上行车安全及施工安全。边坡坡面上部及中部各设置一道40m长被动防护网，且边坡防护完成前不可进行桥梁下部施工。
图1化马特大桥左幅32#墩左侧坡体处治横截面图
2、挡土墙设计施工
化马特大桥左幅32#墩临近G212，为保证国道行车安全及边坡的稳定性，位于国道左侧增设40m长长仰斜式挡土墙防护，该段挡墙按照地震地区挡土墙设计，地震烈VIII度，计算荷载：组合I，组合II，组合III。挡土墙采用C20现浇片石混凝土，基础埋深不小于1.5m。挡土墙纵向每隔10-15m设置一道伸缩缝，缝宽2cm，采用沥青木屑填塞，内、外、顶三面填塞深度均不得小于20cm。泄水孔采用Φ100PE管，间距2-3m渗水处适当加密，上下排水孔应交错布置(图2)；泄水孔进水用透水图包裹。
挡土墙采用C20片石混凝土浇筑；墙身、基础石料强度≥30MPa。片石体积含量不大于20%。挡土墙墙背填筑50cm厚碎石排水层，碎石含泥量≤5%。
基坑开挖后要研究碾压夯实基底，压实度不小于93%，底部换填5%水泥稳定砂砾，并分层夯实。墙背填土采用12t以上光轮压路机辅以小型手扶震动压路机压实。
图2挡土墙标准横断面
3、坡面锚杆框防护技术
化马特大桥左幅32#坡面防护锚杆框格梁适用于8m边坡分级高度，框格梁每一个砂浆锚杆长度设置一道2.0cm宽沥青木屑板伸缩缝。现浇混凝土基础施工时注意与渗沟及砂砾垫层的衔接。钢筋混凝土框格梁端头竖肋施工时，开挖坡面时少挖，应不使端头竖肋暴露在外为宜，在框格交点置水泥砂浆锚杆。横梁、竖肋及基础钢筋要绑扎在一起形成骨架，然后再浇筑混凝土。锚杆与框格梁采用螺栓和钢垫板进行联接，联接构造的外露钢构件采用水泥砂浆包裹保护。锚杆施工时，锚孔位置取在框格梁的交点中心处。为便于养护，根据实际情况，沿纵向每隔100m左右设置1.0m宽现浇C20混凝土人行踏步一道。
锚杆锚孔直径为110mm，锚孔在水平面下的倾角为25°；锚杆材料采用直径32mm螺纹钢筋，锚杆定位钢筋几锚头钢筋均与锚杆双面焊接。锚杆注浆采用1：1水泥砂浆，水灰比0.38-0.48，砂浆强度不低于M35，注浆压力0.5-2Mpa。孔口要采取可靠的止浆措施以保证孔内注浆压力，当孔内浆液初凝后，及时进行二次劈裂注浆，使浆液充分进入岩土裂缝。单根锚杆的抗拔力不低于100KN。
4、预应力锚索边坡防护技术
该工程适用于垂直高度10m，坡率1：0.5，需要用锚索框架加固边坡，单组锚索框架坡面布置系顺坡面的展示，框架立柱埋入地面标高以下50cm，框架内植生袋进行绿化，岩石地段：框架不需嵌入岩面内，框架基础先铺垫5cm厚混凝土垫层，再进行钢筋的制安，如遇局部框空可采用M7.5浆砌片石嵌补。土质地段：框架应嵌入土层内。锚索框架坡面防护下部设置C20混凝土护脚，护脚高为0.5m。
预应力锚索采用270级（1860Mpa）高强度低松弛钢铰线及OVM15型锚具，钢铰线采用工厂制作的高强度、低松弛无粘结钢绞线，每束锚索用6根钢绞线组合而成，每孔锚索设计荷载为900KN,锁定荷载为720KN。锚固段每隔1m将钢绞线用紧箍环固定，锚索制作成枣核状，为使锚索居中定位，每隔2m设置一个隔离支架。钢质承载板要采用45#钢材加工制作，其厚度为2cm。自由段中的钢绞线宜采用无接头的波纹塑料隔离管套护进行防腐，套管内用油脂充填。注浆材料用纯水泥或者水泥砂浆，水泥砂浆的强度等级为M35，水灰比0.4-0.45，灰砂比1：1，砂浆强度≥30Mpa，并根据需要掺入部分外加剂：早强剂、缓凝剂、膨胀剂、抗泌剂、减水剂。注浆量按锚索中心直径1米范围内岩土体积的15%计算。锚索封闭混凝土保护层厚度不小于25cm，在封闭防护之前，要对孔口补注浆并对垫板下部注入油脂，要求油脂充满空间。
5、被动防护网施工技术
在化马特大桥左幅32#墩左侧有崩塌、落石坡面的边坡防护处，采用被动防护网，根据设计图结合实际情况设置安装防护网，尽可能沿等高线布置，对拉锚锚杆，若基岩裸露，可直接钻凿杆孔，孔深以确保拦石网防护能级为准，一般不小于1.5m；若基座出覆盖厚度较大，要采用混泥土基础。主要施工工序：（1）锚杆及基座定位；（2）基坑开挖与混泥土灌筑（土质地层B类锚固）或钻凿锚杆孔（岩质地层A类锚固）；（3）基座及锚杆安装；（4）钢柱及拉锚绳安装与调试；（5）支撑绳安装与调试；（6）钢绳网的铺挂与缝合；（7）钢丝网的铺挂；（8）施工过程中应随时观测边坡的稳定情况，发现问题要及时采取措施，确保施工安全。被动网防护能量为750KJ，构件安装前要进行相应的冲击试验。
结语：
综上所述，预应力锚索、锚杆框格梁和被动防护网技术结合应用于边坡防护工程，有效地防止高边坡不稳定岩层、土层的滑移，从而可很好的确保边坡的稳定性。且一切施工都要符合相应的施工技术规范。
参考文献：
[1]贺咏梅,彭伟,阳友奎.边坡柔性防护系统的典型工程应用[J].岩石力学与工程学报,2006.
[2]李宁,张鹏,于冲.边坡预应力锚索加固的数值模拟方法研究[J].岩石力学与工程学报,2007.
[3]王国体.以土体应力状态计算边坡安全系数的方法[J].中国工程科学,2006.
论文作者:李戈
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/10/29
标签：锚杆论文; 防护论文; 挡土墙论文; 预应力论文; 砂浆论文; 混凝土论文; 大桥论文; 《防护工程》2019年第7期论文;