中交一航局第三工程有限公司 辽宁 大连 116001
摘要：本文结合京福铁路客专闽赣II标DK458+847.53～DK459+033段路基边坡加固施工情况, 介绍了框架梁锚索施工技术, 分析了框架梁锚索施工工艺及其注意事项, 为类似框架梁锚索的施工提供了借鉴和依据。
关键词：框架梁锚索；高边坡；加固；施工
我国地理情况复杂，存在较多特殊地质地貌。在岩质路堑高边坡、滑坡地段、软硬质岩互层路堑高边坡地段等区域均适合采用框架梁锚索施工技术。所谓框架梁毛笋主要是通过张拉毛所提，将应力施加于边坡体上，从而将软弱结构力学性能提高，起到稳定作用。在路堑边坡加固工作中岩体坡面主要通过锚索和框架梁相结合成为受力整体，最终达到加固目的。该加固方式操作便捷、施工简单，可根据现场情况开展边坡开挖施工，施工方式可由上而下，有利于节省作业时间，提高施工效率。在顺层边坡施工中该技术至关重要，有助于保护边坡，提高边坡稳定性。该技术在试过你跟场地受限制、大型机械设备难以充分发挥作用情况下具有良好地应用效果。当前我国关于框架梁锚索技术研究已经较为成熟，有着相对广泛地应用，如铁路项目、公路工程中都有着良好的应用效果，且经济性强，在各行业应用广泛。本文结合京福铁路客专闽赣II标DK458+847.53～DK459+033段路基边坡加固施工情况，简单介绍框架梁锚索技术及其应用。
1工程概况
中交一航局京福铁路客运专线闽赣II标项目经理部三分部负责京福铁路客专闽赣II标DK458+847.53～DK459+033段路基施工，此段路基全长185.47m。地形地貌为剥蚀丘坡，地势陡峭，坡体自然坡度20°-30°，植被茂密。地层岩性为上覆粉质黏土、下为全风化、强风化、弱风化粉砂岩及全风化、强风化、弱风化砂砾岩。由于基岩裂缝存在地下水，为不发育裂缝。
本文所研究路段边坡防护技术采用基材植生防护和框架梁锚索结合方式，其中八米高堑坡，1:1.5边坡坡率。设计预应力锚索吨位共计300KN，长度控制在十米到十三米之间，锚索孔径为13cm，长度为七米，15°倾角，纵横向锚索间距为2.5米。三根Φ15.2钢绞线共同组成锚索一束，锚具采用OVM15-3型进行锁定，水泥砂浆关注采用型号为M40。
2锚索材料要求
钢绞线要求施工完全按照国家标准GB 5224中规定要求，按照规范截取长度，中间不得出现焊接情况。锚具要求符合JGJ85中标准规定。施工中严格控制钢绞线长度及锚具规格。
3主要施工机具
VF12/7空压机1台、YCM-100型千斤顶2台、YB4/500油泵2台、20kw发电机1台、2台3T卷扬机、2台HQJ100潜孔式钻机、2台YSB-3/7.5kw液压砂浆泵、2台400型砂轮切割机、2台BX-400F2-3电焊机。
4施工人员安排
两名技术人员，一名质检人员，一名安全员，十名操作机械人员，两名司机，三名管理人员，一名电工。
5施工工艺及施工方法
5.1主要工艺流程
预应力锚索施工流程如下图：
其主要施工环节有两个：其一，在成孔过程中采取有效措施避免出现卡钻、塌孔等问题；其二，在注浆过程中做好气体、地下水等排除，避免注浆存在不饱满等问题。
5.2施工方法
（1）施工准备
挖掘机配合人工整平坡面。
（2）钻机就位
脚手架的搭设要符合承载能力以及稳固条件的要求，空位要根据坡面侧放，然后固定钻机转呗安装，并仔细的调整机位，避免纵横误差过大的情况出现。
（3）钻进
潜孔钻机在岩层当中使用，跟管钻进技术要积极的应用在岩层破碎或者松软饱水的情况，避免出现塌缩孔和卡钻埋钻的现场。通过风动钻进的方式进行钻孔，保证锚索施工顺利进行，避免影响到边坡的稳固性。根据钻机的性能以及锚固地层控制的实际情况来设置钻孔速度，降低钻孔扭曲以及变径的情况出现。钻进施工记录一定的做好，详细的记录每个孔的实际作业情况。若是不良情况出现时，应，例如塌孔缩孔等，需要停止钻进，通过固壁灌浆的方式来处理问题，等到问题解决后在继续作业。
（4）孔位孔深
根据设计要求来严格控制钻孔的孔位、孔深等。使用钻头的直径要比设计孔径大，从而使锚孔直径更好的满足相应的要求。而对于锚孔深度而言，钻孔的实际深度要大于设计孔深，通常要大0.2米。
（5）锚孔清理
在设计深度达到后，占尽不能立刻停止，需要进行1-2分钟的稳钻，避免设计孔径不能满足要求的情况出现。通过风压0.2～0.4Mpa的高压空气在钻孔完成后清除孔内的岩粉以及水体，让水泥砂浆和孔壁岩体的粘结强度不会受到岩粉与水体的影响。若是出现承压水流出锚孔的现象，锚筋安置与注浆需要等到水压以及水量变小的情况下进行，若有需要可进行排水孔的设置。
（6）锚孔检验
现场监理需要对锚孔钻造进行检验，合格后才能开始进行下道工序作业。通常采用现场监理旁站的方式使用设计孔径、钻头以及标准钻杆来检查孔径与孔深，平顺推进钻头，避免出现抖动的情况，在检查完成后则需要平顺退钻，同时通过高压风机来检验锚孔中岩粉与水体情况。并且还需要对锚孔孔位、倾角以及方位进行复查。
（7）锚索体制作及安装
需要对没根钢绞线进行检查，避免钢绞线出现弯曲、较差、锈迹、油垢等现象，剔除存在破损、死弯的钢绞线。将强力防腐涂料涂在钢索自由段，采用细铁丝每隔一米绑扎钢索束，并将防锈油均匀涂抹，同时采用Φ20～22mmPVC塑料保护管套上每单根钢绞线，采用黄油注满两端10～20cm范围，同胶布封闭固定外绕工程。扩张环在锚索每米处设置，采用细铁丝绑扎锚固段每两个扩张环中间处。做好相应的防腐、防锈措施，保证锚索满足相应的要求。锚头顶面要垂直于与锚索轴线。
在锚索体安装前需要对锚孔编号进行再一次的确认，然后通过高压风对孔内进行清理，锚索体放入孔内要采用人工的方式，并缓慢进行，钢绞线外露出孔的长度通过钢尺测量，然后对孔内锚索长度进行计算，使锚固长度满足设计要求。
（8）锚固注浆
通常选择水泥浆或者水泥砂浆来作为锚索孔的注浆材料，M40水泥砂浆使用的较为广泛。若是遇到腐蚀性地层或者腐蚀性地下水，则选择抗侵蚀水泥。选择孔底返浆法来进行一次性注浆，设置大于0.6～0.8Mpa的注浆应力，饱满密实地灌注砂浆。
在完成注浆后，清理注浆管、注浆枪以及注浆套，同时注浆记录一定要做好。
（9）框架梁施工
框架梁采用C30钢筋混凝土，0.4米肋宽，0.3米肋厚。基底要进行砂浆调平层的铺垫，然后制作安装钢筋，需要错开钢筋接头，在一个界面上，钢筋接头数要小于钢筋总数的一半，焊接接头的截面间要大于1米的距离。锚孔周围存在较为密集的钢筋需要认真振捣，确保施工质量。
（10）张拉、锁定、封锚
完成锚梁混凝土和锚孔注浆后对其进行养护以及强度测定，当强度达到原设计要求70%那么可以开始张拉施工，应当切实标定张拉机具情况，降低发生应力误差等问题。应当按照两次逐级张拉方法进行张拉施工，每次张拉值不同，第一次为张拉总张拉值70%，第二次应当调整为15-25%之间，第三次应当控制在10-15%之间。每次张拉完成后应当进行一段时间间隔，第一次应当控制子啊3-5天之间。张拉施工过程应当严格做好记录工作，对伸长量、受力值等情况进行严格控制。按照设计要求分等级增加张拉力，每间隔2-5min增加25%左右张拉力，最后一次应当控制在大约30min。可以做补偿张拉从而将地层徐变等因素进行克制，将无用钢绞线切除并采用混凝土进行封锚处理。
按照如下公式计算预应力锚索伸长值：
6质量检查
经过二十八天养护后，用3%锚索对注浆体开展实验，用六根锚索开始不断施加荷载，荷载力度均为150KN，实验过程严格遵守设计要求标准规定。本工程经过测定标识注浆体与锚索之间不存在破坏现象，故满足了设计要求。
7安全、环保措施
7.1 安全措施
首先，应当充分做好技术交底工作，保证施工全过程统一协调开展，保证各个工作人员保质保量完成工作、履行工作职责。其次，加强对机械工具等检查，保证机械设备可以正常运行。第三，应当渗入检查工作人员及现场施工情况，加强对施工效果检查，加强安全管控，保证所有员工均佩戴好安全防护措施后方可进入施工现场。第四，机械、电器设备应专人操作。第五，所有技术人员持证上岗。第六，采用双排脚手架，做好脚手架安装与工作人员防护措施，将立杆间距控制在1.2-1.3米之间，将层高控制在1.2米左右，增加横向支撑，为充分保证施工操作安全可以将脚手架在岩壁上固定好。第七，高空作业人员持证上岗，附近做好安全防护措施，非工作人员严禁进入施工现场。第八，保证钻机风管牢靠地连接，严禁出现开脱，避免伤害周围工作人员。第九，现场切割、焊接等工作应当充分做好安全防护，在专门区域施工。第十，保证注浆管道干净顺畅，保证注浆速度，避免突然喷射等现象，以免伤害工作人员。十一，牢固各部件未知，尤其注意好高压油管连接问题，加强对连接稳定性检查，避免施工中出现问题。张拉中人员远离千斤顶，避免造成人身伤害。十二，夜间施工要有足够的照明。十三，做好现场协调工作，避免交叉作业出现矛盾冲突。
7.2 环保措施
环保问题已经成为我国各行业普遍关注重点问题，在本工程施工中，也采取一系列环保措施，避免对周围环境产生较大伤害。首先，为减少现场扬尘配有专门吸尘装置，避免干钻出现较多尘土。其次，及时将锚索加固施工现场废气物收集整理并放置于专门场所，尤其严格控制油料渗漏，避免油料对空气、土地、水体等资源产生严重伤害。第三，根据钻孔情况对地质情况进行准确判断，封孔钱对洞内是否存在溶洞、暗河等进行深入了解和探索，确定施工质量，避免注浆过程对地下水产生污染等问题。第四，集中堆放现场材料，由专门负责人员管理施工设备，并修葺好防水、排水等设施，正常进行现场文明施工。
8结语与经验总结
按上述方法完成了京福铁路客专路基框架梁锚索施工技术，该施工方法有效地保证了框架梁锚索的施工质量，同时也有助于保证施工安全钰施工进度。本工程完成后积累了一定的工作经验，有助于今后类似工程施工与管理。具体总结为：
第一，严格控制测量放线工程，将孔位吾侪控制在0.2m范围内。第二，严格控制脚手架搭设过程，充分保证脚手架稳定性，符合紧固件是否完全紧固，避免出现松动问题。第三，将专用钢管安装与脚手架上，确定孔口坐标，在钢管上防治钻机，以边坡方向为基础用经纬仪确定基线并将锚索方位角确定，适当调整测角仪，直到所有设计均满足规范要求。紧固相关器件后将孔位坐标、倾角等关键数据进行进一步核查，保证所有数据准确无误后再次确定紧固件误差在2°范围内，然后方可开展下一步施工。第四，施工过程中一旦出现塌孔等问题应当立刻暂停施工并向孔内注浆，注浆24h后,重新扫孔钻进。第五，彻底清洗孔洞，保证孔洞中不存在水和岩粉。第六，保证均匀排列没根钢绞线，保证钢绞线平直，不得存在锈蚀、油污污染等问题，应当剔除机械损伤、死弯等钢绞线。第七，根据钻孔实际深度确定锚索长度，将误差控制在2cm以内，编制孔号编号。第八，严格按照设计规定将定位夹固定于锚索上，保证锚索能够自由伸拉，保证其拉力能够达到设计要求。第九，注浆厚度控制在1cm以上，保证平直安放锚索，锚孔中央防治好张拉段。第十，检查框架梁混凝土轻度以及锚固砂浆强度，只有其强度满足要求后方可开展张拉工作，可以利用“跳张法”检查锚索张拉应力损失情况。十一，标定张拉设备，通过测定后方可将设备投入使用。十二，张拉完成后间隔大约3-5天左右开展第二次张拉施工，张拉力要比设计预应力大，约为原设计拉力115%左右。十三，浆液溢出孔口稳定大约1-2分钟后开始停止注浆，充分保证孔洞注浆饱满。十四，若为高边坡为软岩地质那么框架梁施工中容易出现变化情况，此时应当根据实际情况对框架梁结构进行适当调整。
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论文作者:张铁钢,刘刚
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/10
标签：注浆论文; 框架论文; 情况论文; 路基论文; 砂浆论文; 钻孔论文; 钻机论文; 《防护工程》2017年第31期论文;