中交路桥华东工程有限公司 上海市 201203
摘要:随着经济、政治、科技等快速不断的发展,可持续发展观念的不断深入,同时也对我国高速公路路基边坡防护工程的实施提出了更为严格的要求。路基边坡防护形式需要结合多种因素,如施工场地、周边环境、气候特点和土壤等。通常情况下,路基边坡防护形式有:植草护坡、花格草皮、方格骨架内护坡、拱形骨架防护、路堤浆砌片石护坡、路肩、护脚墙、挡墙、喷播植草护坡、钢筋混凝土骨架锚杆护坡、路堑挡墙等。现通过对湖南省娄底至衡阳高速公路第七合同段路基边坡防护工程施工进行总结,希望对高速公路路基边坡防护工程的实施有所帮助。
关键词:高速公路;路基边坡;防护工程
本项目属湖南省娄底至衡阳高速公路第7合同段,起始桩号为K94+500,终点桩号为K104+000,路线全长9.5km。全线均位于湖南省衡阳地区,起于祁东县白鹤铺镇排原村,往南经兰子皂、书下岭、牛安塘,后进入衡阳市衡南县境内,终于衡南县柞市镇沙溪村。本项目采用四车道高速公路标准,设计速度为100km/h,整体式路基全幅宽26m,主线路基全长8665.68m。
1公路路基边坡防护的意义
高速公路修建势必要将路基填高或路堑挖深,破坏了沿线原生态系统,导致植被覆盖受到损坏或完全消失,并且可能产生岩石裸露、水土流失或山体滑坡等自然灾害,威胁着人们的生命和财产安全。为了减少公路路基的损坏和行车安全,应对公路路基边坡防护加以重视。路基边坡防护技术是采用防护加固等方法和措施,防止路基坡面出现剥落、坍塌、冲刷或者山体滑坡等无法人为阻止的灾害。路基裸露的坡面的稳定性,受坡面自身构造、坡面岩土性质、周围地形特征等因素以及地震等一些自然灾害及人类的不当行为活动的影响。为此,对于路基坡面必须采取必要的措施加以防护。边坡防护技术对路基边坡防护有着直接的影响,为了保证施工质量,必须合理地选择防护施工技术和方法。施工时,应认真核对设计图纸,严格按照图纸施工,在保证施工质量的同时考虑方便之后的维护工作。当然,路肩表面、近旁河流也是防护重点。在路基边坡防护中应遵循“预防为主、就地取材”的原则。
2娄衡高速公路路基边坡防护工程实施方案分析
2.1喷播草籽防护
2.1.1适用范围
适用于填方边坡高度Ht<2m以及切方边坡高度Hq<3m时的坡面。
2.1.2施工技术
(1)人工整平坡面,清除所有的岩石、碎泥块、植物和垃圾,若坡面土不利于草种生长,则需用改良土进行置换,厚度控制在50~75cm,并用水润湿让坡面自然沉降至稳定。在骨架内播种草籽的,先将骨架内的碎石清理干净。然后按图纸要求回填种植土。
(2)草种选择根部发达、叶茎低矮、枝叶茂盛、生命力强的本地草种。播种时间以气候温暖,湿度较大的季节为宜。每撒播段完工后,及时对草种进行覆盖,再用人工拍压,以确保草种稳定,不流失。
(3)洒水养护采用喷雾器使养护水成雾状均匀的湿润坡面,并保证无高压射水流冲击坡面形成径流,养护时间视坡面植被生长情况而定,一般不少于45d。养护期间加强病虫害的防治,根据植物生长情况及时进行施肥,并根据实际情况对稀疏无草区进行补种。
2.2铺(植)草皮防护
2.2.1适用范围
适用于填方边坡高度2m≤Ht<5m以及切方边坡高度Hq≥3m的坡面,坡面用草皮做成150×150cm2的方格。
2.2.2施工技术
(1)清除坡面上的石块及其他杂物,并翻耕20~30cm,若土质不良,则进行改良,增施有机肥,耙平坡面,形成草皮生长床。铺草皮前将坡面拍实,并洒水润湿坡面。对网格骨架等绿化防护,首先完成浆砌圬工的施工。
(2)在草皮生产基地起草皮前一天进行浇水,起取草皮切成30×30cm大小的方块,或宽30cm,长2m左右的长方形,草皮块厚度控制在2~3cm。为保证土壤和草皮不破损,起出的草皮放在用胶合板制成的托板上,装车运至工地,长条形草皮卷成地毯卷,装车运输。草皮运输时注意保护好其根系。移植发育充分、并有足够根系的草皮时,装卸过程中轻拿轻放以防止其破碎。
(3)铺草皮选择在适宜的季节进行。把运来的草皮块自坡脚处向上顺次平铺于坡面上,草皮块与块之间保留5mm的间隙填入细土。铺好的草皮在每块草皮的四角用尖桩固定,尖桩与坡面垂直,露出草皮表面不超过2cm。尖桩宜为木质、竹质或新采带皮柳梢,长20~30cm,粗2~3cm。草皮每铺好一个段落,将草皮全面拍打一遍,以使草皮与坡面密贴。
(4)草皮从铺装到适应坡面环境健壮生长期间及时进行洒水,每次洒水量以保持土壤湿润为原则,每日洒水次数视土壤湿度而定,同时加强病虫害防治,及时施肥补苗,直至出苗成坪。
2.3石砌砌体防护
2.3.1本项目路基防护石砌砌体形式主要有:方格骨架、拱形骨架、路堤浆砌片石护坡、护肩、护脚墙、挡土墙、路堑挡墙等。
2.3.2石砌体防护的施工技术
(1)石料要求强韧、密实、坚固耐久,质地细致,色泽均匀,表面干净、无风化剥落和裂纹及结构缺陷。
(2)块石大致方正,上下面大致平行。石料厚度不小于200-300mm,石料宽度及长度分别为石料厚度的1-1.5倍和1.5-3倍。石料的尖锐边角须凿除,角隅石根据需要凿成相应的形状。
(3)片石砌筑时采用坐浆、挤浆法分层、分段砌筑,严禁采用灌浆法施工。
(4)同层第一块片石应尽量咬合,不同层间片石错缝应合理,竖缝应错开布置,除沉降缝外,不得有上下通缝。在砌筑护坡时,片石不宜“立砌”(即将片石垂直于基面的方向摆放),以免因砌缝过多影响砌体的整体强度。
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2.4 锚杆框架梁防护
2.4.1锚杆框架梁施工工艺流程:确定孔位→钻机就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚杆→注浆→制作框架梁。
2.4.2锚杆框架梁施工方法
(1)锚杆孔测量放样
在每级坡面开挖成形后,按照设计图纸要求将锚孔位置准确测放在坡面上。在锚杆施工范围内,起止点用仪器测量放样并设定固定桩,中间段视现场条件进行加密,并保证在施工阶段不被损坏,其他位置以固定桩为准采用钢卷尺丈量,全段统一进行放样,测定的孔位点,严禁边施工边放样。孔位在坡面上纵横误差不得超过±50mm。
(2)钻孔设备的选定
钻孔机具的选择:根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚杆深度及施工场地条件等选择合适的钻孔设备。
(3)钻孔设备安装
①、采用¢48mm钢管脚手架搭设施工操作平台。施工前对脚手架进行检测,确保其稳固、牢靠。
②、操作平台用锚杆与坡面进行固定,钻机用三角支架提升到平台上。
③、根据坡面上测放的孔位,准确固定安装钻机,并严格进行机位调整,确保锚杆孔开钻就位纵、横误差不超过±50mm,高程误差不超过±100mm,钻孔倾角和方向符合设计要求,倾角允许误差为±1°,方位允许误差±2°。
④、钻机就位水平、稳固,施钻过程中随时注意进行检查、调整。
(4)钻进方式
钻孔要求无水干钻,禁止采用水钻,以确保锚杆施工不至于恶化边坡岩体的工程地质条件,确保孔壁的粘接性能。
(5)钻进过程
钻进过程中对每个锚孔的地质变化,钻进状态(钻压、钻速)及一些特殊情况作好施工现场记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时,立即停止钻进,并及时进行固壁灌浆处理,待水泥浆初凝后,重新扫孔钻进。
(6)孔径孔深
锚杆孔设计直径为90mm,孔口偏差±50mm,孔深允许偏差为-10—+50mm。为确保锚杆孔成孔直径,实际采用钻头直径不得小于设计孔径。为确保钻孔深度,要求实际钻孔深度大于设计深度200mm以上。
(7)锚杆孔清理
锚杆孔钻进达到设计深度后,不能立即停钻,要求稳钻1-2分钟,防止孔底尖灭,不能达到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉渣及水体粘滞,必须清理干净,在钻孔清理完后,使用高压空气将孔内岩粉及水体清除出孔外,以免降低水泥砂浆同岩体土层的粘接强度,除相对坚硬完整岩体锚固外,不得采用高压水枪冲洗,若遇锚孔有承压水流出,待水压水量变小后方可下按锚筋及注浆,必要时在周围适当部位设置排水孔处理。
(8)锚杆孔检验
锚杆孔钻孔结束后,须经现场监理工程师检验合格后,方可进行下道工序。孔径、孔深检查一般采用设计孔径、钻头和标准钻杆在现场监理旁站的情况下验孔,要求验孔过程中的钻头平顺推进,不产生冲击和抖动,钻具验送长度满足设计锚杆孔深度,退钻顺畅,用高压吹验不存在明显飞溅尘渣及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、斜度和方位,全部锚孔施工分项工作合格后,即可认为锚杆孔检验合格。
(9)锚杆杆体制作及安装
普通锚杆框架梁植草防护中的锚杆杆体采用¢32mm的螺纹钢筋,沿锚杆轴线方向每隔2m设置一组钢筋定位器,混凝土保护层厚度不小于35mm;钢筋混凝土骨架锚杆内空心预制块护坡的锚杆采用¢28mm的Ⅱ级钢筋,钢筋保护层厚度不小于25mm。锚筋尾端采用刷漆等防锈措施进行处理,锚杆端头与框架梁钢筋焊接,如与框架钢筋、箍筋相干扰,可局部调整钢筋、箍筋的间距,竖、横主筋交叉点必须绑扎牢固。
(10)锚孔注浆
①、注浆管:注浆管要具有足够强度,保证在注浆过程中注浆顺利,不堵塞、爆管或破损拉断。
②、注浆材料:采用水灰比为0.45-0.5的水泥浆,水泥使用普通硅酸盐水泥。
③、注浆浆液:注浆浆液严格按照配合比搅拌均匀,随搅随用,浆液要在初凝前用完,防止石块、杂物等混入浆液。
④、注浆:常压注浆作业从孔底开始,实际注浆量一般要大于理论注浆量,或以孔口不再排气且孔口溢出浓浆作为注浆结果的标准。如一次注不满或注浆后产生沉降,要补充注浆,直至注满为止。注浆压力为不小于0.2Mpa,注浆量不得少于计算量。注浆结束后,将注浆浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净,同时做好注浆记录。
(11)框架制作
普通锚杆框架梁植草防护中框架格梁为现浇C20砼;钢筋混凝土骨架锚杆内空心预制块护坡中边梁、顶梁、底梁、方格均为现浇C25砼。框架采用人工进行开挖,石质地段使用风镐开凿,超挖部分采用砼调整至设计坡面。钢筋制作安装过程中,钢筋接头错开布置,同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的1/2,有焊接头的截面之间的距离不得小于1m。因锚杆无预应力,锚杆尾部不需外露、不需加工丝口、不用螺帽和砼锚头封块,只需将锚杆尾部与竖梁钢筋相焊接成一整体,若锚杆与箍筋相干扰可局部调整箍筋的间距。模板采用木模板,用短锚杆固定在坡面上。
3结论
鉴于保证高速公路路基边坡质量的必要性,本文介绍了公路路基边坡坡面防护的意义、娄衡高速公路路基边坡防护形式及应用范围等,根据娄衡高速公路各种防护形式应用的对比分析,比较得知传统的植被防护技术与工程防护技术相结合的边坡防护技术是最理想、有效的施工方法,为以后高速公路路基边坡防护积累了经验。
参考文献:
[1]《湖南省娄底至衡阳(归阳)高速公路第7合同段两阶段施工图设计》;
[2]《公路路基施工技术规范》(JTG F10—2006);
[3]《湖南省高速公路施工标准化管理指南 路基路面工程篇》;
[4]《娄衡高速公路路基工程标准化施工作业指南》;
[5]国家颁发及行业现行设计规范、施工规范、技术规程、质量检验评定标准及验收办法;
论文作者:孙志雨
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/26
标签:路基论文; 草皮论文; 防护论文; 锚杆论文; 注浆论文; 钻孔论文; 高速公路论文; 《防护工程》2018年第28期论文;