摘要：高边坡防护工程大量涌现，与其相关的道路病害和环境的破坏现象也随之而来，为了防止道路病害，保护生态环境的相对稳定，引进了目前比较成熟的锚杆框架梁技术，并应用在高边坡防护中。本文就结合工程实例，就锚杆框架梁在高边坡防护中的施工技术进行分析和探讨。
关键词：道路施工；高边坡防护；锚杆框架；施工技术；经济发展
前言
对浅层不稳定的土质、软质岩、节理裂隙发育的硬质岩路堑在开挖施工过程中，就会不可避免的遇到坡边变形和边坡坍塌等问题，高边坡防护设计中采用锚杆框架梁护坡防护。施工技术可以使结构和岩层锁在一起。并且形成一定的复合体，使不利的应力状态可以得到一定的调整和改善，能够使它有效地承受拉力和剪力提高抗剪强度，防止坡体位移。
1工程简介
本文以江门至罗定高速公路ZK19+010～ZK19+195段边坡为例进行阐述，本段边坡防护根据地层地质条件设置锚杆框架加固，锚杆采用φ32mm钢筋锚杆，锚杆长度9米。锚杆孔φ110mm，孔内注M30水泥砂浆。框架梁为C30混凝土，框架嵌入坡面20cm。锚杆框架分片布置，以片为单位，片高与每级边坡高度相同，宽度6.0米，坡率与边坡坡率相同，每片布置6根锚杆，图1为边坡开挖施工照片。
图1
2锚杆框架施工工艺流程以及施工方法
2.1锚杆框架梁施工工艺流程
施工准备→测量放样→钻机就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚杆→注浆→开挖框架槽→钢筋安装→模板安装→砼浇筑→框架内客土植草。图2为边坡施工照片。
图2
2.2截水沟施工
做好截水沟，将边坡按设计刷至边坡平台。
2.3锚杆孔测量放线
按设计立面图要求，将锚杆孔位置准确测量放线在坡面上，孔位误差不得超过±50mm。竖肋的具体长度可根据实际边坡高度确定，但锚杆的位置须按等分坡面的长度进行放样，其间距可适当调整。如遇既有刷方坡面不平顺或特殊困难场地时，需经设计及监理单位认可，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚孔定位。
2.4钻孔
设备钻孔机具的选择，根据锚固地层的类别、锚杆孔径、锚杆深度、以及施工场地条件等来选择钻孔设备。岩层中采用MG-50锚杆钻机钻孔成孔；在岩层破碎或松软饱水等易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。
2.5钻机就位
利用φ50mm脚手架杆搭设平台，平台用锚杆与坡面固定，钻机用三脚支架提升到平台上。锚杆孔钻进施工，搭设满足相应承载能力和稳固条件的脚手架，根据坡面测放孔位，准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整，确保锚杆孔开钻就位纵横误差不得超过±50mm，高程误差不得超过±100mm，钻孔倾角和方向符合设计要求，倾角允许误差位±1.0°，方位允许误差±2.0°。锚杆与水平面的交角z不大于45°，一般在15°～20°之间。
2.6钻进
钻孔要求干钻，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和保证孔壁的粘结性能。钻孔速度根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其它意外事故。钻进过程中对每个孔的地层变化，钻进状态（钻压、钻速）、地下水及一些特殊情况作好现场施工记录。如遇塌孔缩孔等不良钻进现象时，须立即停钻，及时进行固壁灌浆处理（灌浆压力0.1～0.2MPa），待水泥砂浆初凝后，重新扫孔钻进。钻孔孔径、孔深要求不得小于设计值，孔口偏差≤±50mm，孔深允许偏差为+200mm。为确保锚杆孔直径，要求实际使用钻头直径不得小于设计孔径。为确保锚杆孔深度，要求实际钻孔深度大于设计深度0.2m以上。
如果锚杆在钻孔施工过程中遇地下水，应送检地下水对混凝土结构的侵蚀等级，并将检测结果报监理、业主，以便采取相应的措施。
2.7锚杆孔清理
钻孔完成后，使用高压风进行清孔，清除孔内岩粉和积水。严禁采用水冲钻进。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、达不到设计孔径。钻孔孔壁不得有沉碴及水体粘滞，必须清理干净，在钻孔完成后，使用高压空气（风压0.2～0.4MPa）将孔内岩粉及水体全部清除出孔外，以免降低水泥砂浆与孔壁岩土体的粘结强度。除相对坚硬完整之岩体锚固外，不得采用高压水冲洗。若遇锚孔中有承压水流出，待水压、水量变小后方可下安锚筋与注浆，必要时在周围适当部位设置排水孔处理。如果设计要求处理锚孔内部积聚水体，一般采用灌浆封堵二次钻进等方法处理。
2.8锚杆孔检验
锚杆孔钻孔结束后，须经现场监理检验合格后，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条件下验孔，要求验孔过程中钻头平顺推进，不产生冲击或抖动，钻具验送长度满足设计锚杆孔深度，退钻要求顺畅，用高压风吹验不存明显飞溅尘碴及水体现象。同时要求复查锚孔孔位、倾角和方位，全部锚孔施工分项工作合格后，即可认为锚孔钻造检验合格。
2.9锚杆体制作及安装
锚杆杆体采用孔径为Φ32mmHRB400螺纹钢筋，锚杆长度允许偏差-30-100mm（设计要求），沿锚杆轴线方向每隔1.5-2.0m设置一组Φ6mm钢筋支架作定位器，插入锚杆时杆底端应距钻孔底不少于15mm，锚筋尾端防腐采用刷漆、刷环氧树脂涂料、涂油等防腐措施处理。锚杆配合框架梁使用，锚头采用弯钩10cm与框架梁主筋焊接或绑扎牢固。
2.10锚固注浆
孔内注浆采用孔底返浆法施工，先将锚杆在孔内准确安装就位后注浆，注浆采用注浆套管从钻孔底部向孔口方向灌注，压力为0.4-0.5MPa，灌浆灌压密实，浆液饱满，实际注浆量不得少于计算量，压力注浆时充盈系数为1.1-1.3，注浆结束后，将注浆管、注浆枪和注浆套管清洗干净，同时做好注浆记录。
2.11锚杆先做3根试验，使我们深入了解锚杆的施工工艺流程，及需要注意的问题，检验施工工艺的可行性，施工准备的可靠性、施工组织的合理性。
通过在ZK19+050、ZK19+085、ZK19+120处实施锚杆试验，投入的主要设备有IMY潜孔钻1台，HJB-2注浆机1台，13X1-500电焊机1台，40型钢筋切割机2台，GT3钢筋调直机1台，GW6-4钢筋弯曲机1台，电钻3台，风镐3台，空压机1台，砼运输车2台，砂浆机1台，2T卷扬机1台，振动棒3根。
2.12基槽开挖
根据测量人员测设的框架纵、横梁位置，用白灰撒好开挖边线（或直接挂线）。然后利用钢尺丈量等方法进行校核。
先对开挖的边坡进行修整，将凸出地方削平，然后按照框架竖框架纵纵梁尺寸及模板厚度精确挖出框架梁轮廓，然后采用人工开挖深20cm的槽，宽度为设计宽度加模板宽度。开挖时注意要使开挖断面垂直于路堑边坡坡面。
在施工安装框架梁钢筋之前，先清除框架槽底部浮渣，保证基础密实，并在基底用2～5cm厚M30水泥砂浆找平垫层，遇边坡有局部超挖较大悬空处采用浆砌片石嵌补。
在坡面上打短钢筋锚钉，以便固定模板。准备好与混凝土保护层厚度（5cm）一致的混凝土（C30）垫块。
2.13钢筋绑扎
钢筋制作下料前应进行除锈、调直等，且经检验合格后方可使用，钢筋进入现场之后应分类储存于地面以上的平台，用垫木支撑，彩条布遮盖，立好标牌。
锚杆按要求进行拉拨试验，合格后才能进行钢筋安装，钢筋采用现场坡面绑扎、焊接的方式进行，钢筋净保护层厚度为5cm，钢筋焊接时双面、单面均可，单面焊搭接长度10d，双面焊搭接长度5d，锚杆的弯钩需与框架梁主筋焊接或绑扎牢固，若锚杆与箍筋相干扰可适当调整箍筋，且注意在钢筋绑扎、焊接预留伸缩缝的位置。钢筋焊接接头需错开分散布置，同一截面钢筋接头数不得超过钢筋总根数的1/2，且焊接接头间距大于75cm.
准备好与混凝土保护层厚度（5cm）一致的混凝土（C30）垫块，在安装钢筋的同时在底部每1m放置一个垫块，保证底部混凝土保护层厚度，立面为梅花型布置1m2不少于4个垫块。
2.14模板安装
安装模前先检查钢筋施工质量，自检合格后报监理验收检验，并做好记录，然后再安装模板。
模板表面刷脱模剂，模板拚装要平整、紧密，净空尺寸准确，符合设计要求。
用钢管、扣件支撑固定模板，并与锚杆外露端部连接稳固，模板底部要与基础紧密接触，以防涨模，漏浆。
2.15浇筑混凝土
浇筑前应检查框架的截面尺寸，要检查钢筋数量及布置情况。
框架梁主筋的保护层厚度要满足设计要求。
框架梁为C30现浇混凝土，混凝土采用集中拌合，砼灌车运输至现场，卷扬机垂直运输至施工部位，采用料桶送入模内进行浇筑。按照从下到上，每框架先纵梁再横梁的顺序浇筑，浇筑框架梁混凝土必须连续作业，插入式振捣棒振捣，砼浇注时，尤其在锚孔周围，钢筋较密集，一定要仔细振捣，保证质量。框架分片施工，两相邻框架接触处留2cm宽伸缩缝，用浸沥青木板填塞，或用沥青麻絮堵塞。当浇筑的混凝土强度达到2.5MPa时，可进行拆模处理，注意保护结构物的边角，不得有破损翘曲、掉角啃边等现象。
挡水缘与框架梁同时浇筑。挡水缘混凝土面露出坡面5cm，以利坡面排水。
混凝土养护在混凝土浇筑12-24小时后进行，养护时间不少于7天。
施工效果如图3。
图3
3施工注意事项
锚杆施工前应选择地质、环境有代表性的地段进行拉拨试验及开挖试验，试验孔数不少于3孔，以验证锚杆砂浆的握裹性和锚固段的设计指标，确定施工工艺和参数，其相关参数在同一标段内相同地层通用。
边坡开挖必须从上至下分层开挖，开挖一级后及时施工锚杆、框架梁。在进行锚杆框架梁施工时，在土质、软质岩及风化硬质岩边坡路堑地段框架梁必须采用人工开槽的方式嵌入坡面中。
锚杆间距孔位应按设计要求准确放置于坡面上，孔位允许偏差+100mm；锚杆深度不少于设计深度，也不宜大于设计深度的50cm；锚杆杆体长度允许偏差-30——100mm；锚杆钻孔倾斜度允许偏差+1。。
钻孔应采用干钻，特别是在土层及风化岩层中钻孔时，严禁采用水钻，以防坍孔，缩孔。
拌合水水质应符合规范要求。
M30注浆浆液应搅拌均匀，随拌随用，并在初凝前用完，严防石块、杂物混入浆液。
注浆管应有足够的内经，能使浆体压至钻孔的底部，注浆管应能承受1MPa的压力。
锚杆孔清孔应采用高压风清孔，排除孔内杂物和积水，然后将注浆管插入距孔底30-50cm处，浆液自内而外连续灌注，随着浆液的灌注，慢慢拨出注浆管，注浆压力控制在0.4-0.5MPa，中途不得停浆，在初凝前要进行补浆，必须做到浆液均匀地填满钢筋与孔壁间的空隙。
锚杆孔注浆后至少养护7天，养护期间严禁敲击、摇动锚杆或在杆体上悬挂重物。待锚杆孔内砂浆强度达到设计强度的70%后，进行框架梁和封头施工。
锚头应埋入框架梁中，锚头钢筋与框架梁钢筋焊接连接。
加强施工过程中的信息反馈，若地质发生变发或其它特殊情况应及时反映，以便采取相应措施。
施工期间严禁在堑顶边缘及边坡平台上大量堆积集中荷载。
施工前做好安全技术交底。
4结束语
锚杆框架梁可提高高边坡岩土的结构强度和抗变形刚度，增强边坡的整体稳定性。合理选择施工工艺和技术措施是保证锚杆框架梁施工质量的关键。
参考文献：
[1]《公路工程技术标准》JTG B01-2003
[2]《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006
[3]《公路工程施工安全技术规范》JTGF90-2015
论文作者:黄付令
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/4
标签：锚杆论文; 框架论文; 钻孔论文; 钢筋论文; 注浆论文; 混凝土论文; 孔径论文; 《基层建设》2018年第9期论文;