刘永恒 王琴
中交路桥华南工程有限公司 325800
摘要：近年我国高速公路及铁路事业发展迅猛，高边坡锚索框格梁施工也日益增多，文章结合工程实际，对该项施工技术在复杂地质条件下的运用进行了阐述。
关键词：高边坡；锚索；框格梁；技术
1 前 言
近年来，随着高速公路及高速铁路事业突飞猛进的发展，我国在偏远山区的路桥施工也日益增多，山区施工，线型要求不能降低，此时，各种复杂的地质条件就成为拦路虎。本文结合工程实际，就路基施工中的高边坡锚索框格梁施工技术做一探讨，供同行参考。
2 工程概况
作者曾经施工的云南元谋至武定高速公路是兰州—磨憨公路中的一段，是国家实施西部大开发的八大通道之一。其中，B6合同段总长3.58Km，路线位于滇中高原北部元谋坝子边缘，穿行于山川谷地，地貌上属构造侵蚀剥刨中山地貌，峡谷地形，海拔高程1700~2050米，山势陡峻，坡度＞30°，山崖常见。路线内不良地质作用主要为滑坡和坍塌，地质条件极为复杂，施工难度大。路基挖方多为深挖地段，挖方最深处达到91.5米，高边坡的开挖与防护应同时进行，开挖一台防护一台，上台稳定后方能进行下台的开挖。
3 高边坡挖方施工
土质路堑以挖掘机开挖配合自卸汽车运输，石质路堑开挖采取预裂爆破，挖掘机配合自卸汽车装运；路基边坡每开挖一级后采用浆砌片石拱形格植草护坡、锚杆框格梁护坡和锚索框格梁护坡方式及时进行加固，再向下开挖，每施工一段加固一段。
图3-1 开挖成型的边坡
4 锚索框格梁防护施工
4.1 主要工序
4.1.1 测量放线：根据设计要求放出框格梁横梁、竖肋边线。
4.1.2 竖向基槽开挖：按基槽控制边线两侧盖加宽20cm左右开挖出梁肋地槽，以便支设模板。
4.1.3 钻孔施工：在基槽内按设计孔位进行钻机定位，开钻成孔。
4.1.4 模板、钢筋及锚具安装：搭设模板；钢筋制作与安装均要满足规范要求；最后定位锚具。
4.1.5 浇注竖向肋柱要保证振捣密实。
4.1.6 锚索施工：安装锚索钢绞线，封闭锚固端注浆孔、排气孔，张拉锚索，最后用砼封闭锚具外露部分。
4.1.7 横向肋柱施工：开挖修整横向肋柱地槽，立模、安装钢筋，浇注砼。
4.1.8 收尾施工：清除碎落台土体，浇注片石砼基础并进行表面平整。
4.2 施工要点
施工除应严格遵守中华人民共和国交通部部颁标准《公路路基施工技术规范标准》、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）有关要求外，尚须注意：
4.2.1 肋柱施工
4.2.1.1 所有钢筋的加工、安装和质量验收等均应按照《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的有关规定进行。
4.2.1.2 锚索框格肋柱嵌入深度应按如下设置：土质及全风化层，地梁嵌入48～50cm，三维植被网5～7cm，骨架嵌入深度23～25cm；强风化层，地梁嵌入35cm，六角空心砖20cm，骨架嵌入10cm；中～弱风化层，地梁无法刻槽嵌入，地梁与骨架均培土35cm，后做交角空心砖20cm。框格竖肋要上下顺直，横梁左右平齐，并确保钢筋砼的施工质量，当岩性为硬岩时，坡面难以平整，为保证框格美观，局部空洞要采用素砼补齐，工程量以现场计量为准。框格横梁每隔3～5排框格设2cm的伸缩缝，设在框格中间，内填浸沥表木板。
4.2.1.3 肋柱定位必须准确，应垂直于路线，高度变化应平缓渐变，尽量减少破坏坡面原状土及植被。
4.2.1.4 最上一台肋柱高度不应小于2.0米，小于5.8米时采用两根锚索，小于3.1米时采用一根，锚具均应设在横竖向肋柱交结点上。
4.2.1.5 肋柱内管道应按设计设置#字型定位筋并点焊在主筋上，不容许铁丝定位。确保管道在浇筑混凝土时不上浮，不变位。管道设置的容许偏差不得大于+10mm，横向不得大于5mm，肋柱加密箍筋间距可根据实际情况调整，确保管道位置正确。
4.2.1.6 每段肋柱混凝土浇筑后应立即检查每一管道是否漏浆和堵管。锚索肋柱强度满足设计要求，外观上顺直，美观，无麻面。
4.2.2 碎落台施工
4.2.2.1碎落台采用8cm厚15号素混凝土浇注筑，在下层边坡交界处设平滑圆弧过渡。
4.2.2.2 碎落台应与框格梁边对应位置设置变形缝。
4.3 锚索工程施工
4.3.1造孔
4.3.1.1 锚孔钻进应采用无水干钻。为满足锚固要求，锚固段造孔时，不得采用泥浆等有碍结合强度的护壁造孔，保持孔内干燥及孔壁及干净粗糙。
4.3.1.2 钻孔机具的选择：应当根据锚固地层的类型、钻孔直径、钻孔深度、锚固工地的场在条件等来选取钻孔设备，在塑性粘土中，可以采用螺旋钻凿或取芯钻凿设备。而在岩层中应采用以压缩空气有动力的潜孔钻机，在岩层破碎或松散的地层中应采用跟套管钻进技术，发保证钻孔完整不坍塌。
4.3.1.3 严格按照设计图中锚索间距、倾角、高程进行施工，当地形条件限制无法施工时，应会同监理，设计人员拟定新孔位，在未征得监理、设计单位同意时，不得自行变更设计。
4.3.1.4 钻孔偏差：较好岩石地基为1/100～1/200；砾石层、坡面层及不均匀地层，其精度在1/50之下，较深的钻孔可放宽要求。钻孔深度应满足锚固段的有效长度及安全储备并有不小于50cm的预留深度。如钻孔时发现锚固段地层差于设计资料时，应及时通知监理工程师和设计单位，以便确定是否啬孔深度或采用其它特殊措施来满足设计要求。钻孔的孔径、倾角、方向角等的误差，参照国际锚固协会（FIP）规范，采用如下值：与锚固钻孔轴的误差在75mm以下；与设计锚固轴线的倾角、水平角误差在+2.5°以下；锚固孔布置误差为锚索长的1/30以下。
4.3.1.5 在穿钢绞线前应用高压水洗孔，确保锚孔清洗干净。
4.3.1.6 在高边坡或场在受限处施工锚索时，应搭建满足相应承重能力的脚手架。
4.3.2 锚索安装。
4.3.2.1锚索安装
锚索入孔前应进行下列各项检验，并经监理工程师认可：锚孔内及周围杂物必须清除干净；锚索长度应与设计孔深相符；锚索应无明显弯曲，扭转现象，锚索防护涂层无损伤，凡有损伤的必须修复。用人力将锚索抬起塞入钻好的锚孔中，若遇坍孔刹车索未下至设计深度时，必须将其拔出，重新用钻机清孔，然后再下锚，直到满足设计要求为止。下锚过程中不应损伤锚索的防护措施。
4.3.3 注浆
4.3.3.1 注浆工艺要求
水泥砂浆采用标号不低于42.5，生产日期在3个月内的新鲜普通硅酸盐水泥制成的水泥砂浆，水灰比为0.40～0.45。搅拌后的泌水率宜控制在2%，最大不超过3%。
当因工期等原因要求速凝时，可加速凝剂，也可掺入对预应力钢绞线无腐蚀作用的膨胀剂等到外加剂，其他配置不变。
在浆体未凝固前不得移动锚索，并需要进行养生。
锚孔浆液容量一般取设计用浆量的120%～130%，裂缝发育存在的溶洞、溶缝时浆会超灌很多，制浆前与灌浆过程中要充分注意。
如遇孔道堵塞，必须更换注浆口，但必须将第一次灌入的水泥浆排出，以免两次灌入的水泥浆之间有气体存在。锚索下入孔后6个小时内必须注浆，有地下水的孔，造孔成孔后的4小时不能下锚时，应在下锚前重新洗孔，速洗、速设锚，速注浆。锚索注浆时，应等待锚孔内水泥浆面稳定后才停灌，不稳定时，应继续缓慢加压注浆，不稳定不得停灌。在灌满孔道并密封排气孔后，宜再继续加压至0.5～0.6Mpa，稍后再封闭灌浆孔。
4.3.3.2 灌浆压力
为保证锚索的承载能力，灌浆的最低压力以0.4～0.8Mpa为宜，岩层中，无裂隙的灌浆压力可以取低值，有裂隙时，可在下锚前采用自流预灌浆，再钻孔、洗孔、设锚，在土层中，可根据土体的密实性能，选用不同的的灌浆压力，土层密实时，选用0.4～0.6Mpa，土质疏松时，选用0.6～0.8Mpa。
4.3.4 张拉与锁定
4.3.4.1张拉
预应力锚索的张拉必须在灌浆体及结构物混凝土工程达到龄期强度后，才能施加预应力，并通过张拉试验或验证确定是否满足设计规定的承载力。张拉时需注意以下几个问题。
预应力张拉：张拉时应将施加的预应力张拉值分成3～5级进行循环张拉，每级张拉荷载设计为张拉力的1/3～1/5。岩层地质可取3级，土质地层宜取较多的级数。每次循环间隔时间，岩层地质可取1小时左右，土质地质可取1天左右。软散软弱的地层间隔时间宜长些。
每次加载，需稳定一段时间，一般情况岩石地层稳定时间宜在10分钟左右，土质地层宜在20分钟左右。松散、软弱地层稳定时间宜更长些。操作控制，以张拉值稳定时间的2倍为度。
4.3.4.2 锁定封锚
确认锚索承载能力后，全部锚索张拉够吨位，产生工程效果后，可切断外露的工作钢绞线，但应在锚具顶面外留80～100mm线头，不宜留的太短，以防钢绞线滑掉入而失效。然后采用防腐涂料仔细涂刷外露钢件（锚具、夹片、钢绞线、钢垫板等）。在锚孔中补浆后，用C20混凝土封闭全部外露的锚具及金属垫板等，保护、防护锁定头，使之成为沁久锚固工程的组成部分，封锚砼任一部位的最小厚度，不得小于30mm，所有管道及管道与锚具的连接均应确保其密封性。
锚索锁定后48小时内若发现有明显的就力松弛时，应进行补偿张拉。
图4-1 锚索框格梁防护好后的边坡
5 结语
通过对路基在复杂地质条件下的高边坡锚索框格梁防护技术阐述，我们不难看出施工关键是边坡开挖需科学合理，锚索框格梁防护要规范及时，做到开挖一台防护一台，控制各道工序时更要做到精心组织、精细施工。换言之，我们相信，只要设计合理、施工规范，再复杂的地质条件，再艰苦的自然条件在人的伟大力量下也只是“纸老虎”，我们也相信；我国公路铁路行业的各项施工技术在偏远山区的发展必将日趋成熟。
论文作者:刘永恒,王琴
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/28
标签：锚固论文; 钻孔论文; 地层论文; 地质论文; 土质论文; 防护论文; 路基论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;