山东正元建设工程有限责任公司 山东烟台 264670
1 工程概况
烟台0984号边坡位于烟台某工业园东区北部。其装置区用地界线西侧为工业园内部原已建各工艺装置，东侧距已建路约60m，北侧为保留山体，西北角距码头的锅炉房为236m，南面距已建路分别为522m、64m，西南至遗址保护边线706m。山体防护工程主要围绕曲家山和北灵山，开挖高度约15~48m，A-J段总长2240m，边坡为永久性边坡，安全等级为一级，边坡概况见表1，平面图见图1。
2 场地岩土工程条件
2.1地形地貌
场区属低山丘陵地貌，地势总体上中间高、东西两侧低、北高南低，高程在40.0?148.13m之间，最高点位于中部北灵山山体顶部，最低点位于场地西侧水塘，相对高差约110m，局部沟谷部位起伏较大。
2.2边坡地质特征
构成坡体的岩土层包括残坡积粉质黏土、强风化?中等风化花岗岩、大理岩和煌斑岩，粉质黏土0.50m，仅分布于边坡顶部，坡体主要由强风化?中等风化岩构成，其中强风化岩多属于极软岩?软岩，中风化岩多属于软岩?较硬岩。岩石工程性质较好，对边坡的稳定性相对于土层有利。
根据边坡岩性不同把该边坡优势节理
分为两组：大理岩岩体的优势节理产状分别为10°∠80°、47°∠48°、101°∠36°和235°∠68°；花岗岩岩体的优势节理产状分别为35°∠25°、80°∠52°、150°∠67° 和297°∠52°
边坡开挖范围未见地下水。
3 设计方案
根据该边坡的工程地质特性和岩体变形破坏模式，对边坡稳定性进行分析，通过采用坡率放坡、削坡施做格构锚杆等支护体系，使边坡处于安全稳定状态，，并为后续绿化工程提供基础条件。典型剖面好下：
典型支护剖面如下：
图2 分项工程施工顺序及搭接关系
3.2排水系统设计
坡顶外距离坡顶线5m处设置规则截水沟，边坡平台上设置L型排水沟，坡脚后2m处设置梯形排水沟，排水沟中的水最终接到厂区排水系统。
4 工程施工
4.1施工总体安排
根据设计，结合场地情况，将整个边坡施工分成六个工作区：A-B段为I区，桩号范围K0+000~K0+103；BCDEFG段为II区，桩号范围K0+103~K1+240；GH段桩号范围K1+240~K1+340及K1+340~K1+500分别为III区及IV区；HI段为V区，桩号范围K1+500~K1+980；IJ段为VI区，桩号范围K1+980~K2+240。
4.2施工重点和难点
（1）工程施工重点分析
本工程重点为土石方爆破、坡形修整、格构梁及（预应力）锚杆施工。
（2）工程施工难点分析
① 土石方开挖：由于边坡规模较大（支护长度超过2公里，支护高度达48m），边坡形状复杂（边坡防护设计包含多级边坡、多种坡率及多个边坡平台），且边坡岩土体大部分为强风化或中风化岩，土方开挖以爆破为主，形成的坡形不规则，清理、整修难度大，效率低。
② 各边坡衔接段施工：坡形修整效果直接决定了最终形成边坡的美观程度，场地移交时，边坡形状较设计时有很大差异，局部可能存在超挖，导致施工作业面不足，需进行设计变更，各段坡率及马道位置可能会发生较大变化。就目前情况来看，场地整体移交的难度较大，为保证项目尽快实施，需分段移交，这就给设计人员统筹考虑边坡坡率等设计要素增加了难度，如何做好过渡段（尤其边坡转折处）的施工安排是工作难点之一，既要避免二次施工，又要避免返工的情况出现，且要做到衔接合理、美观。
③ 格构梁、排水系统、检修踏步等的基槽开挖：按照设计要求，格构梁要嵌入坡面一定深度，排水系统、检修踏步等基槽开挖断面尺寸较大。由于边坡主要为强风化或中风化岩石，假如全部采用人工方式开挖，效率低下，严重影响下道工序施工，尤其在坡面上开槽，难度大、安全隐患多。因此，针对不同情况科学选取施工工艺是本项目安全及工期目标得以实现的重中之重。
4.3施工顺序
本工程施工内容包括：土石方开挖、边坡修整、（预应力）锚杆、格构梁、坡顶排水沟、引流槽、L型排水沟、平台砌护、坡脚排水沟、跌水系统、检修踏步、隔离栅及附属设施制安等。根据本工程场地特点和实际情况，各分项工程施工顺序及搭接关系详见图2：
4.4施工方法
4.4.1总体施工要求
根据该工程的特点及设计要求，本工程施工总体要求如下：
（1）土石方工程实施前应首先进行地形图复测，若因超挖导致无法照原设计方案进行或影响到施工安全应及时反馈设计做方案变更；
（2）边坡开挖前坡脚外50m范围内应采用安全护栏进行隔离，醒目位置设安全警示牌，并由专人巡查，除经过允许的车辆及施工人员外，任何人、车、物不得越过安全隔离带。
（3）边坡施工过程中严禁与其他项目的任何工序交叉作业。
（4）根据设计图要求和现场实际情况，结合地形、地质条件等进行综合考虑。先施工路堑边坡顶部截水沟，将地表水排入两侧自然沟；
（5）边坡开挖应自上而下，严格按照设计坡顶线和边坡设计台阶坡坡率、平台宽度等边坡几何要素进行，确保最终边坡平顺、完整；
（6）在清理边坡时，应严格按照设计或动态设计的坡率，从上往下清理，严禁从下往上清理；
（7）岩质边坡爆破时，严禁采用集中装药形式的大爆破，靠近边坡时应采用光面爆破或预裂爆破等控制爆破手段，尽量减少对边坡岩体的损伤；
（8）边坡清理完毕，要及时地进行相应的防护，避免因闲置时间过长出现失稳现象；
（9）在坡面开挖完成后，随即施工平台截水沟并同时进行坡面防护，防止边坡长时间暴露引发滑塌。对3级及以上的边坡，宜边开挖边防护；
（10）对已出现滑动的段落，应先将滑动的岩体清理干净，方可进行下一步作业；
（11）有高压铁塔的段落必须先将铁塔基础加固后，方可进行边坡清理及防护。
4.4.2土石方
土方开挖遵循自上而下分层开挖的原则，土层较薄时，一次性开挖至岩层出露，开挖厚度较大时，分段分层施工，分层高度按2m控制；硬质岩石方采用光面、预裂爆破，尽量减少或避免爆破施工对岩体结构的破坏作用和影响。接近路堑部位严禁采用大爆破，距设计坡面3～5m范围内一律采用光面控制爆破。
4.2.3脚手架
由于边坡施工原因造成支护施工面偏小或没有的情况，机械、人员无法进行施工作业，必须搭设临时脚手架作为施工平台，具体搭设方法为：
搭设流程：放线、摆放木枋→摆放扫地杆→竖立杆并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆，并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→加设临时斜撑杆，上端与第二步大横杆扣紧→安第三、四步大横杆和小横杆→依次搭设上部大、小横杆和立杆→要求高度处→铺设脚手板→搭设防护栏杆及绑扎防护挡脚板、挂安全网。
脚手架钢管采用φ48x3.5钢管，钢管横向、纵向及竖直方向间距均为1.5m。坡角第一根立杆顶入排水沟沟底，沿坡面的每根立杆及水平杆，都将其打入山坡土层或岩层内固定；顺坡面斜杆搭设三层，在架体下部作为斜撑，斜撑撑在水平地面上。在锚杆施工作业层铺设脚手板，以便于放置锚杆施工机械及施工。
4.2.4模板工程
⑴ 模板采用木板按设计尺寸进行拼装。模板线型在曲线段时每5 m放一控制点挂线施工，保证线形顺畅，符合施工要求。
⑵ 立模前首先检查钢筋骨架施工质量，并做好记录，然后立模板。
⑶ 模板表面刷脱模剂，模板接装要平整、严实、净空尺寸准确，符合设计要求并美观。
⑷ 用脚手架钢杆支撑固定模板，模板底部要与基础紧密接触，以防跑浆、胀模。
⑸ 检查立模质量，并做好原始质检记录。
4.2.5锚杆框架梁防护施工
采用凿岩机钻孔，孔径、孔深、孔眼间距严格按设计要求布置，钻孔完成后，用高压风吹尽孔内尘屑，孔内贯注水泥浆并打入相应锚杆。具体施工方法如下：
（1）测量放线
按设计图要求放样，定出锚杆及框架梁的具体施工位置。
（2）普通锚杆施工要求：
（a）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。钻孔深度应大于设计长度 0.5m，钻孔完成后，用高压风﹙0.4MPa﹚吹尽孔内尘屑，孔内贯注水泥浆，并打入锚杆。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），待水泥浆初凝后，重新扫孔钻进。
（b）钻孔：孔径 Φ110，锚杆孔距偏差≤150mm，锚杆与水平面交角为 15°，锚杆钻孔轴线与设计偏差不应大于 2°；
（c）锚杆：锚杆杆体沿轴线方向每间隔 3.0m 设对中支架一副，锚杆要求顺直、
无损伤、无死弯，锚杆杆体使用前应除锈、除油；
（d）灌浆：本工程采用全长粘结型锚杆，锚杆灌浆采用孔底返压灌浆法，灌浆时注浆管应插至距孔底 50～100mm，随浆液的注入缓慢匀速拔出，杆体插入后，若孔口如浆液溢出，应及时补注；灌浆材料为纯水泥浆，水灰比为 0.45～0.5。水泥浆强度等级不低于M30，灌浆压力>=0.5MPa。水泥浆应拌和均匀，随搅随用，一次拌和的水泥浆应在初凝前用完，严防石块、杂物混入。
﹙3﹚框架梁基槽开挖
框架梁基槽采用十字镐或风镐进行开挖，开挖深度和宽度严格按设计要求进行施工。
（4）模板安装和钢筋绑扎
模板要有足够的强度、刚度和稳定性，要求支撑牢固可靠；钢筋焊接单面焊≥10d，双面焊≥5d，要求位置准确，安放稳固。
（5）框架梁混凝土浇注
框架梁施工时应清理、整平坡面，保证框架梁与坡面密贴，全风化、强风化岩层要求梁体嵌入坡体内 20 ㎝，外露 10 ㎝，中风化岩层梁体嵌入坡体深度可适当减小。锚杆框架梁采用 C30 混凝土灌注，每一条应框架梁整体灌注，一次完成。
（6）框架梁混凝土养护
框架梁混凝土浇注完成后，要及时进行养护。采用渗水土工布覆盖，洒水养护，养护期不少于 7 天。
4.2.6预应力锚杆施工
（1）成孔采用专用锚杆钻机，破碎地段跟管钻进；孔位、孔径、孔深及布置形式应符合设计要求，孔距误差不宜超过 200mm，孔深误差不宜超过 200mm。孔内积水及岩粉应吹干净，遇有塌孔情况应扫孔。
（2）锚杆杆体在使用前调直、除锈、除油；防锈采用多道防锈，涂刷两层底漆、一层防锈漆；锚杆自由段与防护套之间填充抗水性好的锂基润滑脂或钙基润滑脂；防护HDPE套与孔壁之间填充满水泥浆，水泥浆水灰比0.5。
（3）为保证锚杆杆体居中，杆体每间隔2m设置一组对中支架，预应力锚杆杆体精轧螺纹钢筋接长应采用专用接头连接以保证杆体连接质量。
（4）采用无粘结一次注浆工艺，准确控制锚固段注浆长度，注浆时应采用注浆管在锚孔底部注浆，注浆压力不小于0.4MPa，必须保证注浆密实。
（5）张拉段涂抹黄油、外套塑料管作为防腐隔离层，保证锚固段长度。
（6）锚墩混凝土须养护至设计强度的90%后方可实施预应力张拉。正式张拉时，应张拉至设计荷载的 105%～110%，再按规定值进行锁定。预应力筋锁定后48h内，若发现预应力损失大于锚杆拉力设计值得10%时，应进行补偿张拉。张拉锁定后，锚头采用同标号混凝土封锚防腐。
（7）钢筋混凝土应现场浇筑。
（8）灌浆材料达到设计强度时，方可切除外露筋，切口位置至外锚具距离不应小于100mm。
4.2.7排水工程施工
（1）严格按设计要求，选定位置，确定轴线。然后按设计图纸尺寸、高程，测定开挖。
（3）构件堆放场地要高于自然场地至少300mm，以防积水；水泥全部入仓库，保证不漏、不潮，下面架空通风。
（4）雨后测定砂、石含水量，及时调整砼配合比，确保水灰比准确。
（5）现场其他材料，如模板、钻头、钻具等堆放场地四周边应设好挡水墙，下雨时进行覆盖。
5 总结
0984号边坡规模大，高度高，其防护设计和施工具有一定的代表性，动态施工龙为重要。把施工过程中遇到的问题，反馈到设计，设计再根据实际情况不断修正，使工程得以正常顺利地进行。
论文作者:王国军,魏义虎,雷宇庆
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/20
标签：锚杆论文; 横杆论文; 水泥浆论文; 排水沟论文; 预应力论文; 框架论文; 钻孔论文; 《防护工程》2018年第33期论文;