特殊路基防护施工技术

苏龙海，孙宝君

(黑龙江省龙建路桥第三工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150009)



特殊路基防护施工技术

苏龙海，孙宝君

(黑龙江省龙建路桥第三工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150009)

介绍了特殊路基防护施工技术。

动态加固；压力分散型；预应力；锚索；施工工艺

1 工程概况

该工程位于我国北方某地区，所处位置为软弱土壤等不良地段。通过开展地质勘查后发现，该项目处垭口地层岩性是白垩系龙井组K2l粉砂岩层，包括全风化泥岩夹薄层粉砂岩(0～5.0m)，遇水后极易发生崩解现象；5～10m为全风化泥岩；10～11m为全风化泥岩弱软夹层。获取施工地区地质资料后，开展大量力学实验，实验结果显示，该地区为一种强膨胀、强风化软岩，易发生地质灾害现象，因此在施工过程中要予以高度重视。该工程项目根据现场勘查结果，确定确定采用锚管桩+压力分散型预应力锚索+架梁复合的支护方案，在开挖后形成20m左右边坡，实施三级支护，其边坡坡率的比值为1∶1.5。

2 特殊路基防护施工工艺

2.1 锚管桩施工

路堑开挖前，在开挖线外，紧邻开挖线预先打入4排锚管桩，桩长6m，排距1.5m。边坡开挖垭口采用1∶1.5边坡坡率，每隔6m设一道台阶，台阶宽为6m，共分三级，并设置截水沟。锚管桩为直径60mm的侧壁带孔钢管，并在锚管底部1.2m范围内用钻床加工出φ12mm、间距20cm的压浆孔。在施工过程中，为保证浆体能透过侧孔顺利进入一定范围的岩体内，需要垂直打入坡体后再进行压力注浆。当浆体强度超过70%，开挖边坡，开挖1.5m后打入锚管桩。之后按照上述要求，采用“先打再挖”的方式进行交替施工。待锚索框架梁支护结束后，开始下一级边坡施工。当开挖至坡底时，打入锚管桩，避免底臌。

(1)锚管桩成孔及安装、压浆施工

①钻机安装

锚管桩成孔采用风动潜孔锤冲击成孔施工工艺，在设计桩位位置安装XZ-30型潜孔钻机，安装钻杆及钻具，用垂球法检测钻杆的垂直度，用以确定成孔的垂直度，调整钻机的四个撑脚，使垂直度满足规范要求，方可进行成孔施工。

②成孔施工

成孔钻进采用风动冲击钻孔的方法，启动钻机，并向钻杆内通入高压空气，边钻进边用高压空气将孔内的钻渣从孔底向上排出，直至设计孔深。成孔完毕后，用专用测孔杆(管)检测成孔孔位、孔深及垂直度，检验合格后，即进行锚管的安装及压浆施工。

③锚管的安装及压浆

成孔检测合格后，用人工将6m长的锚管缓慢送入孔内，并尽量避免触碰孔壁，防止孔壁泥渣坍落孔底，安装完毕后，即可进行锚管桩的压浆施工。锚管桩压浆采取成批集中压浆，水泥浆按试验配合比严格在搅拌站集中拌和，按300根锚管桩为一批集中压浆，压浆采用3SNS型高压注浆泵进行注浆。注浆时在锚管口安装临时密封嘴，并保持不小于0.5MPa的注浆压力，直至孔口流出浓浆为止。

2.2 锚索施工

(1)锚索成孔、安装及压浆施工

锚索成孔采用风动潜孔锤冲击成孔施工工艺，在设计锚索位置上安装MD-50型钻机，安装钻杆及钻具，用罗盘检测钻杆的倾角，用以确定成孔的角度，调整钻机角度调节油缸，使倾角符合设计要求。锚索钻孔孔径为146mm，倾角为30°和15°。成孔钻进采用风动冲击钻孔的方法，启动钻机，并向钻杆内通入高压空气，边钻进边用高压空气将孔内的钻渣从孔底向上排出，直至设计孔深。钻进过程中应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现场记录。如遇地层松散、破碎时，应采用跟管钻进技术。若遇坍孔难以钻进，则应进行固壁灌浆处理重新钻进。钻孔完成后使用高压空气将钻孔孔壁、孔底沉渣全部清除干净。

(2)锚索制作

按设计所采用的锚索结构和制作技术要求编索。

锚索材料选用高强度、低松弛环氧喷涂钢绞线，其直径Φj15.24mm，长度为相应的锚索设计长度加1.0m的工作长度，标准强度为1 860MPa，锚具采用OVM锚具(包括配套锚板、夹片)。

(3)锚索安装

在安装锚索中，该项目主要采用人工下索方法。先从成品索堆处抬至孔口，保证抬索过程相互协调。送锚索应保证送索过程协调一致，索体平顺，不扭转。在安装锚索前，及时的检查钻孔，若发现钻孔存在掉块等不良现象，需要及早清理。在安装前，详细检查，锚索体，并由专业人员判断注浆管是否通畅，若发现问题要进行相应的处理。在锚索往孔内穿时，为保证PE管质量，要保证锚索安装平顺，且能根据设计图纸控制外露部分长度。锚索安装完毕后，即可进行锚座及框架梁施。

2.3 锚座及框架梁施工

(1)基槽开挖

在人工清理后的坡面上按照设计图纸用全站仪放出锚座及框架的平面位置及坡面位置，并挂线反复校核坡面位置平面尺寸。锚座及框架梁基槽开挖采用人工开挖的方法进行坡面开挖作业，按照施工放样位置人工挖基槽、平整基底后进行人工夯实，严格控制挖基深度，严禁超挖。

(2)钢筋绑扎

框架梁与锚座钢筋骨架采用在钢筋加工场地预制加工成型现场安装的施工方法。钢筋进场前检验合格后方可使用。

(3)模板支立、混凝土浇筑

立模应进行测量控制，经检查合格后，即可进行混凝土浇注。按试验配合比集中进行混凝土拌制，用混凝土罐车运至施工现场，泵车输送。混凝土振捣采用插入式振动器，保证振捣时注意：振捣棒应振动均匀，边振边插，插点要均匀，避免出现漏振、过振现象。混凝土浇筑完后，及时加以覆盖并按规定洒水养护。

(4)锚索压浆

水泥浆由水泥净浆搅拌机在现场集中搅拌，水泥浆配合比为水泥∶水∶外掺剂=1∶0.42∶0.08，水泥浆搅拌均匀后方可进行注浆，水泥浆用3SNS砂浆泵注入锚孔里。搅拌采用YJ-340搅拌机进行，注浆过程中控制注浆压力不小于0.5MPa，同时用探钎探触水泥浆顶面位置，直至水泥浆顶面达到锚索自由段位置处，缓慢拔出注浆管，边抽拔注浆管边持续对孔内注浆，确保抽拔注浆管过程中浆体密实、饱满。2h后再用探钎探触水泥浆顶面位置，长度大于锚索自由段时应二次补浆，确保锚固段长度达设计要求。

2.4 锚索张拉

(1)张拉设备

张拉之前对张拉设备进行配套标定，张拉采用YCW150B型千斤顶张拉，由ZB4/500型高压油泵控制。

(2)机具安装：锚板安装要求锚板中心与锚索轴线一致，夹片安装要求齐平。

(3)锚索张拉：锚索张拉需要在浆体强度达到设计值的70%后才可以使用，在张拉施工中，需要采用差异分布张拉方法，并根据设计荷载等确定差异荷载的实际参数。在正式张拉前，采用10%～15%的设计荷载进行预张拉，保证各部位能紧密接触。在施工过程中，在充分考虑可能出现的松弛徐变等因素外，在预应力锚索张拉时需要取设计荷载的10%确定张拉吨位，并且在每一级荷载满足标准时，需要持荷5min。张拉采用分级加载：0→10%Nt→25%Nt→50%Nt→75%Nt→100%Nt→110%Nt。张拉控制采用以油压表读数为准，锚索伸长量进行校核的双控方法。

(4)封锚

钢绞线张拉完成后，按钢绞线外露锚板3cm切除多余钢绞线,进行封锚。

(5)封口注浆

张拉结束后，立即使用M30级水泥封口，注浆管从预留孔插入直至管口达到锚固段顶面约50cm。之后持续注浆，直至孔满溢出后，拉出注浆管，此时需要边拉管、边注浆，避免出现孔隙，并保证孔中的空气能充分排出。

(6)外部保护

注浆封口后，从锚具量起，留30mm钢铰线，其余部分截去，在其外部覆盖厚度不小于50mm的与锚座同标号的混凝土封头，以防锈蚀破坏。

[1] 中华人民共和国国家标准．锚索喷射混凝土支护技术规范[S]．中国计划出版社，2001.

[2] 中国工程建设标准化协会．土层锚索设计与施工规范(CECS22：90)[S]．中国计划出版社，1991.

2016-01-11

苏龙海(1974-)，男，高级工程师，研究方向：桥梁设计。

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1008-3383(2016)12-0081-02