公路边坡防护中锚杆挡土墙施工技术的应用
2018-08-22宋晓娜董瑞红
宋晓娜 董瑞红
摘 要: 公路边坡的防护有着非常重要的意义,通过进行公路边坡防护,可以保证公路边坡的稳定,有效地防止边坡失稳对于公路造成破坏。而锚杆式挡土墙是一种常用的公路边坡防护技术,在进行公路边坡防护施工的过程中,常常会对于锚杆式挡土墙加以利用,因此本文主要就锚杆式挡土墙施工技术在公路边坡防护中的应用进行了相应的研究。
关键词: 公路工程;边坡防护;锚杆挡土墙
引言:所谓的锚杆式挡土墙,就是指的通过对于锚杆技术的应用,使其形成挡土墙结构物,从而防止边坡失稳。因为锚杆是一种受拉构件,将其与挡土墙结构联合应用往往能够起到更好的效果,在进行施工的过程中,是将锚杆的一端设置在工程结构物之中,然后将另一端锚固在地层之中,这样通过锚杆和地层的锚固力使得结构物能够更好地保持稳定。当前在公路边坡防护中,锚杆式挡土墙得到了非常广泛的应用,但是锚杆式挡土墙的质量往往取决于相应的施工技术,所以对于锚杆式挡土墙施工技术在公路边坡防护中的应用进行研究有着非常重要的意义。
一、概述
按墙面构造的不同,分为柱板式和壁板式两种。柱板式是指挡土墙的墙面由肋柱和挡土板组成,挡土板直接承受墙面后填料产生的土压力,挡土板支承于肋柱,肋柱与锚杆相连;而壁板式则不设立柱,墙面仅由墙面板构成,墙面板直接与锚杆连接。锚杆是一种新型的受拉杆件,一端与工程结构物相连,另一端通过钻孔插入稳定的地层当中,利用锚杆和地层间的锚固力保障结构的稳定性。
二、公路边坡防护形式
1 骨架植被
骨架植被防护是现阶段非常常见的一种防护形式。该方法可以满足绝大多数情况下的防护需求,并且在材料和成本上的消耗相对较低,因而得到广泛应用。骨架可以采用多种形状,但是具体模式需要考虑到其对降低荷载的重要作用。如果骨架要求突出时,则需要精细化骨架施工。制备防护可以结合边坡的岩土性质。一般情况下骨架制备防护适合于坡率缓于1︰0.75的图纸和强风化岩石边坡。
2 浆砌片石
浆砌片石护坡是目前坡面防护中采用最广泛的一种方式,主要有片石护坡和片石护面墙两种形式。这种护坡方法可以有效地减少雨水对坡面的不良影响,起到稳定坡体的作用。护面墙是浆砌片石的坡面覆盖层,主要用于对比较破碎的挖方边坡的一种封闭。另外,对于一些易风化的岩层也能起到稳定的保护作用。浆砌片石护坡的技术要求并不算高,所以其工艺简单的特点也成为了目前使用广泛的一个原因。但是需要注意的是,该方式手段单一,并且与环境的协调效果差,在今后应该进行技术改进,提升其利用价值。
3 挂网喷射混凝土坡
挂网喷射混凝土护坡主要应用于岩石相对破碎的地段。一般的石质边坡较为陡峭,当坡度很高时,坡面岩石易风化,或是防止边坡坠石砸伤行人和车辆,就需要通过坡面挂网喷射混凝土的方法防护。其原理是依靠锚杆、钢筋网和喷射混凝土共同负荷来提升边坡岩体的整体结构强度,并减少岩体的侧向变形,提升稳定性。
三、公路边坡防护中锚杆挡土墙施工技术的具体应用
1 工程概况
在某高速公路边坡防护施工中,部分露出的地层以粘土颗粒为主的泥质页岩层。众所周知,粘土在水的作用下极易发生崩解和泥化现象,在天然状态下容易出现风化脱落现象,另外粘土的抗剪强度也无法满足施工要求。针对这种土质,如果不经过相应处理,势必会给工程施工埋下巨大安全隐患l到。考虑到该工程边坡坡度设计为1:05,并且在路堑开挖施工过程中需要进行爆破,为确保公路边坡稳定性与安全性,该工程决定采用柱板式锚杆挡土墙施工技术对公路边坡进行防护处理。
2 具体施工工艺
2.1 锚杆施工
柱板式锚杆挡土墙锚杆施工主要包括钻孔、安放、注浆三个环节。钻孔施工需要严格按照施工图纸设计要求进行,根据对施工现场的调查决定将锚孔直径设为1c0m。岩面锚孔按照正方形进行布设,锚孔之间的距离设置为Zm。当锚孔位置布设完成且符合设计要求之后,即可开始钻孔施工。首先,在锚孔位置上安装液压钻机,并对钻机位置进行调整,以确保其平稳性和精确性。然后对钻孔倾角与锚杆倾角进行调整,使两者保持在同一轴线上,并对钻机安装情况进行检查验收,确认其满足要求后正式开始钻孔施工。在钻进施工过程中,需要严格按照钻进参数和要求的速度进行钻孔作业,以免钻进时发生埋钻或卡钻现象,影响机械钻速。当钻孔完成之后,应将成孔内杂物清除干净,保持孔壁粗糙、干燥、清洁,然后对孔口进行覆盖,以防止物体落人其中。
在锚杆安放的过程中,采用点焊连接方式将中20的螺纹钢筋制作成锚杆,保证锚杆满足平顺要求,做好支架防锈措施,并设置锚杆固定支架,用塑料布将锚杆自由段包裹起来。在安放锚杆时,需要将注浆管与锚杆一同放人锚孔内,且注浆管底部与锚孔底部必须保持有一定的距离,一般控制在0.5cm一1cm范围内。锚杆放人的角度必须要与钻孔倾角相一致,以避免安放过程中锚杆被压弯或扭曲。
在注浆施工过程中,当锚杆安放到锚孔内之后,应立刻开展注浆施工,以保持两施工环节的连续性,浆液以水泥砂浆为主。需注意,在进行注浆施工前,应对孔壁进行注水清洗,并确保水泥砂浆搅拌均匀密实。浆液的使用从开始制备到初凝应花费尽可能短的时间,并保证在浆液初凝之前用完,这样注浆施工才会达到最佳效果。在实际注浆施工过程中,需要对排气孔进行全面仔细检查,以防止排气孔发生堵塞,影响注浆施工进行。另外,注浆时需缓慢拔出注浆管,但整个过程管口必须始终处于液面之下。
2.2 锚肋与混凝土面板施工
锚杆注浆施工完成后,还需要对岩面作进一步处理,包括清除岩面上的浮石、杂物等物体,加固不稳定局部部位,采用浆砌片石补砌空洞部位,采用灌浆等方法修补裂缝等。待巖面所有处理工作全部完成,便可开始肋柱基槽开挖施工。对于混凝土喷射作业需要在喷射前进行试喷,以确保混凝土喷射程序制定的科学合理。本工程按照由下至上的顺序采用分段式喷射方式实施混凝土喷射作业。根据试喷结果确定混凝土喷射步骤应设定为送风、开机、给料,其中物料供应必须要连续、稳定、均匀,以确保混凝土施工质量符合有关标准要求。混凝土喷射过程中,喷头与岩面之间间距应始终控制在0.6m至lm之间,且两者应尽可能保持垂直状态,送风压力一般控制在0.1MPa左右。为切实提高混凝土施工质量,需要在避开肋柱的其他适当位置设置伸缩缝,伸缩缝间距一般设为10m到12m。由于施工对象为高速公路边坡,因而混凝土的喷射施工需要满足平整、美观的设计要求,需要达到相关质量标准。
挡土板混凝土喷射终凝2小时后开始进人养护环节,采用喷水养护方式,根据当地气温情况合理设定喷水次数,如当气温高于5℃时,每天应至少喷洒4次,若气温低于5℃,则不宜进行喷水,以防止混凝土挡土板出现冻裂。通常柱板式锚杆挡土墙挡土板的养护时间应至少为7天。
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