公路路基高边坡锚杆框架梁施工技术

（成盛建设集团有限公司，江苏 盐城 224700）

路基高边坡不同于其他边坡，它本身具有特殊的性质，建设过程中的安全隐患也比一般边坡大很多。路基高边坡周围的岩石在一定程度上会影响边坡的稳定性，比较容易滑落，给公路上正常行驶的车辆带来安全隐患。[1]施工技术对边坡施工质量的影响很大，应该做好实地勘察工作，不能只凭借经验，盲目开展施工建设。[2]本文以某公路高边坡工程S为例，分锚杆施工和框架梁施工两个部分对锚杆框架梁施工过程进行了详细的论述。工程施工结果表明，锚杆框架梁结构能有效保证边坡开挖的稳定性，其结构合理，对于易风化、崩解等土岩及易崩塌路堑边坡加固十分适用。

1 公路路基病害特征

公路边坡一般在建设期均进行了必要的支护，但由于地质问题的复杂性、模糊性和不确定性，公路运营过程中，在一些不可确定因素作用下，边坡仍可能出现变形甚至失稳，威胁公路营运安全，造成难以估计的损失。路基的防护与加固工程不仅可以稳定路基，而且可以美化路容，提高公路的使用耐久性。[3]

根据路基工程病害特征，路基病害主要有以下几种：

（1）边坡坍塌：主要由于雨水渗入路基，使其抗剪强度降低，抗滑力减小。

（2）排水设施破坏：主要由水流冲刷导致。

（3）支挡建筑物破坏：主要原因有泄水孔堵塞、反滤层设置不当、基础埋置深度过浅、断面尺寸过小、基底承载力不足等。

（4）路基沉降：主要原因为路基填料不密实。

2 工程概况

某公路省道段高边坡工程，其边坡由于修路开挖而成为高陡型人工边坡，边坡全段长958m，高35～48m，坡体呈东西走向，属于倾角达117～210°的直线型坡体，坡面呈上缓下陡形。施工路段由于边坡围岩风化剥落严重，坡体表面黄土及风化层也存在比较严重的坍塌问题，局部坡面墙顶挤裂变形。对本路基段高边坡加固拟采用锚杆框架梁技术，梁内空心砖客土植草及人字形骨架护坡。

3 路基高边坡锚杆框架梁施工技术的应用

3.1 锚杆施工

3.1.1 孔位测量

按照设计要求进行施工放线，采用仪器在锚杆施工区域内的起止点处放出固定桩位，并依据施工需要进行中间加密，依据固定桩通过钢尺进行其余孔位尺寸丈量，全段孔位测量误差应控制在±50mm以内。将半永久性标记埋设于已测定的孔位点，再按照边坡实高定出竖梁长度，并根据坡面等分长度进行锚杆位置放样，节点间距控制在3m±0.5m。[4]

3.1.2 钻孔设备选型

根据工程锚固地层地质条件、锚杆孔径尺寸及深度等进行钻孔设备选型，采用MQT120气动锚杆钻机进行岩层钻孔，而对于岩层破碎松软、易于塌孔缩孔及卡钻埋钻等特殊地层则使用跟管钻进。脚手架平台的搭设采用Φ50mm钢管，通过锚杆将脚手架平台和坡面固定，再用三角支架将钻机提升至平台。[5]在锚杆孔钻进施工过程中，保证脚手架搭设符合设计承载力，稳固条件良好，并依据坡面进行孔位测放和钻机安装固定，严格执行机位调整程序，将锚杆孔横纵误差控制在±50mm，高程误差±100mm，钻孔倾角和方位误差应分别在±1.0°和±2.0°以内。在施钻过程中必须随时检查上述项目。

3.1.3 钻进施工

为保证锚杆施工不会破坏边坡岩体地质条件并确保孔壁黏结性能，本工程钻孔采用干钻方式，并根据钻机性能及锚固地层地质条件严格控制钻速，有效防止钻孔扭矩及变径增大下锚难度。在钻进施工过程中应密切关注钻孔地层情况、钻压、钻速及地下水等相关因素的变化并做好记录。对于发生塌孔缩孔等不良钻进情况时应当停钻，并及时按0.1～0.2MPa的灌浆压力灌浆固壁，检测水泥砂浆达设计强度后再扫孔钻进。

钻进施工过程中钻孔孔径为Φ110mm，孔深至少为9.5m，孔口及孔深偏差均应控制在±100mm以内，通过控制钻头直径超出孔径设计值以保证锚杆孔直径，钻进深度至少为设计钻深+0.15m。

3.1.4 锚杆孔清理与检验

为保证孔深及孔径达到设计要求，待钻进施工至设计钻深后稳钻2～3min后再停钻，通过风压0.3～0.5MPa的高压空气彻底清理孔内沉渣、岩粉及孔壁水泥黏滞，以保证水泥砂浆和孔壁岩土达设计黏结强度，高压水冲洗仅适用于坚硬完整岩体的锚固处。对于孔内溢出承压水的情况，应等水压和水量稳定后设置排水孔并对下锚筋注浆。锚杆孔钻孔结束后应由监理工程师进行孔径、孔深检查并验孔，验孔过程中必须保持钻头平顺推进，避免冲击和抖动。

3.1.5 锚体杆制安与锚固

锚杆制作采用HRB400Φ32mm钢筋，并在杆身按1.5m间隔用Φ6mm钢筋焊设封闭型对中支架，锚杆保护层厚度至少为50mm，将锚杆端头焊接在框架梁钢筋上，将横竖筋交叉点牢固绑扎。在锚体杆安装过程中保证钢筋顺直无锈清洁，并再次核对锚孔编号，核对无误后，采用风压机0.3～0.5MPa的高压空气吹孔，孔底清理后通过人工将锚杆缓缓下入孔内，达孔底后采用钢尺测量外露部分长度，并计算孔内沉入长度，将长度误差控制在50～100mm。

锚杆安装完毕达到设计强度后自下而上持续不间断注浆，实际注浆量应大出设计注浆量，注浆孔排气停止且孔口浓浆外溢后应结束注浆。浆体初凝前应按≥0.5MPa的压力二次补浆，注浆量至少为设计量，压力注浆充盈系数在1.2～1.4之间。水泥砂浆注浆材料水灰比按1∶0.5～1∶1设计，水泥选用抗侵蚀性水泥。根据本工程锚固地层地质条件及锚固体体积确定注浆压力、浆液量、注浆时间等参数。注浆施工完毕，彻底清洗注浆（套）管及注浆枪等设备机具，并严格按照设计时间进行锚固体养护，待锚固体强度达设计强度70%后，便可开始框架梁施工。

3.2 框架梁施工

3.2.1 框架梁刻槽及钢筋绑扎

框架梁位置由测放人员于坡面标出后进行单根轮廓的精确开挖，在基础开挖的过程中，需将挡土板设置在框格下方，为方便空心砖安装后客土的回填，还应在框格下方堆放刻槽土。本工程框架梁设计埋深0.20m，混凝土背面必须密贴槽底面，并用水泥砂浆进行不平整部位嵌补，确保混凝土结构受力的均匀性。

本工程框架梁截面尺寸宽0.35m、高0.35m，采用主筋Φ16螺纹钢、箍筋Φ8螺纹钢制作钢筋主架梁。在地面将钢筋骨架分片绑扎成型后插入锚杆进行注浆，并将钢筋骨架分片焊接固定于锚杆。将同一骨架内部及不同骨架之间钢筋焊接接头分散错开布置，并将截面内钢筋接头截面积控制在总截面积的1/2左右。

3.2.2 模板安装

采用1.5m×0.5m和1.1m×0.5m钢模板进行模板拼装，并用5cm角钢将挡水缘模板吊置在模板顶端，为确保线型顺畅，在坡顶及坡脚处各设一处控制点进行模板挂线施工。模板安装前先进行钢筋骨架检查，达设计规范后在模板表面涂刷脱模剂，安装模板的过程中保持平整及尺寸准确，模板固定采用钢杆支撑并保证底模与基面无缝隙，起到防止漏浆的作用。本工程框架梁骨架模板均通过钢模一次成型。

3.2.3 混凝土浇筑与养护

检查框架截面及钢筋数量和布置情况，框架主筋保护层设计厚度为6.0cm，连续进行框架混凝土浇筑和振捣。按照10～20m的间距在框架梁护脚、截水沟及封闭层设置2cm宽的贯通性伸缩缝，运用沥青填缝，设置挂线以保证伸缩缝位于同一直线且外形美观。

采用浇水并覆塑料膜的方式进行混凝土养护，养护时间的控制根据浇筑施工过程中日平均气温确定，本工程养护时间为15～20d。

3.2.4 六棱空心砖制安

本工程六棱空心砖在混凝土预制场集中预制，并由监理工程师和施工单位验收后进场使用，预制过程中运用高强度塑料定型模板结合振动台振捣成型，并在保温棚内洒水养护。六棱空心砖铺设前应彻底清理坡面，并在框格内侧砖挂十字线进行顶面弹线设计，严格控制六棱砖顶面的高程。六棱砖的铺设按自下而上的顺序进行，通过橡皮锤敲击砖体使最底层六棱砖砖楞与框架梁梁体紧密贴合，保证受力均匀，对于安装起点和终点难以贴合的六棱砖，应通过切割机切割嵌补，保证铺装的平整性与美观性。工程施工结果表明，锚杆框架梁结构能有效保证边坡开挖的稳定性，其结构合理，对于易风化、崩解等土岩及易崩塌路堑边坡加固十分适用，还能实现环境保护与山体边坡防护的协调与统一。

4 结语

公路路基高边坡钢筋混凝土锚杆框架梁施工能有效控制边坡继续坍塌，提升坡体滑移施工的安全性，本工程锚杆抗拔力的检测全部达设计标准，工程高边坡加固施工后历经多次复杂天气及地质因素的考验，坡体处监测仪器参数显示良好。虽然锚杆框架梁造价比锚杆钢筋网喷混凝土高，但是安全性和适应性更好，对于周边环境美化也十分有利。本文基于公路路基高边坡的施工技术问题，以某公路高边坡工程为例，对锚杆框架梁施工过程的探讨。