APP下载

浅谈公路路基高边坡防护施工技术要点

2022-11-07彭桂崇

交通科技与管理 2022年20期
关键词:锚索张拉锚杆

彭桂崇

(广东中地路桥建设集团有限公司,广东 惠州 516057)

0 引言

公路作为我国交通网络的重要组成部分,具有非常重要的地位。但是,由于我国特殊的地形、地质条件,在公路建设的过程中,也形成了大量的高边坡,一旦防护工程质量出现问题,往往容易发生塌方、滑坡等自然灾害,对人民群众的生命财产安全构成严重威胁。因此,对公路路基高边坡的施工技术加强探讨、研究,从施工质量上提高公路路基高边坡的安全性及稳定性,对确保我国公路交通运营和人民的生命财产安全具有非常重要的意义。

1 公路路基高边坡的重要意义

当前,公路已经发展成为我国运用最为广泛的运输通道,极大地促进了运输业的发展,在我国的物流运输领域发挥着不可替代的重要作用。随着经济的发展,公路建设也迎来了建设的高潮,但由于我国地域辽阔、地形地貌复杂等特点,经常会在公路建设的过程中受到水文地质、气候、环境条件等影响,给公路路基的高边坡带来一系列问题。一旦在高边坡治理上处理不当,很容易造成公路路基高边坡塌方、滑坡等灾害,不仅会造成环境破坏,还会影响公路运营质量,甚至给人民生命财产安全造成极大损失。因此,在对待公路路基高边坡问题处理方面,要进行全面、系统的分析和研究,不断改进公路路基高边坡施工关键技术,确保其安全性、稳定性,促进我国公路建设的稳步推进。

2 路基高边坡防护工程的建设原则

2.1 确保设计合理性的原则

公路路基高边坡设计是工程建设前的重要程序,可以有效降低工程建设的不利影响。在方案设计时,要综合考虑坡体水文地质条件、气候等因素,按照“强腰固脚”的原则,尽量将高边坡设计方案的合理做到最大化[1]。

2.2 严格按照施工方案施工的原则

路基高边坡施工前,按照设计支护方案,制定针对性的施工方案,过程中对当地气候给予充分考虑,施工时作业人员严格按照施工方案组织实施,若出现设计与实际工程地质条件不一致时,及时向设计单位反馈,待明确具体处理措施后再组织下一步施工。

2.3 针对边坡开展定期监测和养护的原则

路基高边坡施工完成后,定期开展监测和养护,早日发现隐患,及时养护处理,以延长道路的使用寿命,并提高公路的运营质量。

3 施工技术要点

在我国南方地区,根据沿线高边坡工程地质、水文和地形地貌等调查资料,结合地质勘察资料,通过工程类比和力学稳定分析,常用的高边坡防护方式有:挡土墙、客土喷播、三维网植草、浆砌片石或预制块骨架、水泥混凝土空心块防护、混凝土框架格梁、锚杆、锚索等。

3.1 挡土墙

目前,在公路工程高边坡处理中,挡土墙运用较为广泛,其工艺流程如图1所示。

图1 挡土墙施工工艺流程图

(1)基槽开挖及检测:基槽开挖尽量避开雨季施工,并做好临时防、排水措施,避免基坑被水浸泡;开挖时要进行施工放样,当边坡土质较差或基槽开挖深度较大时,进行跳槽开挖,并实施临时支护措施。基槽开挖到位后,对基底组织验收,在符合设计要求情况下,方能进入下道工序,否则根据设计及相关规范要求进行处理,直至合格。

(2)模板安装:上道工序验收合格后,组织模板安装。模板安装时,对模板的表面进行除锈及抛光处理,为便于模板拆除,在模板表面刷脱模剂,且模板安装平整、牢固、拼缝严密,以保证挡土墙成型效果。

(3)混凝土浇筑及其他:①混凝土挡土墙浇筑采取分层浇筑,注意预埋石笋或钢筋,连接处混凝土面应凿毛,每层砌筑或浇筑完成后要及时覆盖养生,保证规定的养生期;浇筑期间派专人检查模板,避免漏浆、跑模;确保混凝土表面平整,弯道处的挡土墙达到平顺、圆滑、美观的效果。②在地质变化处,挡土墙设置沉降缝,且伸缩缝及沉降缝上下贯通、垂直,与基础伸缩缝和沉降缝对应,填缝材料应满足设计要求[2]。③墙身施工时按设计要求设置泄水孔,回填施工前按设计要求设置反滤层。

3.2 三维网植草

(1)杂草、树根及石块等杂物在施工前提前清除,对坡面疏松土体进行夯实。

(2)三维网铺设尽量平整、无褶皱,施工顺序为自上而下直至坡脚,在坡顶、坡脚处各延伸0.5 m,四周用U形钉固定,待三维网铺设完毕再撒播草籽。

(3)植物草籽配比,结合当地绿植类别及地质情况选用草籽。

3.3 客土喷播

(1)喷播前检查作业面的粗糙度,并浇水湿润坡面,根据边坡的坡度、地质及气候条件,确定喷播料的配合比;若边坡为不稳定岩石边坡,则需要联合运用预应力锚杆或锚索加固措施进行处理。

(2)锚杆或锚钉布置宜呈梅花形,并自上而下放卷挂网施工,通过绑扎铁丝的方式将相邻两卷铁丝网连接固定,两网搭接宽度不少于10 cm。

(3)喷播后,及时采取洒水、补种、除草及施肥等养护措施,确保成活率不小于90%。

3.4 混凝土框架格梁

(1)施工工艺流程:施工准备→施工放样→基础开挖→绑扎钢筋→安装模板→浇筑混凝土→边坡修整→植物防护。

(2)技术要点:①混凝土框架格梁施工前,清理坡面,达到平整顺适。②施工放样:断面复测结束,经人工修整的坡体坡比等符合要求后,测放出框架纵、横梁的准确位置和施作起止范围。③基础开挖:按照框架竖、横梁的尺寸和模板厚度准确挖出单根梁肋的轮廓;骨架基槽自上而下进行开挖,禁止欠挖,若超挖则采用同标号混凝土回填,不得有松土留在基槽内。④绑扎钢筋:在钢筋绑扎前,先清除基础底部浮碴,确保基础密实;按照先竖梁、再横梁的顺序组织施工,于竖梁的接点处对横梁钢筋进行预留;采用砂浆垫块将钢筋垫起,确保钢筋和坡面之间保持一定距离,与锚钉连接牢固。⑤安装模板:钢筋骨架质量检查合格后,做好记录,开始安装模板;模板表面涂脱模剂,安装平整、牢固,净空尺寸合格,满足设计要求。⑥浇筑混凝土:框架截面尺寸、钢筋数量和布置经检查符合要求后,方能组织浇筑;框架混凝土连续浇筑、振捣;各竖梁混凝土浇筑不得中断,否则对其接缝按通常方式进行处理;其中锚杆锚索框架施工期间做到锚杆锚索与混凝土框架的密切配合,确保测量定位精确,且混凝土终凝后及时进行养生,一般养生不少于7 d。⑦养生结束后,及时组织坡面植物防护。

3.5 喷射混凝土施工技术要点

钢筋混凝土锚喷支护是喷射混凝土与钢筋网、锚杆联合使用,共同作用以达到边坡防护的效果,具体如图2所示。

图2 钢筋混凝土锚喷支护示意图

(1)钢筋网安装:①钢筋网格尺寸满足设计及规范要求,采用绑扎或者焊接成型。②钢筋网片固定牢靠,确保保护层满足设计要求。

(2)喷射混凝土:①施工前选择好干喷或湿喷工艺,做好混凝土配合比试验。②混凝土喷射采取分段、分块的方式进行,由上而下作业。③喷射混凝土控制好工作风压和水压,喷头与作业面的最佳距离控制在0.8~1.2 m,喷射角度宜控制在10°左右。④喷射混凝土结束前,采用针探法对其厚度进行检测,凝固后采用凿孔尺量法或取芯法进行检测,厚度不得小于设计值的90%;混凝土喷射及时养护,避免混凝土干缩裂缝。

3.6 护面墙施工技术要点

(1)边坡开挖:①护面墙砌筑前,对边坡进行修整,确保边坡平整密实,线形平顺,对于凹陷区域,在台阶开挖后采用和墙身相同的材料进行回填找平。②护面墙基础确保坚固可靠,遇到软基时,会同设计人员采取加固处理。

(2)护面墙砌筑:①护面墙采用坚硬石材,严禁采用风化石。②砌筑时,要立杆挂线或样板控制,确保线形平顺;采用坐浆挤密法,确保砂浆饱满密实,勾缝严密、美观。③砌体紧密、错缝,严禁采用通缝、叠砌、贴砌方式。④砌体砂浆初凝后,及时进行覆盖养生,养护期不少于7 d。

(3)其他:护面墙按照要求设置伸缩缝及泄水孔,其中伸缩缝空隙采用沥青麻絮填塞饱满,设置泄水孔的位置有利于泄水,排向路边沟且保持顺畅。

3.7 锚杆施工技术要点

(1)施工工艺流程:钻孔定位→钻机就位→角度调整→钻孔→清孔→锚杆安装→注浆。

(2)技术要点:①施工前检查地质情况,清除坡面松散的浮石,确保边坡修整后平整、密实,无松动岩体。②根据锚孔直径、深度、场地作业及地质条件等选择钻孔设备;钻孔作业施工平台稳固,钻孔机不得固定在边坡平台上;钻孔采用干钻,严禁水钻。③特殊情况处治:根据钻机性能及地质情况严格控制钻孔速度,避免钻孔出现扭曲和变径,确保下锚顺利及作业安全;若遇到松散、破碎地层,可采用套管跟进的钻孔技术;若发生塌孔、缩孔现象,立即停止钻孔,及时采取灌浆固壁的处理措施,待灌浆初凝后,重新组织钻孔;若钻孔过程中流出承压水,则必要时可在周围适当位置设置排水孔进行处理。④成孔后,及时将孔内残渣清理干净并将锚杆送入孔内。⑤注浆:注浆采用一次性注浆方式,注浆时,注浆管缓缓从孔底拔出,必须在孔口冒浆10 s以上方能停灌;为提高水泥砂浆的早期强度及浆液的和易性能,可在浆液中适量掺入早强剂及减水剂;为避免水泥砂浆出现凝固收缩而导致锚固体和孔壁之间的锚固力出现损失,可适量掺入膨胀剂;为确保锚杆与周围土体结合紧密,在孔口处安装止浆塞并进行旋紧;水泥浆或水泥砂浆均搅拌均匀,随拌随用,在初凝前,将已拌和的水泥浆或水泥砂浆全部用完。

3.8 锚索施工技术要点

(1)锚孔按设计要求成孔,包括注浆前的洁孔工作,其施工工艺如锚杆钻孔要求。

(2)钢绞线不得有机械损伤、电弧烧伤或严重锈蚀问题;钢绞线在制作前,对其进行清污及防锈处理;钢绞线及锚索不得直接堆放在地面或露天环境,避免受潮或受腐蚀。

(3)张拉设备按规定组织标定,标定间隔期以不超过6个月或使用200次为宜;对于经拆卸检修的张拉设备,或遭受激烈撞击的压力表,要重新组织标定;对操作人员进行安全、质量技术交底,经技能培训方可上岗。

(4)锚索张拉锁定:锚斜托台座的承压面要平整,与锚索的轴线保持垂直;锚索张拉时,锚索格梁及浆体不得低于设计强度的80%,并对张拉设备和仪器进行标定、校准;锚具安装时,注意和锚垫板、千斤顶之间密贴对中,千斤顶和锚孔、锚索体的轴线均在一条直线上,严禁弯压或偏折锚头,确保受力均匀、同轴,必要时可采用钢垫片进行调整;为确保钢绞线均匀受力,张拉前,对锚索施加1~2次10%~20%的设计张拉荷载,确保各部位紧密接触,钢绞线呈完全平直状态;锚索预应力施加共分五次逐级张拉,依次为张拉荷载设计值的25%、50%、75%、100%、110%,除最后一级稳定20~30 min外,其余每级稳定2~5 min,依次对锚头位移及油表读数进行记录;锚索锁定并进行标记,对其进行3 d的观察,若无异常,则留10 cm长度锚索,采用手持砂轮切割机将多余钢绞线切除。

(5)锚索锁定后、注浆锚固前,若出现明显预应力松弛,立即查明原因,并进行二次张拉补偿。

(6)锚索张拉、检测合格后,方能组织锚索二次注浆;注浆完成后,按设计要求,及时对锚固端实施封闭保护或防腐处理;并采用和结构或构件同标号的混凝土进行封锚。

4 结语

在路基高边坡的施工过程中,施工单位要结合工程实际情况,做好各项关键施工技术保障,确保公路路基高边坡施工质量,为我国公路交通事业的稳定发展奠定基础。该文通过介绍路基高边坡的重要意义及防护工程的建设原则,提出了常用的高边坡防护工程施工技术要点,对今后路基高边坡的施工具有一定的参考价值。

猜你喜欢

锚索张拉锚杆
悬浇拱桥索力设计计算分析
煤矿巷道顶板锚索受力特征与分区锚固机理
锚杆参数对围岩支护强度的影响
爆破掘进巷道支护锚杆的振动响应研究
锚索搅拌头加工制作的改进
下承式拱桥吊杆张拉相互影响研究
关于桥梁预应力张拉施工质量控制的探讨
三塔自锚式斜拉悬索协作体系桥吊索的优化设计
锚杆支护技术研究
煤井锚杆支护的探讨