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高速公路高边坡滑塌路段锚索框格梁施工要点

日期：2015-11-20 13:28:53　来源：本站原创　浏览数：
　

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1· 工程概况
    平定高速公路辅道K0+500～600 右侧，第一、二两级边坡坡率均为1：0.75，边坡高度均为8m。第一级边坡下部1.5m 的边坡采用浆砌片石护面墙进行了防护，护面墙上部是预制块拱形骨架护面，部分预制块拱形骨架护面已破坏，第二级边坡部分采用浆砌片石进行了防护，由于雨水的渗入，产生裂缝，局部坡面出现滑塌迹象，需进行加固处理。
    边坡为黄土泥岩边坡，根据甘肃省公路工程质量试验检测中心提供的《试验检测报告》S08250，第一、二两级边坡滑面的内摩擦角φ =15.06° ，黏聚力c =10.8kPa，自然容重γ=16kN/m3,饱和容重γsat=17kN/m3;第三级及以上边坡土层的内摩擦角φ=17°，黏聚力c=23kPa，自然容重γ=16kN/m3,饱和容重γsat=17kN/m3。
    水文地质条件：边坡地表水主要为雨水，原设计中在每级边坡平台上均设置了平台排水沟，地下水主要为裂缝渗入的雨水，以及下渗雨水形成的孔隙水。
    2 ·主要施工技术方案
    平定高速公路工程通过水平排水孔及预应力锚索及框格梁等工程措施，将已滑塌的土体进行固定，保证不发生大面积的塌滑，造成大的工程损失。
    主要工序有：水平排水孔施工，滑塌体预应力锚索施工，框格梁施工，预应力锚索张拉封端等。本工程的特点是工程类型多、工序复杂、工期较短，为了加快施工进度，有效的利用施工设备及人员，科学合理的进行了施工安排。主要施工步骤见图1。

    2.1 清方、拆除坡面危险物，锚索拉拔实验
    清方、拆除坡面危险物是锚索施工的前期工作，其施工速度对锚索拉拔试验和水平排水孔施工均有影响，应及时安排进行，其主要的施工方案和技术措施：
    （1）主要采用人工清理坡面滑塌片石及骨架护坡，并利于挖掘机、推土机、装载机和自卸汽车清方运渣，提高效率，缩短工期，为锚索拉拔试验、锚索施工创造良好的施工条件和施工环境。（2）及时测量放线，严格按设计范围开挖清方。（3）锚索拉拔试验是本项目的首项工程，拉拔试验的目的就是验证设计的合理性。预应力锚索属于新型的抗滑锚固结构，它是预应力锚索框架工程中的关键，对整治工程的成败起着至关重要的作用。但在设计时，锚索水泥砂浆体与围岩的抗剪强度值均是参考现有的统计资料而选取的，按照规范规定和设计要求，锚索工程施工前必须进行现场锚固力拉拔试验，确定实际锚固力大小，验证设计参数选择的是否合适，并根据现场试验结果加以修正，最终确定抗剪强度值和有效锚固长度,为施工图设计提供可靠数据。
    2.2 仰斜排水孔施工
    排水孔的施工有利于将积攒于塌滑坡体滑面上的水分排除，固结土体，减缓滑动趋势，利于坡体的长期稳定。
    施工中首先保证钻机平台的稳定性，并将钻机与平台固定连接，其次采用测角仪器精确确定钻孔仰角，钻进过程中钻具安装导向装置，保证钻孔顺直，倾角满足要求。
    排水孔采用QZJ-100 型潜孔钻机、高频轻型潜孔锤冲击钻进，以保证钻孔顺直和成孔速度。
    在滑坡体上钻孔，不能开水钻进，以防止循环水进入坡体进一步加大滑坡险情。因此我们将采用无水干钻，高压风排渣的方法进行施工。
    水平排水孔的施工有利于将积攒于塌滑坡体滑面上的水分排除，固结土体，减缓滑动趋势，利于坡体的长期稳定。排水孔的施工在锚索拉拔试验的成孔和制安以及反力墩混凝土浇筑工作结束后即开始进行。
    2.3 锚索施工
    锚索工程的特点是：工作面复杂、要求高（为保证施工期间边坡的稳定和施工安全，应当采用干钻，禁止开水钻进，对锚索施工精度要求高，排列整齐，间距准确）。因此，为保证工程质量、工期和施工安全，做到文明施工、清洁施工，采取合理的施工方案、施工工艺、技术措施，选择适宜的施工机械。
    锚索框格梁工程，锚索是核心构件，框格梁为反力装置。所以，锚索的施工质量关系到整个工程的成功与否，必须十分重视。锚索施工的主要环节有：锚索孔成孔、锚索连接和压浆以及框格梁施工后的锚索拉和封锚。施工工艺见图2。

    2.3.1 锚索孔成孔
    采用QZJ-100 型潜孔钻机，高频潜孔锤和十字导向棒冲击钻进成孔，保证钻孔顺直，确保注浆孔成孔质量和成孔速度。
    2.3.2 高风压冲击和旋转相结合
    黄土滑坡区上进行注浆孔钻孔，不能开水钻进，以防循环水进入黄土滑坡体，进一步加大塌陷体的险情，所以采用干钻方式，以冲击为主,较软地层用牙轮钻头旋转钻进，高压风出渣。为此拟配备美国英格索兰VHP-700 型空压机送风。
    2.3.3 锚索制作和安装
    锚索锚筋采用4 根φs15.24mm 高强度低松弛预应力钢绞线（1860MPa）制作，锚具用15－4 型成套产品，锚固段扩张环与紧箍环每隔0.5m 间隔设置，安装锚索时，将锚索和注浆管送到孔底，保证锚索置于钻孔中心部位，禁止将锚索置于孔底，影响水泥砂浆体对钢筋的握裹力。
    2.3.4 锚索孔灌浆
    （1）注浆材料采用1：1 水泥砂浆，水灰比0.4～0.45，砂浆体强度不小于40MPa ；采用反向式压浆工艺，确保锚索孔内灌浆饱满。在压浆过程中缓慢向外抽灌浆管，灌浆管在浆液中的深度不小于2m，待从孔底推上来的泥水或不纯净砂浆溢出孔口后才停止灌浆。
    （2）采用二次性压浆工艺。在施工中采用二次压浆工艺，确保工程质量，保证工期。
    （3）灌浆前对灌浆管通风，使其畅通，然后向管内灌少量水，同时缓慢转动灌浆管，湿润其内壁，以防前部浆液在管内运移过程中因干燥的管壁吸收水分而变稠，造成堵塞。
    （4）压浆采用UBJ2 型挤压式砂浆泵，该泵特点是便于操作控制，当泵压急剧升高时，可以反转将孔内浆液吸出，避免爆管。
    2.4 锚索框格梁施工
    2.4.1 钢筋绑扎
    先修整好边坡，凸出地方要削平，然后按框架肋柱和横梁尺寸及模板厚度精确挖出单片框架轮廓。在坡面上打短钢筋锚钉，准备好与砼保护层厚度一致的砂浆垫块。绑扎框架钢筋用砂浆垫块垫起，与坡面保持一定距离，并和短钢筋锚钉连接牢固。
    2.4.2 立模板，加支撑
    立模前首先检查钢筋笼施工质量，并做好记录，然后立模板；模板表面刷隔离剂，便于脱模；模板拼装平整，严密，净空精确，符合设计要求，使浇注后的框架美观；用脚手架钢架杆支撑固定模板；检查立模质量，并做记录。
    2.4.3 浇注砼
    砼浇注要严格按《混凝土施工质量验收规范》的要求进行，分层浇注，分层捣固。
    2.4.4 拆模养生
    锚索框格梁施工工艺流程见图3

    2.5 锚索张拉、锁定、封锚
    锚索张拉按设计预应力的20％、25％、50％、75％、100％和105％五级进行，每级之间稳定时间5min，最后一级稳定时间10～20min，张拉完毕后24h 后进行补偿张拉，以减少预应力损失。封锚：补偿张拉、锁定后，割掉端部多余的锚索，然后用C30 砼封锚。
    3 ·施工安全技术措施
    （1）施工机械作业时，除按规范操作外并应按事先设计的行走路线进行，其工作位置应平坦稳固，并应有专人指挥，指挥人员不得进入机械作业范围内。
    （2）挖方高边坡实行“随开挖、随加固、随保护”，施工时严格按照设计方案进行施工。
    （3）高边坡施工人员必须戴好安全帽，系好安全带，绑挂安全带的绳索牢固地拴在可靠的安全桩上，绳索应垂直，不得在同一个安全桩拴2 根及以上安全绳上拴2 人以上。
    （4）高边坡施工应设置安全通道；开挖工作面应装运作业面相互错开，严禁上、下交叉作业，边坡上方有人工作时，边坡下方不准有人停留或通行。
    （5）清理边坡上突出的块石和整修边坡时，应从上而下顺序进行，坡面上的松动土、石块必须及时清除。严禁在危石下方作业、休息和存放机具。
    （6）施工中如发现山体有滑动、崩塌迹象危及施工安全时，应立即停止施工，撤出人员和机具，并报告监理办和指挥部处理。
    （7）滑坡地段的处理，应从滑坡体两侧向中部自上而下进行，严禁全面拉槽开挖。施工中要设专人观察，严防塌方。
    （8）遇有大雨、大雪、大雾及六级（含六级）以上大风等恶劣天气时，应停止作业。高边坡路堤下方有道路的，施工时应设置警示标志。
    （9）施工机械靠近路堤边缘作业时，应根据路堤高度留有必要的安全距离（距离边缘1m 以上），并设专人指挥，指挥人员不得进入机械作业范围内。
    （10）弃土下方和有滚石危害范围的道路，应设警告标志、作业时禁止下方车辆、行人通行。
    （11）做好边坡施工安全监测成果的整理、反馈工作，以指导施工，边坡的变形数据的处理分析是边坡监测数据管理系统中一个重要内容，用于对边坡未来的状况进行预报、预警，并对边坡的稳定现状进行科学的评价，预测可能出现的边坡破坏。