錨杆錨索邊坡防護施工技術要點及其工程概況分析

公路工程建設項目大量湧現的同時,高邊坡問題也成為了公路施工建設中需要重視的問題。科技技術帶動公路建設專業技術水平不斷提升,

錨杆錨索施工技術以其自身的施工優勢,在公路高邊坡支護中被廣泛地應用。本文即結合具體工程案例簡單闡述了錨杆錨索邊坡防護施工技術要點。

錨杆錨索邊坡防護施工技術要點及其工程概況分析

一、錨索結構的設計原理   

在我國的公路高邊坡的工程施工建設中,預應力錨索施工技術被廣為應用,並獲得了良好的施工效果。該施工技術的優點在於,其可以使公路高邊坡的整體穩定性增強。   

錨索技術從技術原理上解釋,其作為一種高邊坡設計結構,主要是採取應力手段將在土體中相對集中的應力轉移到岩土層中,以起到加固的作用。高邊坡的施工條件具有一定的相似性,體現為滑動土體會產生拉力,通過結構體系設計,將該受力進行分解,使其部分傳遞到穩固性較強的岩土層當中,以達到穩定高邊坡的目的。   

錨索有三個部分所構成,即錨頭、錨固段和自由段,還含有多種配件結構,較為常用的為注漿塞、支架等等。

其中錨頭的組成結構包括錨具、墊板和保護帽,其是用於錨索外端的固定,所處位置為錨索張拉固定施工作業段。錨固段設定在穩固的岩土層當中,其作用是將遠段土層中的拉力傳遞於其中。自由段包含有兩個部分,即注漿體和防腐結構,所處位置在錨頭拉力向錨固段傳遞的中間段。可見,錨索的作用是為了承受外力,以通過技術處理加固土體,保證高邊坡施工的安全穩定性。   

二、工程概況   

某工程的公路路塹邊坡位於中低山地貌區,坡度在25~30°之間,沿公路方向地形傾斜程度比較大,相對傾斜差在67m左右,平均地面標高在740-840m之間。根據地質勘查報告,此處邊坡的開挖最大深度不應超過55m。

此外,該工程邊坡附近的岩土層結構穩定性比較差,在強降雨天氣下容易發生泥化現象,由於岩土層強度不夠,長期遭受著風化的侵蝕。

同時,公路道路工程邊坡的巖體位於滑岩層,而且在公路滑坡地段還廣泛分佈著地下水。這些都是在公路高邊坡施工中需要考慮到的因素。   

三、錨杆錨索邊坡防護施工技術要點   

(一)錨索技術施工準備工作   

1、張拉和動力設備選擇   

張拉設備和動力設備在公路高邊坡施工中具有重要作用,對鑽孔的成孔質量有著相當大程度的影響,也在一定程度上影響著鑽孔的深度。鑽機的主要動力設備是空壓機,而空壓機直接決定著鑽孔的質量。

通常而言,鑽機的耗風量需要保持在9-12m範圍內。將2臺12m的移動式空壓機與2臺鑽機相互配合,一起完成施工任務。

然而,公路道路工程的實際情況不同,對動力設備也有著不同的要求。所以,在選擇動力設備時要結合公路道路工程的實際地質環境等因素進行綜合考量。

在公路高邊坡防護施工中,恰當的張拉設備能夠為施工效果提供有效地的保障。因為本工程公路高邊坡上單孔式的灌漿量比較少,因此選擇砂漿灌注的辦法,使用配套式高壓油泵和千斤頂作為張拉設備。

2、成孔設備選擇   

本公路道路工程的邊坡坡度陡、高度大,如果在邊坡防護施工中使用體量較大、靈活性較差的施工機械,很難發揮其應有的作用,在場地的限制下做任何一個動作都會顯得有些困難。因此,在這樣的情況下應當儘量使用質量較輕、體量較小、具有一定靈活性的設備。

(二)施工技術要點   

1、錨索框架防護   

(1)造孔   

放樣布孔,根據邊坡開挖面的立面圖,按4 m×3.5 m的間距將錨孔佈置在坡面上,採用Φ50鋼管腳手架搭設施工作業平臺,平臺用錨杆固定於坡面,用捲揚機將鑽機提升到平臺上安裝就位,保證鑽頭與邊坡片面交角為53°或63°(根據坡度決定),鑽機就位後自上而下進行鑽孔作業,鑽孔使用液壓潛孔鑽機施鑽,採用無水鑽進的幹法作業,以確保邊坡地質條件不被惡化,保證孔壁的穩定性。   

(2)清孔   

鑽孔結束後用高壓風進行清孔,孔壁不得有粘土或粉砂。石屑和巖粉通過大量高壓空氣從孔口吹出,孔口處粉塵過大,容易防礙操作工人的視線,影響操作,因此必須採取噴灑水霧的方法對孔口進行除塵,使巖粉與水霧同時沉積於地面。鑽孔時應保持鑽具清潔,孔壁無汙染物,以確保水泥砂漿與巖體的粘結。清孔完成後,應將孔口暫時封堵,避免碎屑雜物進入孔內。   

(3)描索框架樑澆築施工   

框架施工前,需先將該部分邊坡進行修整。如有因刷坡超挖或坍塌懸空則先用漿砌片石嵌補土質邊坡採用人工開挖地梁槽,石質邊坡採用風鎬開鑿地梁槽。清除基坑表面鬆土,用2~5 cm水泥砂漿調平,然後進行鋼筋骨架的安裝,並立模和澆築混凝土。

鋼筋在加工場加工成半成品,運至現場安裝。安裝鋼筋骨架時應注意錨索鋼管的埋設和錨錠板及錨具的定位。確保與錨孔保持順直,斜託頂面與錨孔軸線應保持垂直,錨墊板尺寸誤差控制在±0.1cm~±0.2 cm。

模板安裝時應注意保護層的控制和模板的加固牢靠,模板採用拼裝式鋼模板或竹膠模板,安裝採用短錨杆固定在坡面上,混凝土澆築時應注意混凝土的振搗和豎梁尺寸的控制,邊澆築邊振搗,保證密實度。

2、錨杆框架防護   

當刷坡完畢後,應按照現場技術人員繪製的坡面錨杆佈置圖佈置錨杆點位,施工人員根據點位開始施鑽。採用手持鑿岩機配自鑽式注漿錨杆進行施工。當錨杆鑽到設計深度後,進行錨杆安設,經檢驗合格後,應及時進行注槳,防止坍孔影響效果。

漿液應嚴格按設計配合比配製,採用拌漿機拌制,漿體強度不得低於30MPa。注漿壓力控制在0.1-0.15MPa之間,所用水泥漿應摻入早強劑和膨脹劑以提高砂漿的早期強度;同時,在錨杆的施工過程中,應隨時注意觀察地質的變化,當地質出現異常時,立即上報監理工程師及設計單位,以改進施工設計。   

(三)施工中遇到的問題及處理措施   

1、地質複雜,裂隙密集,成孔難度較大   

過往的施工經驗證明,如果邊坡岩土層長期遭受風化侵蝕,結構穩定性受到破壞,甚至表面有裂隙,那麼,在進行公路高邊坡施工時,在鑽孔過程中可能會發生卡鑽或者塌孔的現象。所以,在施工過程中需要靈活使用灌漿固壁技術,在鑽孔的過程中灌注混凝土。如果部分孔位所處的區域岩石表面的裂隙比較長,用傳統的灌漿方法需要使用大量的水泥漿。為了減少水泥漿的用量,可以採用間斷灌漿法的方式。

2、鑽孔過程遇地下承壓水   

一旦在鑽孔過程中遇到了地下承壓水,就會使鑽渣的排出成為一個嚴重的問題。鑽渣不能及時排出,為鑽孔工作的進展帶來了較大的難度。

為了應對這樣的情況,施工人員通過採用封堵結合的辦法,在鑽孔內使用高壓澆築混凝土,灌注完成後封堵鑽口,然後再重新進行鑽孔。若部分鑽孔排水量較大,那麼不僅需要採取注漿封堵再鑽進的方法,還需要在鑽孔周圍補鑽一排水深孔。   

結語:綜上,公路開通後的半年時間,對於公路高邊坡進行位移檢測,從數據顯示,邊坡的穩定性已經達到了設計加固效果。可見,在公路的高邊坡支護技術上,採用錨杆錨索施工技術存在著一定的優勢,而且隨著施工技術水平的提高,其應用空間也會越來越大,也為公路工程建設項目創造更高的經濟社會效益。

錨杆錨索邊坡防護施工技術要點及其工程概況分析


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