吳東華 代曉莉 尹 戈
(重慶地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川東南地質(zhì)大隊,重慶 400038)
某住宅小區(qū)三面環(huán)邊坡,其中東側(cè)邊坡坡長 80m,坡高 2.5m~10.5m,坡度 53°~72°;西側(cè)邊坡坡長54m,坡高 15m~19.8m,坡度43°~73°。北側(cè)邊坡坡長115m,至130m標(biāo)高平臺坡高50.5m,坡度 55°~65°,邊坡坡下為小區(qū)道路,坡腳距小區(qū)建筑7~12m。西面邊坡坡頂建有小區(qū)的休閑登山公園,東面邊坡坡頂為二線公路。邊坡頂和坡面均出現(xiàn)裂縫,邊坡沿高度分為三級,第一級邊坡出現(xiàn)大面積的鼓出開裂變形,坡面滲水等;第二、三級出現(xiàn)拉裂錯位冰溝開裂等;西側(cè)坡頂景觀假山多處地面開裂;東側(cè)邊坡坡現(xiàn)二線公路中心變形縫開裂。
該場區(qū)周邊地表水系不發(fā)育,無常年性水流,但周邊坡頂及坡腳沒有截排水管溝。地表水由大氣降水形成,流量隨降雨量變化,地表水形成的洪流對山體形成一定的沖刷,并造成上體局部崩塌。經(jīng)鉆探揭露,邊坡場地內(nèi)地層按成因可分為人工填上層(Qml)、第四系坡積層(Qd)、第四系殘積層(Qe)和震旦系混合花崗巖(Z)。在場區(qū)內(nèi)全風(fēng)化混合花崗巖普遍分布,厚度1.10m~13.00m,平均4.07m,巖石結(jié)構(gòu)基本風(fēng)化破壞,尚存殘余結(jié)構(gòu)強度。坡頂為人工填土層(Qml),為修建二線路時堆填而成,坡腳為場地硬化回填碎石土。
圖1 施工工藝流程
3.2.1 普通預(yù)應(yīng)力錨索制作
(1)采用l860MPa級低松弛高強度無粘結(jié)鋼絞線,其直徑、強度、延伸率均滿足設(shè)計規(guī)定要求。
(2)切割下料。按設(shè)計施工圖紙要求的尺寸或?qū)嶋H鉆孔深度下料采用砂輪片切割機對鋼絞線切割下料,實際切割下料長度=實際孔深+錨具厚度+張拉設(shè)備工作長度+千斤頂以外的外露長度。下料前注意檢查鋼絞線的表面,沒有損傷的鋼絞線才能下料。
(3)錨固段鋼絞線清洗。剝離錨圃段鋼絞線的聚乙烯塑料套;剔除鋼絞線表層保護油脂;按順序分別使用C號油,Q號油,JSQJ劑,高溫清洗液和熱水(60)將鋼絞線清洗干凈,直至手感無油膩有澀感且表面烏黑發(fā)亮為止。
(4)編錨。按設(shè)計錨索結(jié)構(gòu)圖編制錨索,沿錨束的軸線方向每隔1m~2m設(shè)置一個對中支架。錨固段每隔2m設(shè)置隔離板一塊,兩隔離板中間用尤鍍鋅鐵絲捆扎,使整個內(nèi)錨固段呈一串棗核狀。每根鋼絞線保持順直不交叉,并在錨索的中心布置Φ20mmPVC注漿管和排氣管,在錨同段與張拉段交接位置處安裝灌漿阻塞器,在錨索的底部端頭套上導(dǎo)向帽。
3.2.2 自由式單孔多錨頭防腐型錨束制作安裝
將鋼絞線順直排列在加工平臺上,保持長度一致,按照圖紙裝配擠壓頭、錨板、托板并進行錨頭部分的制作;按照隔離架上對應(yīng)位置安放并順直注漿管,同時注意使注漿管在錨索體中的相對位置滿足圖紙要求,自由段在兩對中架中間使用黑鐵絲捆扎,錨固段在兩隔離架中間使用黑鐵絲將其捆扎成紡錘型;在錨索體外側(cè)安置塑料或鋼制對中架,使預(yù)應(yīng)力錨索體在鉆孔內(nèi)居中放置;錨固段頂部安裝導(dǎo)向帽;對組裝好的錨索按照對應(yīng)的錨索孔進行編號,并妥善放置備用。
3.2.3 錨索安裝
經(jīng)檢驗合格后的錨索方可下入孔內(nèi),采用人工與機械卷揚相結(jié)合的方法平穩(wěn)快速地安裝錨索。下錨過程注意保護錨索附件,保證住將錨束體推至預(yù)定深度后,排氣管和注漿管暢通、阻塞器完好。如若排氣管和注漿管不通時應(yīng)拔出錨索體處理暢通后重新安放。
(1)灌漿材料。采用強度等級不低于42.5的普通硅酸鹽水(P.0425)并符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(2)罐漿計量。采用HT-II灌漿自動儀記錄計量。
(3)耀漿水灰比(重量比)。自由式單孔多錨頭防腐型錨索注漿水灰比為0.3~0.4,普通預(yù)應(yīng)力錨索為0.35加0.4。采用純水泥漿液進行灌注。為保證錨固段注漿體強度及時達到設(shè)計要求,在漿液中擬摻加錨固劑(如:TQ型微膨脹早強摻和劑),其摻量通過實驗確定,要求漿液3h后的泌水率控制在2%以內(nèi),7d的結(jié)石強度不低于30MPa。
(4)注漿方式。自由式單孔多錨頭防腐型錨索安裝后,通過與錨索捆綁在一起的Φ20mm-PVC灌漿管,灌漿過程中,當(dāng)排氣管排漿比重與灌漿比重相同時進行并漿,并漿壓力為0.3MPa加0.4MP拼漿時間為20min~30min。普通預(yù)應(yīng)力錨索需進行二次注漿。
(1)錨索張托應(yīng)在錨同灌漿抗壓強度達到30MPa及錨墩混凝土的承載強度達到設(shè)計規(guī)定值后進行。
(2)自由式單孔多錨頭防腐型錨索張拉方式:自由式單孔多錨頭防腐型預(yù)應(yīng)力錨索,由于各根鋼絞線長度不等,必須采用單根張拉方式,先張拉錨具中心部化鋼絞線,然后張拉錨具周邊部位鋼絞線按照間隔對稱分序進行。一個張拉循環(huán)完畢,進行下一個循環(huán)張拉,直至達到設(shè)計荷載。
(3)普通拉力型索張拉方式:采用單根預(yù)緊,整體張拉的方式。
(4)張拉力應(yīng)逐級增大,最大值為錨索設(shè)計荷載的 1.05 倍~1.1 倍,穩(wěn)壓 10min~20min 后鎖定。
(5)瞄索張拉鎖定后的48h內(nèi)。若錨索應(yīng)力下降到設(shè)汁值以下時,再進行補償張拉,直至滿足設(shè)計值為止。
(1)封孔回填灌漿前應(yīng)由監(jiān)理人檢查確認(rèn)錨束應(yīng)力已達到穩(wěn)定的設(shè)計值。
(2)封孔回填灌漿材料與錨固段灌漿的材料相同。
(3)封孔回填灌漿盡量采用錨束中的灌漿管從錨具系統(tǒng)中的灌漿孔施灌,灌漿管伸至錨固端頂面,灌漿必須自下而上連續(xù)進行壓力不小于0.8MPa。
(4)為保證所有空隙都被漿液回填密實,在漿液初凝前必須進行不少于兩次補灌,應(yīng)保持不小于0.4MPa的壓力進行并漿。
各錨索孔注漿回填結(jié)束24h之后,使用手持切割機將工作錨具外的超長部分鋼絞線切除,切除后的鋼絞線在工作錨具外的留存長度15cm,然后澆筑混凝土對外錨具及鋼絞線做永久防護,混凝土保護層的厚度不小于10cm。對不同類型的外錨頭以不同顏色進行標(biāo)識,達到醒目和良好區(qū)分效果。
3.7.1 質(zhì)量檢查和檢驗
(1)每批鋼絞線到貨后的材質(zhì)檢驗;
(2)預(yù)應(yīng)力錨索安裝前,每個錨孔鉆孔規(guī)格的檢測和清孔質(zhì)量的檢查;
(3)預(yù)應(yīng)力錨索安裝人孔前,每根錨索制作質(zhì)量的檢查;
(4)錨固段灌漿前,抽樣檢驗漿液試驗成果和對現(xiàn)場灌漿工藝進行逐項檢查;
(5)順應(yīng)力錨索張拉工作結(jié)束后,對每根錨索的張拉應(yīng)力和補償張拉的效果進行檢查、試驗,必須在張拉后及時進行。
(6)完工抽樣檢查:完工抽樣檢查的合格標(biāo)準(zhǔn)以應(yīng)力控制為準(zhǔn),實測值不得大于施工圖紙規(guī)定值的105%,并不得小于規(guī)定值的97%。抽樣檢查及驗收全部結(jié)束后,應(yīng)匯總各孔的設(shè)計張拉力,評定預(yù)應(yīng)力錨固效果。
(7)完工驗收:預(yù)應(yīng)力錨索工程全部完工后,承包人將各項質(zhì)量檢查記錄、試驗成果以及預(yù)應(yīng)力錨索驗收試驗記錄和抽樣檢查記錄等驗收資料提交監(jiān)理人審查合格后作為預(yù)應(yīng)力錨索上程的完工驗收資料。
4.1 北側(cè)邊坡東端頭鉆孔過程中遇到塌孔、嚴(yán)重失水、漏風(fēng)等現(xiàn)象造成鉆孔困難時。認(rèn)真分析原因,如處于內(nèi)錨段時,應(yīng)先進行圍巖鉆孔、固結(jié)灌漿處理,以及加深鉆孔。直至內(nèi)錨段傘部鉆到完整巖體為止,同時錨索長度要做相應(yīng)調(diào)整;如不處于內(nèi)錨段時,則采用跟管鉆進技術(shù),以使鉆孔完整不坍。
4.2 錨孔圍巖灌漿時。如遇地質(zhì)條件差、發(fā)生嚴(yán)重串孔時,將形成大面積承受灌漿壓力的危險面,對抗滑、抗傾覆穩(wěn)定極其不利。優(yōu)先采用單孔單灌,即灌一孔再鉆相鄰孔。若效果仍未達到設(shè)計要求,則可充水平壓,將串通的孔逐孔充水,也可阻塞孔口將孔內(nèi)積水低壓循環(huán),這樣既可減少串漿的可能,又可將少量串漿口即沖出去,避免在孔內(nèi)沉淀;或者是先臨時封堵鄰孔,待灌漿結(jié)束后,再對鄰孔進行掃孔,嚴(yán)重串孔時,應(yīng)會同監(jiān)理、設(shè)計人員研究,并采取有效的補救措施。
4.3 當(dāng)巖面高低不平,各種裂隙交錯發(fā)育,孔口有大量風(fēng)化巖體存在時。就需要撬除孔口危巖,將錨墩體積增大一倍,讓張拉噸位適當(dāng)降低。
4.4 端頭錨索二次進漿管堵塞。對二次進漿管已堵塞的錨索采取補設(shè)回漿管,利用原回漿管灌漿,提高壓力灌漿等方式處理。對于其中的重要部位,設(shè)計采取了增補錨索、錨桿等措施。補打錨索的施工,在張拉段灌漿前先檢查二次進漿管,若不能保證通暢,則將錨索卸荷,另穿入15mm鋼管至孔底替代灌漿管,再重新張拉,從而保證了因處理二次進漿管堵塞而補打的錨索灌漿通暢。
4.5 錨索張拉伸長值超標(biāo)。出現(xiàn)伸長值異常的主要原因是錨同段裂隙串漿使張托段縮短、地質(zhì)裂隙受壓閉合等。處理方法包括:確認(rèn)為地質(zhì)原因造成伸長值異常而保留使用、整束錨索返工等。
4.6 錨索夾片滑動或鎖定回縮量超標(biāo),出現(xiàn)錨索夾片滑動或鎖定回縮量超標(biāo)的原因是個別批次的錨具夾片加工缺陷、鋼絞線粘結(jié)塵粉,處理方法為:卸荷后更換夾片重新張拉、單根鋼絞線補償張拉等。
4.7 錨索張拉段灌漿異常,灌漿過程經(jīng)常遇到裂隙漏漿、堵管等異常情況,主要處理方法是進行封堵裂隙、延長并漿時間等。
本小區(qū)邊坡治理工程共施工802根預(yù)應(yīng)力錨索,工期為半年,優(yōu)質(zhì)迅速地解決了面臨滑坡風(fēng)險的邊坡危害,保證了小區(qū)的安全。