【摘 要】介紹錨管樁+錨索+框架梁復(fù)合支護(hù)防護(hù)工藝。

【關(guān)鍵詞】錨管樁；錨索；框架梁；

近年來(lái)，隨著我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)步伐的加快，公路路基挖方邊坡防護(hù)的形式也越來(lái)越多。錨管樁+錨索+框架梁復(fù)合支護(hù)防護(hù)便是其中一種，它是目前我國(guó)公路路基挖方邊坡防護(hù)的新工藝，對(duì)于防止不良地段挖方邊坡滑坡及加固有重要作用。邊坡穩(wěn)定極為不利，極易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害，且該段挖方最大挖深達(dá)17m，為了保證該段挖方邊坡的穩(wěn)定性，優(yōu)化開(kāi)挖方案，設(shè)計(jì)上確定采用錨管樁+錨索+框架梁復(fù)合支護(hù)防護(hù)對(duì)挖方邊坡進(jìn)行加固。下面結(jié)合本段挖方邊坡防護(hù)施工具體介紹這一新工藝。

1.邊坡開(kāi)挖

本段挖方設(shè)計(jì)上采用1∶1.5的邊坡坡率，挖深每隔6m設(shè)置一道臺(tái)階，臺(tái)階寬度6m，共設(shè)三級(jí)，每個(gè)臺(tái)階的平臺(tái)根部設(shè)置截水溝一道，坡頂遠(yuǎn)離開(kāi)挖線每隔10m設(shè)置截水溝一道，共設(shè)三道。

路基開(kāi)挖施工前，應(yīng)首先做好開(kāi)挖線外的三道截水溝，其次，在開(kāi)挖線外，緊鄰開(kāi)挖線預(yù)打4排錨管樁，然后沿開(kāi)挖線按設(shè)計(jì)坡比進(jìn)行開(kāi)挖，每次只挖1.5m，后打入一排錨管樁，開(kāi)挖與錨管樁施工交替進(jìn)行，直至可設(shè)置錨索深度，待錨索和框架梁支護(hù)完畢，方可進(jìn)行下級(jí)邊坡開(kāi)挖，這樣循環(huán)交替施工，直至開(kāi)挖到坡底。

2.錨管樁施工

錨管樁為∮60的側(cè)壁帶孔鋼管，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)6m、排距1.5m。邊坡開(kāi)挖前，要緊鄰開(kāi)挖線預(yù)打4排錨管樁，邊坡開(kāi)挖后，邊坡開(kāi)挖與錨管樁施工交替進(jìn)行，每次開(kāi)挖1.5m后打一排錨管樁，打一排挖一排，這樣先加固后開(kāi)挖直至挖到坡底。當(dāng)挖到坡底時(shí)立即打入4排錨管樁，防止底臌。錨管樁打前應(yīng)先進(jìn)行測(cè)量放樣，定出樁位，而后按施工順序安放打樁機(jī)，樁機(jī)對(duì)位后將錨管樁按放樣位置垂直打入坡體，樁頭入土30cm為宜，然后進(jìn)行壓力灌漿（水灰比一般0.4—0.6），使水泥漿在壓力作用下透過(guò)錨管樁側(cè)孔進(jìn)入一定范圍巖體，待漿體強(qiáng)度達(dá)到70%后，方可開(kāi)挖邊坡。

3.預(yù)應(yīng)力錨索

本段挖方邊坡左側(cè)采用設(shè)計(jì)荷載為750KN/根的預(yù)應(yīng)力錨索，共6排；右側(cè)采用設(shè)計(jì)荷載為600KN/根的預(yù)應(yīng)力錨索，共6排，錨索水平間距均為4m。當(dāng)邊坡開(kāi)挖深度一旦達(dá)到預(yù)應(yīng)力錨索可以設(shè)置高度，應(yīng)停止開(kāi)挖，進(jìn)行錨索施工，施工前應(yīng)進(jìn)行3組現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)，以確定錨索的極限荷載、張拉荷載、索定荷載、錨固長(zhǎng)度以及時(shí)間效應(yīng)等。本次施工采用多次高壓注漿技術(shù)。

3.1施工前試驗(yàn)要求

錨索施工前須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抗拉拔試驗(yàn)，每種巖性不得少于3組，通過(guò)試驗(yàn)提供以下結(jié)果：

（1）錨索的極限抗拉拔力T。

（2）錨索抗拉拔力T與位移S的關(guān)系曲線。

（3）錨索抗拉拔力T與錨固段長(zhǎng)度L的關(guān)系曲線。

（4）錨索全長(zhǎng)內(nèi)力分布，包括軸力、錨固段側(cè)磨阻和軸向應(yīng)變，以及隨時(shí)間變化關(guān)系。

（5）錨墩面積及其影響范圍與時(shí)間的關(guān)系曲線。

（6）錨索拉拔力與時(shí)間關(guān)系曲線。

3.2試驗(yàn)型施工工藝

因本段挖方巖土體為強(qiáng)膨脹軟巖，進(jìn)行邊坡錨索加固，施工工藝較為復(fù)雜，所以需進(jìn)行錨索加固施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以確定適宜的施工工藝及有關(guān)技術(shù)參數(shù)。

3.2.1試驗(yàn)?zāi)康募耙饬x

A、探索強(qiáng)膨脹性軟巖邊坡錨索加固方法。

B、查明本地區(qū)膨脹性軟巖特性。

C、驗(yàn)證本段邊坡防護(hù)采用錨管樁+錨索+框架梁復(fù)合支護(hù)的可行性與可靠性。

D、優(yōu)化埡口邊坡的錨索結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)和施工參數(shù)。

3.2.2試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容及技術(shù)參數(shù)

針對(duì)壓力分散型錨索，采用錨固段擴(kuò)孔工藝，在不同巖層進(jìn)行如：擴(kuò)孔與注漿施工工藝、錨索內(nèi)力及錨索極限承載力、錨索張力隨時(shí)間變化規(guī)律、墊墩周?chē)馏w表面變形范圍及規(guī)律、輔助等多項(xiàng)試驗(yàn)。

A、擴(kuò)孔與注漿施工工藝試驗(yàn)。

為滿足錨索設(shè)計(jì)承載力（60—75T）的要求，擴(kuò)孔型錨索需要解決擴(kuò)孔和注漿這兩個(gè)施工工藝問(wèn)題，其中，擴(kuò)孔問(wèn)題主要解決在一個(gè)孔內(nèi)擴(kuò)挖1到3個(gè)擴(kuò)孔段的技術(shù)問(wèn)題；注漿問(wèn)題主要解決對(duì)多個(gè)擴(kuò)孔段注漿均能保證擴(kuò)孔內(nèi)漿體均勻飽滿的技術(shù)問(wèn)題。這兩個(gè)問(wèn)題的解決均存在較大的技術(shù)難度，需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多次摸索性試驗(yàn)，最后確定最適宜的施工工藝。

擴(kuò)孔試驗(yàn)：

（1）用麻花鉆孔機(jī)鉆一個(gè)深3m左右、直徑為12cm的孔，然后用自制擴(kuò)孔器擴(kuò)孔，擴(kuò)完后進(jìn)行開(kāi)挖解剖，觀察擴(kuò)孔形態(tài)，通過(guò)試驗(yàn)確定合適的鉆速、進(jìn)尺速度、擴(kuò)孔形狀、擴(kuò)孔體積及排渣方式等。

（2）用麻花鉆孔機(jī)鉆一個(gè)深10m左右、直徑為12cm的孔，用做多段擴(kuò)孔試驗(yàn)，段與段之間擬取2m，先擴(kuò)最外邊的一個(gè)，然后逐次向里延伸，如此法不行就先擴(kuò)最里邊的一個(gè)，然后逐次向外，通過(guò)試驗(yàn)確定合適的多段擴(kuò)孔方法及排渣方法。每次試驗(yàn)都要對(duì)所擴(kuò)之孔進(jìn)行解剖觀察。

注漿試驗(yàn)：

（3）單擴(kuò)孔段注漿試驗(yàn)：用麻花鉆孔機(jī)鉆一個(gè)深3m左右、直徑為12cm的孔，在2—3m處做一個(gè)擴(kuò)孔段，然后對(duì)其注漿，注漿后進(jìn)行開(kāi)挖解剖，觀察注漿質(zhì)量，這里主要解決如何排凈擴(kuò)孔段內(nèi)的空氣，以保證注漿飽滿，同時(shí)還要確定合適的注漿壓力和止?jié){措施。

（4）多擴(kuò)孔段注漿試驗(yàn)：利用單擴(kuò)孔段注漿試驗(yàn)中的成功注漿措施，對(duì)多個(gè)（2—3）擴(kuò)孔段進(jìn)行注漿試驗(yàn)，鉆孔深度可取10m，在7—10m做擴(kuò)孔段，試驗(yàn)完畢后進(jìn)行開(kāi)挖解剖，觀察注漿質(zhì)量。

擴(kuò)孔試驗(yàn)與注漿試驗(yàn)各需三次左右，通過(guò)試驗(yàn)確定出適宜的擴(kuò)孔與注漿施工工藝。

B、錨索內(nèi)力及錨索極限承載力試驗(yàn)。

對(duì)單擴(kuò)孔段、雙擴(kuò)孔段和三擴(kuò)孔段錨索分別進(jìn)行極限張拉試驗(yàn)，試驗(yàn)中要分別測(cè)量各級(jí)張力下錨索軸應(yīng)變分布規(guī)律，每項(xiàng)試驗(yàn)均需要兩根以上錨索，通過(guò)試驗(yàn)確定出本工程所需要的錨索擴(kuò)孔數(shù)目和錨索軸應(yīng)變分布與錨索張力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

C、錨索張力隨時(shí)間變化規(guī)律試驗(yàn)。

按工程設(shè)計(jì)實(shí)用錨索長(zhǎng)度、擴(kuò)孔數(shù)目、張拉噸位、索定噸位進(jìn)行試驗(yàn)，每種介質(zhì)擬取三根錨索進(jìn)行試驗(yàn)，三種介質(zhì)共計(jì)9根，試驗(yàn)中主要觀察和測(cè)量錨索張力隨時(shí)間的變化規(guī)律，試驗(yàn)時(shí)間一直到錨索張力基本穩(wěn)定為止，該項(xiàng)試驗(yàn)主要確定合適的錨索超張拉系數(shù)和適宜的張拉時(shí)間。

D、墊墩周?chē)馏w表面變形范圍及規(guī)律試驗(yàn)。

本試驗(yàn)可與B試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，測(cè)量?jī)?nèi)容為墊墩附近土體表面垂直位移隨錨索張力和時(shí)間的變化規(guī)律，測(cè)試儀器采用千分表，該試驗(yàn)數(shù)據(jù)可為確定合理的錨索間距提供依據(jù)，每種介質(zhì)擬取三根錨索，三種試驗(yàn)，三種介質(zhì)共計(jì)9根。

E、輔助試驗(yàn)。

（1）現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)的物理力學(xué)性能試驗(yàn)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析要求提供現(xiàn)場(chǎng)三類(lèi)介質(zhì)的土質(zhì)成分、容重、含水量、塑性指數(shù)、孔隙率、壓縮系數(shù)、壓縮摸量、泊松比、變形摸量、粘聚力、內(nèi)摩擦角和滲透系數(shù)等參數(shù)。

（2）注漿材料配比及力學(xué)性能試驗(yàn)。

注漿材料應(yīng)與工程將要采用的想一致，建議采用純水泥漿注漿，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)初步選定材料配比為：水泥∶水∶促流膨脹劑=1∶（0.35-0.45）∶0.03，其物理力學(xué)性能試驗(yàn)包括以下幾（下轉(zhuǎn)第332頁(yè)）（上接第261頁(yè)）項(xiàng)：

①注漿材料的體積膨脹試驗(yàn)：用一組試件，測(cè)量材料在第7、14、28天的體積膨脹量，計(jì)算不同齡期的體積變化率。

②注漿材料的單軸抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性摸量、泊松比及C—￠值。

③抗壓強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律試驗(yàn)：擬做7天、14天、21天、28天四組齡期的抗壓強(qiáng)度，找出其隨時(shí)間變化規(guī)律。

上述試驗(yàn)的試驗(yàn)件制備工作可在試驗(yàn)室內(nèi)完成，但材料的種類(lèi)、配比、養(yǎng)護(hù)條件等要盡可能與施工現(xiàn)場(chǎng)保持一致。

（3）坡體變形觀測(cè)。

開(kāi)挖前設(shè)置坡體變形水平、垂直兩個(gè)方向位移觀測(cè)系統(tǒng)，對(duì)邊坡進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)。

（4）試驗(yàn)總結(jié)。

A、試驗(yàn)后的錨索仍可做該邊坡巖體永久性加固工程的一部分，因此試驗(yàn)工程必須在施工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上選擇。

B、通過(guò)試驗(yàn)最后確定適宜本工程的預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝及用以改進(jìn)錨索施工的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，為以后錨索工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工提供理論依據(jù)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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[3]JTGTF60-2011《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》.