單良善 (安徽水利開發(fā)股份有限公司,安徽 蚌埠 233000)
市政道路高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索加固施工質(zhì)量控制
單良善(安徽水利開發(fā)股份有限公司,安徽蚌埠233000)
通過對(duì)某城市道路路基邊坡防護(hù)的處理,從施工的角度闡述了預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝,并提出檢測(cè)方法,為類似工程的施工提供實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
預(yù)應(yīng)力錨索;高邊坡;加固;施工
預(yù)應(yīng)力錨索主要分為壓力分散型錨索和普通拉力型錨索。普通拉力型錨索主要依靠砂漿與巖層緊密結(jié)合提供的抗拔拉力和砂漿與錨索之間的握裹力,預(yù)應(yīng)力錨索適用于巖質(zhì)路塹邊坡結(jié)構(gòu)層發(fā)育、巖體破碎,不良地質(zhì)體如淺層順層地段,軟硬質(zhì)巖互層地段等路塹高邊坡的坡面防護(hù)工程。
某城市道路第二合同段深層路塹的邊坡表層覆蓋全風(fēng)化砂質(zhì)板狀頁巖,基座為強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)板狀頁巖,這種順層高陡邊坡易受巖層構(gòu)造、破碎巖體擠壓等影響。在路塹開挖過程中或道路運(yùn)行過程中,不利結(jié)構(gòu)面(特別是緩傾結(jié)構(gòu)面)在高陡邊坡坡腳的集中應(yīng)力作用和大氣降水等的觸發(fā)影響下,下伏基座巖層間錯(cuò)動(dòng)剪切失去力學(xué)支撐和聯(lián)系,必然產(chǎn)生邊坡坡體失穩(wěn)變形和破壞。錨筋體采用預(yù)應(yīng)力無粘接鋼絞線,錨固深度在22~22.5m之間,錨固段長度為8m,錨孔直徑130mm,傾角20°。施工采用小型潛孔鉆風(fēng)動(dòng)鉆進(jìn)成孔。
預(yù)應(yīng)力錨索框架梁施工順序:
錨孔鉆造→錨孔清孔→錨筋制作、安裝現(xiàn)澆錨墩→錨孔灌漿→錨索張拉鎖定、封錨。
2.1錨孔鉆造
根據(jù)坡面測(cè)放孔位準(zhǔn)確安裝、固定鉆機(jī),確保鉆機(jī)鉆孔時(shí)受力不搖擺,不移位。鉆機(jī)安裝好后要嚴(yán)格進(jìn)行機(jī)位調(diào)整,確保錨孔開鉆后縱、橫方向孔位誤差不超過±50mm,高程誤差不超過±100mm;鉆進(jìn)前采用地質(zhì)羅盤儀控制鉆孔傾角誤差為±1.0°,方位誤差為± 2.0°。
孔位采用無水風(fēng)動(dòng)潛孔沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),遇到不良地質(zhì)時(shí),應(yīng)當(dāng)減小風(fēng)壓并且來回的活動(dòng)鉆桿,以免發(fā)生卡鉆;遇到軟塑層或松散破碎易坍孔地層時(shí),應(yīng)采用跟管鉆進(jìn)技術(shù),以確保成孔的完整;如遇坍孔,應(yīng)立即停止鉆孔,先采用灌漿固壁法,待砂漿初凝后再重新掃孔鉆進(jìn)。鉆孔完畢后使用高壓空氣(風(fēng)壓0.2~0.4MPa)將孔內(nèi)沉碴及粘滯水體全部清除出孔外,以免降低水泥砂漿與孔壁巖土體的粘結(jié)強(qiáng)度。
2.2錨索編束
錨索選用3索Φ15.24mm高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線,鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860MPa。錨索編束前,要確保每根鋼絞線順直,不扭不叉,排列均勻。錨索制作時(shí),采用切割機(jī)進(jìn)行截取,其下料長度為:錨固段+自由段+1.5m外露張拉段。鋼絞線經(jīng)過除銹處理后,再將鐵皮導(dǎo)向帽、擴(kuò)張環(huán)、緊固環(huán)及注漿管按照設(shè)計(jì)要求組合在一起。
錨索自由段按照設(shè)計(jì)要求刷強(qiáng)力防銹涂料兩道,并且外套Φ46mm波紋管,管內(nèi)注滿黃油,然后采用工程膠布外纏封閉兩端。
在錨筋體制作完成后,應(yīng)按錨筋體長度和規(guī)格型號(hào)進(jìn)行編號(hào)掛牌,對(duì)于同一根錨索的不同長度錨索單元要采用不同顏色的油漆進(jìn)行標(biāo)識(shí),以利于后續(xù)張拉工作的差異荷載的分配。
2.3錨索安裝
安裝錨索前,先核對(duì)錨索編號(hào)與孔位是否一致,再有人工配合機(jī)械將錨索平緩順推送入孔內(nèi)。錨索安裝時(shí)應(yīng)防止錨索擠壓、彎曲或扭轉(zhuǎn),錨索入孔傾角和方位應(yīng)與錨孔的傾角和方位一致,嚴(yán)禁抖動(dòng)、扭轉(zhuǎn)和串動(dòng),防止中途散束和卡阻。錨筋體入孔長度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)長度,且與孔底間距不得大于20cm。
2.4承壓板及錨墩制作
承壓板是錨索進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)的支撐受載體。本段錨墩采用C30鋼筋混凝土現(xiàn)澆而成,背部尺寸為1.0m×1.0m,厚度為0.2m。錨索孔采用直徑130mm、長50cm的鋼套管插入孔內(nèi)20cm進(jìn)行預(yù)留。錨墩制作時(shí)將預(yù)先制作好的錨墩鋼筋籠電焊在套管上,然后將張拉固定錨墊板平焊在鋼筋籠上,并與固定墊板垂直焊接且中心一致。錨墩導(dǎo)向管上焊接兩根Φ32鐵管,作為二次進(jìn)漿管和排氣管的預(yù)埋管。
2.5錨孔灌注
由于受現(xiàn)場(chǎng)施工條件的限制,注漿泵至錨固孔距離較遠(yuǎn),注漿設(shè)備采用溫州產(chǎn)UBJ-1.8G型擠壓式灰漿泵,最大注漿壓力2.0MPa。
錨固段灌漿采用M40水泥砂漿(PO42.5級(jí)水泥配制)進(jìn)行灌注。漿液水灰比為0.45∶1,灰砂比為1∶1,注漿壓力為0.6~0.8MPa。錨孔灌漿采用孔底返漿法注漿,直至錨孔孔口益出漿液方可停止注漿;待水泥砂漿強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa后,如果錨固體內(nèi)未充滿密實(shí),則應(yīng)進(jìn)行孔口補(bǔ)漿。
2.6錨索張拉
當(dāng)錨墩砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上并達(dá)到設(shè)計(jì)28d強(qiáng)度值后,方可進(jìn)行錨索的張拉,張拉控制應(yīng)力為380kN。錨索張拉前應(yīng)對(duì)千斤頂進(jìn)行配套標(biāo)定,得出千斤頂拉力和油壓表壓強(qiáng)的張拉方程,計(jì)算出不同荷載對(duì)應(yīng)的張拉油表讀數(shù)。張拉時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng):
①錨斜托臺(tái)座的承壓面應(yīng)平整,并與錨筋的軸線方向垂直;
②在正式張拉之前,應(yīng)取10%~20%倍設(shè)計(jì)張拉力值對(duì)錨索進(jìn)行1~2次預(yù)張拉,確保確保錨固體各部分接觸密貼,鋼絞線完全平直;
③錨具安裝應(yīng)與錨墊板和千斤頂密貼對(duì)中,千斤頂軸線與錨孔及錨索的軸線應(yīng)在一條直線上,確保承載均勻同軸,必要時(shí)用鋼質(zhì)墊片調(diào)整滿足;
④對(duì)于同一級(jí)邊坡錨索應(yīng)本著先左右后中間,先上下后中間和先對(duì)角后中間的作業(yè)原則進(jìn)行張拉;
⑤邊坡錨固工程的工程孔張拉一般采用超張拉,超張拉力值為設(shè)計(jì)拉力值的1.1倍,鎖定荷載分5次進(jìn)行,即25%、50%、75%、100%、110%,每級(jí)荷載施加后,穩(wěn)定觀測(cè)時(shí)間不小于10min。錨索鎖定后48h內(nèi),若發(fā)現(xiàn)有明顯的應(yīng)力松弛現(xiàn)象,應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。
2.7錨索鎖定
錨索張拉至設(shè)定最大張拉荷載值后,應(yīng)持荷穩(wěn)定10~15min,然后卸荷進(jìn)行鎖定作業(yè)。錨索鎖定采用OVM15-X型錨具及鋼墊板進(jìn)行錨固。
2.8錨孔封錨
錨筋鎖定后,采用機(jī)械切割余露錨筋,并應(yīng)留長5~10cm外露錨筋。最后用水泥凈漿注滿錨墊板及錨頭各部分空隙,并與錨梁采用同標(biāo)號(hào)混凝土進(jìn)行封頭,防止錨筋銹蝕及破壞。
驗(yàn)收試驗(yàn)同樣為分級(jí)加荷,起始荷載宜為錨索設(shè)計(jì)荷載的30%,分級(jí)加荷值分別為設(shè)計(jì)荷載的0.5、0.75、1.0、1.2、1.33和1.5倍。
驗(yàn)收試驗(yàn)中,當(dāng)荷載每增加一級(jí),均應(yīng)持荷穩(wěn)定10min,并記錄位移讀數(shù)。最后一級(jí)試驗(yàn)荷載也應(yīng)維持10min。如果在歷時(shí)10min內(nèi)位移超過1mm,則該級(jí)荷載應(yīng)再維持50min,并在15、20、25、30、45和50min時(shí)記錄其位移量。從50%設(shè)計(jì)荷載到最大試驗(yàn)荷載之間所測(cè)得的總位移量,應(yīng)當(dāng)超過該荷載范圍內(nèi)錨筋自由段長度預(yù)應(yīng)力筋理論彈性伸長量的80%,且小于自由段與1/2錨固段長度之和的預(yù)應(yīng)力筋的理論彈性伸長值。在最后一級(jí)荷載作用下的位移觀測(cè)期內(nèi),錨頭位移穩(wěn)定,即在歷時(shí)10min內(nèi)位移不應(yīng)超過1mm。
預(yù)應(yīng)力錨索是通過對(duì)邊坡巖體自身的穩(wěn)定性進(jìn)行加固,從而達(dá)到主動(dòng)防護(hù)、保護(hù)邊坡穩(wěn)定的目的,它為邊坡開挖向高深方向發(fā)展提供了技術(shù)支持。
高邊坡錨索工程的施工技術(shù)全面、質(zhì)量要求嚴(yán)格,同時(shí)做好坡體監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)工作,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開挖揭示地層信息及坡體結(jié)構(gòu)條件進(jìn)行必要的調(diào)整與完善,即進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化施工,使其經(jīng)濟(jì)、安全可靠。本文的實(shí)踐總結(jié),為錨索加固在公路高邊坡病害整治施工中提供了一定的借鑒作用。
[1]岳大昌,趙國均.高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)[J].四川建筑科學(xué)研究,2006(1).
[2]汪劭祎,張貴,張寶成.預(yù)應(yīng)力錨索在類土質(zhì)邊坡中的作用分析[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2008(2).
[3]劉曉偉.高速公路高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)計(jì)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009(18).
U213.1+58
B
1007-7359(2016)04-0186-02
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.04.073
單良善(1977-),男,安徽長豐人,畢業(yè)于安徽理工大學(xué),本科;工程師,國家注冊(cè)一級(jí)建造師。