張 宏 庭

(山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理有限責(zé)任公司,山西 太原 030012)

1 工程簡介

山西省某一高速公路路段的邊坡山體構(gòu)造斷裂帶處，山坡坡度比較大，山脊比較窄，坡殘積層厚度并不大，坡角一般約為30°。連續(xù)4個(gè)坡面共同組成左側(cè)邊坡，長度約280 m，其中最高點(diǎn)和路面之間的高度差50 m，屬于高陡邊坡。根據(jù)公路勘察報(bào)告，該高速公路自通車以來，因有關(guān)路政部門沒有采取有效的養(yǎng)護(hù)管理措施，再加上自然作用、構(gòu)造作用的影響，一些巖體現(xiàn)已出現(xiàn)比較嚴(yán)重的風(fēng)化現(xiàn)象，巖性不夠堅(jiān)硬，巖體出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，節(jié)理裂隙發(fā)育強(qiáng)度指標(biāo)不夠高，在山體中出現(xiàn)斷層破碎帶，其中，強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖約4.5 m厚，上部殘坡積土層約3.5 m厚，在護(hù)面墻中，出現(xiàn)一條垂直于公路走向的裂縫，其縫寬最大值約為4 cm，一直延伸到坡腳。在一級(jí)平臺(tái)中出現(xiàn)一條平行于公路走向的裂縫，延伸到一級(jí)護(hù)面墻上，其縫寬最大值約1.6 cm，同時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象。在坡腳前出現(xiàn)一條裂縫，且出現(xiàn)隆起跡象，其中隆起高度約為2.2 cm，在靠近邊坡一側(cè)，坡腳排水溝出現(xiàn)破壞跡象。如果發(fā)生強(qiáng)降雨現(xiàn)象時(shí)，因?yàn)榈乇淼叵滤容^豐富，常常會(huì)出現(xiàn)多種病害現(xiàn)象，如排水溝堵塞、坡面開裂、滑坡、崩塌等，大大降低了駕駛?cè)说男旭偘踩?，所以一定要加固處治邊坡坡面?/p>

2 錨索框架的加固原理與運(yùn)用

2.1 錨索框架的加固原理

迄今為止，針對(duì)高速公路的邊坡。已存在不少加固方案，包括錨索框架方案、支擋方案等。其中，應(yīng)用最為廣泛的就是錨索框架邊坡病害處理技術(shù)。預(yù)應(yīng)力錨索框架技術(shù)，就是指對(duì)具有一定強(qiáng)度的水泥砂漿進(jìn)行利用，以在有效深度的錨孔底端、周邊巖石中形成錨索，然后在錨索作用下，向混凝土框架傳遞力，然后經(jīng)過框架，將一個(gè)預(yù)應(yīng)力施加在不穩(wěn)定坡體上，以使穩(wěn)定山體、不穩(wěn)定松散巖體構(gòu)成一個(gè)整體，有效提高巖體之間的摩阻力和正壓力，對(duì)抗滑力進(jìn)行提高，保證邊坡的穩(wěn)定性，預(yù)防構(gòu)造裂隙的進(jìn)一步發(fā)展，進(jìn)而對(duì)邊坡起到加固、對(duì)坡體起到穩(wěn)定的作用。另外，應(yīng)向錨索孔進(jìn)行高壓注漿，使錨孔周圍坡體內(nèi)的裂隙中充滿漿液，以對(duì)坡體的整體穩(wěn)定性進(jìn)行有效提高。

2.2 錨索框架對(duì)公路邊坡進(jìn)行加固的有關(guān)技術(shù)要求

針對(duì)該路段邊坡，選用錨索框架法加固技術(shù)。將坡腳作為護(hù)腳墻，在邊坡坡面錨索框架選用植草護(hù)坡方式，其他部分選用拱肋骨架植草護(hù)坡方式。在本邊坡施工過程中，采用砌石變截面護(hù)面墻、預(yù)應(yīng)力錨索框架組合設(shè)計(jì)方案，在每一片錨索框架中布設(shè)4個(gè)錨孔，其中每片框架間距為8 m，每片框架寬度為7 m，框架豎肋截面為0.5 m×0.5 m，框架橫梁截面為0.5 m×0.5 m，在每級(jí)框架中均布設(shè)2排錨索。索孔長約18 m～26 m，4個(gè)單元錨索構(gòu)成一個(gè)索孔，錨索設(shè)計(jì)拉力為700 kN，其中擠壓套、承壓板、6根高強(qiáng)低松弛無粘結(jié)鋼絞線共同構(gòu)成1個(gè)單元錨索。選用普通硅酸鹽P.O42.5R純水泥漿進(jìn)行注漿，其中，選用孔底返漿法進(jìn)行注漿，框架梁選用C25混凝土進(jìn)行澆筑。

2.3 錨索框架的施工要求和施工工藝

將勘查資料作為主要依據(jù)，合理設(shè)置施工參數(shù)以后，應(yīng)開始施工，不過針對(duì)施工工藝、施工技術(shù)，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和模擬，以預(yù)防病害的產(chǎn)生。

1)破壞性張拉實(shí)驗(yàn)。便于后期施工中錨筋的張拉，這是破壞性張拉實(shí)驗(yàn)的主要目的。對(duì)錨固結(jié)構(gòu)施加的預(yù)應(yīng)力值進(jìn)行有效確定，這是錨筋張拉主要目的。在對(duì)錨筋張拉過程中，應(yīng)對(duì)測量精度、鎖定荷載、張拉設(shè)備的選擇進(jìn)行高度重視。針對(duì)以上選擇，一定要通過張拉實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行有效驗(yàn)證。此外，對(duì)于選用的鋼絞線，它的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1 860 MPa，具有低松弛、高強(qiáng)度的特點(diǎn)。在進(jìn)行破壞性張拉實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)、有關(guān)規(guī)定中的錨孔深度，對(duì)反力承臺(tái)和錨索進(jìn)行有效施工；第二，在混凝土和砂漿強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求以后，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)錨索進(jìn)行破壞性張拉試驗(yàn)。

2)錨孔成孔。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)錨索進(jìn)行制作，選用拉線尺進(jìn)行測量，將水準(zhǔn)測量作為參考依據(jù)，進(jìn)行放線，對(duì)錨孔位置進(jìn)行標(biāo)記，錨孔下傾角度為35°，并同時(shí)對(duì)測放后的孔位進(jìn)行有效配合，以對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行安裝，然后有效調(diào)整機(jī)位。在鉆錨孔過程中，應(yīng)將錨固地層、鉆機(jī)性能作為主要依據(jù)，對(duì)鉆孔速度進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)詳細(xì)記錄有關(guān)內(nèi)容，如地下水情況、鉆進(jìn)狀態(tài)、鉆孔過程中的地質(zhì)變化等。在錨孔鉆結(jié)束以后，運(yùn)用高壓空氣，徹底清除錨中所有的水和巖土。

3)錨索的制作和安裝。第一，運(yùn)用瀝青，防腐處理駁除套管的鋼鉸線、內(nèi)錨板，同時(shí)將水泥漿注入端帽中；第二，為保證錨索位于鉆孔中心，應(yīng)將隔離架設(shè)置在錨索桿件上，在對(duì)錨索索體進(jìn)行安放時(shí)，應(yīng)在孔中同時(shí)放入錨索和注漿管，孔底和底端相距約50 mm～100 mm，鉆孔傾角和索體放入角度應(yīng)相同，在將索體放好以后，應(yīng)保證索體位于鉆孔中心，在這個(gè)過程中，應(yīng)預(yù)防出現(xiàn)索體扭曲、壓彎現(xiàn)象。

4)錨孔注漿。在制作、安裝錨索以后，應(yīng)向錨孔中進(jìn)行注漿。在本防護(hù)工程中，選用孔底返漿法，在注漿過程中，盡量不要發(fā)生中斷現(xiàn)象，如果發(fā)生中斷現(xiàn)象，則中斷時(shí)間不得過久，全段應(yīng)選用一次性注漿。在注漿過程中，應(yīng)先均勻攪拌漿液，然后選用高壓注漿，其中注漿壓力應(yīng)設(shè)為3 MPa，當(dāng)錨孔孔口有漿液溢出來時(shí)，應(yīng)對(duì)注漿操作進(jìn)行停止。為確保漿液符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)做漿體強(qiáng)度試驗(yàn)。選用P.O42.5級(jí)普通硅酸水泥配制的水泥漿作為注漿材料，嚴(yán)禁運(yùn)用pH<4的酸性水，水灰比宜控制在0.455，漿體強(qiáng)度應(yīng)大于42 MPa。

5)框架梁的制作。在高速公路邊坡防護(hù)錨固工程中，框架梁屬于一種抑制構(gòu)件。針對(duì)被加固范圍中的全部臨空面表面，框架梁將其全部覆蓋時(shí)，便能夠有效提高框梁的加固性能。將植被種植在框架梁中，能夠有效提高加固性能。在制作框架梁時(shí)，應(yīng)進(jìn)行澆搗作業(yè)，在澆搗過程中，一定要對(duì)混凝土進(jìn)行密實(shí)，同時(shí)不得移動(dòng)錨具。在對(duì)結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行施工過程中，應(yīng)選用分片的施工方法，其中2根～3根豎肋、底梁、橫梁、頂梁共同構(gòu)成一片結(jié)構(gòu)框架，在相鄰框架之間設(shè)一寬約3 cm的伸縮縫，同時(shí)填塞瀝青。

6)張拉鎖定錨筋。在制作完成框架以后，一定要派專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，另外在混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求以后，才能開始張拉錨索。因?yàn)檫x用不同的錨索張拉順序，會(huì)對(duì)框架的作用性能產(chǎn)生不同的影響，所以在張拉錨索時(shí)，一定要遵守同時(shí)同步張拉原則，不過因受設(shè)備的限制，要想做到同時(shí)同步張拉，其難度是非常大的，一般來說，常用做法為依次張拉錨筋和循環(huán)補(bǔ)張拉。在張拉不同單元的錨索時(shí)，因?yàn)椴煌瑔卧腻^索自由段長度是不同的，所以在相同荷載條件下，錨筋常常會(huì)出現(xiàn)彈性伸長差現(xiàn)象，在這種情況下下，應(yīng)有效補(bǔ)償錨筋。

3 結(jié)語

本文通過以某一高速公路邊坡護(hù)坡工程案例，對(duì)錨索框架加固原理、施工工藝、技術(shù)要求等進(jìn)行了深入分析，同時(shí)了解到在高速公路邊坡防護(hù)中，錨索框架是一種非常有效的技術(shù)方法。

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