■黃瑾文

(福建省高速公路集團(tuán)有限公司南平管理分公司養(yǎng)護(hù)中心，南平 353000)

0 引言

預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)最大特點(diǎn)是盡可能少地?cái)_動(dòng)被錨固的巖體或土體， 并通過(guò)錨固措施合理提高可利用巖體或土體的強(qiáng)度， 所以預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)是最為高效和經(jīng)濟(jì)的加固技術(shù)，因此得到了各行各業(yè)的高度重視和迅速發(fā)展[1]。

1 工程概況

福銀高速公路南平段AK325+900～AK326+300 段右側(cè)路塹高邊坡，鄰近肖家坊樞紐互通，該邊坡最高7 級(jí)。查閱原施工圖竣工資料，該邊坡防護(hù)工程措施主要為：第一級(jí)1∶0.5，漿砌擋墻防護(hù)，第一級(jí)平臺(tái)寬2m；第二級(jí)邊坡1∶0.5～1∶0.75，預(yù)應(yīng)力錨桿框架+拱形骨架交錯(cuò)防護(hù)，錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度分別為20m、18m，錨固段長(zhǎng)6m，設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力250kN，第二級(jí)平臺(tái)寬2m；第三級(jí)邊坡1∶0.75，預(yù)應(yīng)力錨索(桿)框架+拱形骨架交錯(cuò)防護(hù)，預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度分別為20m、20m，錨固段長(zhǎng)8m，設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力250kN，錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度分別為32m、27m， 錨固段長(zhǎng)10m， 設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力700kN，第三級(jí)平臺(tái)寬2m；第四級(jí)邊坡1∶1.0，噴播植草，第四級(jí)平臺(tái)寬2m；第五級(jí)邊坡1∶1.25～1∶1.5，，預(yù)應(yīng)力錨桿框架+噴播植草防護(hù)，錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度均為30m，錨固段長(zhǎng)10m，設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力700kN，第五級(jí)平臺(tái)寬2m；第六級(jí)邊坡1∶1.25，噴播植草防護(hù)，第六級(jí)平臺(tái)寬2m；第七級(jí)邊坡1∶1.25，噴播植草防護(hù)。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘發(fā)現(xiàn)，AK325+970～AK326+120 段第二、三級(jí)邊坡多處錨頭崩出開(kāi)裂，錨桿往外彈射，最嚴(yán)重者向外彈出3～4m；部分錨頭錨桿生銹嚴(yán)重，判斷其崩裂時(shí)間長(zhǎng)，少部分錨頭為新崩裂。邊坡一級(jí)平臺(tái)見(jiàn)有變形開(kāi)裂，二、三級(jí)坡面框架梁與拱形骨架錯(cuò)動(dòng)，平臺(tái)排水溝有變形開(kāi)裂，框架梁錯(cuò)動(dòng)，坡面疑似有剪出口，大量程側(cè)護(hù)面墻有較大開(kāi)裂變形(具體見(jiàn)圖1～圖4)。

圖1 錨桿彈射

圖2 錨頭崩裂

2 病害原因分析

圖3 框架梁錯(cuò)動(dòng)

圖4 坡面剪出

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘及坡體預(yù)應(yīng)力錨桿斷裂等情況， 綜合分析認(rèn)為該高邊坡目前整體穩(wěn)定性差，局部不穩(wěn)定；因南平市屬中亞熱帶氣候，溫暖潮濕，四季分明，多年平均降雨量達(dá)1663.9mm， 雨季為3～6 月， 約占全年降雨量的70%，在雨季強(qiáng)降雨等不利因素影響下，有可能進(jìn)一步誘發(fā)邊坡的變形；且隨著時(shí)間推移，錨固工程預(yù)應(yīng)力增加，錨頭有逐漸崩裂趨勢(shì)， 對(duì)高速公路行車(chē)行人安全造成較大威脅，需對(duì)該邊坡進(jìn)行整治加固。

3 病害處理方案

針對(duì)邊坡出現(xiàn)的病害情況，結(jié)合邊坡深部位移監(jiān)測(cè)、錨桿錨下應(yīng)力監(jiān)測(cè)等, 結(jié)果決定本次補(bǔ)強(qiáng)加固采用分級(jí)分區(qū)間加固，具體如下：

(1)一級(jí)坡面：K325+913～K326+027.5 段采用鋼錨管加固。 共3 排，錨管傾角25°，上中兩排錨管長(zhǎng)度12m，下排錨管長(zhǎng)9m， 地梁間距為3m；K326+027.5～K326+126.6段采用鋼錨管加固。共3 排，錨管傾角25°，錨管長(zhǎng)度9m，地梁間距為3m。鋼錨管注漿主要作用提高坡腳巖土體參數(shù)，故注漿壓力要求在2MPa 的情況下需要穩(wěn)壓20min。

(2)二級(jí)坡面：K325+955～K326+010 段采用2 排預(yù)應(yīng)力錨索十字面板加固。錨索長(zhǎng)30m，錨索傾角25°，錨固段長(zhǎng)度8m，錨固地層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化地層，錨索設(shè)計(jì)拉力為700kN， 十字面板間距為4m；K326+010～K326+116.3采用2 排預(yù)應(yīng)力錨索十字面板加固。錨索長(zhǎng)30m，錨索傾角25°，錨固段長(zhǎng)度8m，錨固地層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化地層，錨索設(shè)計(jì)拉力為700kN， 十字面板間距為4m；K326+116.3～K326+125.1 采用預(yù)應(yīng)力錨索框架加固。 錨索長(zhǎng)30m，錨索傾角25°，錨固段長(zhǎng)度8m，錨固地層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化地層，錨索設(shè)計(jì)拉力均為700kN，

(3) 三級(jí)坡面：K325+933～K326+027.5 段采用預(yù)應(yīng)力錨索十字面板和錨索框架交錯(cuò)加固。 預(yù)應(yīng)力錨索框架及錨索十字板：框架錨索和十字板錨索長(zhǎng)度均為29m，錨索傾角25°， 錨固段長(zhǎng)度8m， 錨固地層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化地層， 錨索設(shè)計(jì)拉力為700kN， 框架間距為8m；K326+027.5～K326+116 采用預(yù)應(yīng)力錨索十字面板和錨索框架交錯(cuò)加固：十字面板錨索長(zhǎng)29m，錨索傾角25°，錨固段長(zhǎng)度14m，錨固地層為砂土狀強(qiáng)風(fēng)化地層，錨索設(shè)計(jì)拉力均為700kN，該段錨索要求對(duì)錨固段進(jìn)行二次劈裂注漿，提高錨固力。

(4)四級(jí)坡面：K325+955～K326+052 段采用預(yù)應(yīng)力錨索框架加固。錨索長(zhǎng)26m，錨索傾角25°，錨固段長(zhǎng)度8m，錨固地層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化地層， 上下排錨索設(shè)計(jì)拉力均為700kN。

4 預(yù)應(yīng)力錨索加固施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)

邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝及技術(shù)控制要點(diǎn)如下：

(1)邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工流程：安全布控→設(shè)置滾落物防護(hù)設(shè)施→孔位定位→搭設(shè)鋼管腳手架→錨孔鉆造→清孔→錨筋制作→安裝錨索→錨孔注漿→框架梁鋼筋及模板安裝→框架梁混凝土澆筑→錨索張拉→封錨。

(2)病害邊坡預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)控制要點(diǎn)

①運(yùn)營(yíng)公路通車(chē)不可阻斷， 錨索施工進(jìn)場(chǎng)前需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行按布控， 從距施工區(qū)域1.8km 處開(kāi)始依次設(shè)置導(dǎo)線排， 反光錐及水馬從距施工區(qū)域200m 處開(kāi)始至施工區(qū)域終點(diǎn)結(jié)束。 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置專職安全員，進(jìn)行交通疏導(dǎo)。

②布控區(qū)內(nèi)施工路段邊坡角外搭設(shè)2m 高鋼管架，靠近邊坡面鋼管架安裝竹串片板， 防止施工現(xiàn)場(chǎng)施工材料、碎石等物滾落到路面，造成通行安全隱患。

③錨索鉆孔的孔位、 孔深及傾斜度嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制，在鉆進(jìn)過(guò)程中要認(rèn)真作好施工記錄，鉆孔孔徑、孔深不得小于設(shè)計(jì)值，并超鉆50cm，鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆3～5min，防止孔底尖滅。鉆孔結(jié)束后，使用高壓空氣將孔中土(巖)粉及水全部清除出孔外。

④錨筋制作時(shí)需搭架制作， 同時(shí)應(yīng)做好防曬防雨措施，錨筋下料誤差不大于±50mm，預(yù)留張拉段鋼絞線長(zhǎng)度1.5m，對(duì)鋼絞線不同單元和鋼筋錨接頭做醒目可靠標(biāo)記。擠壓頭應(yīng)安裝準(zhǔn)確，架線環(huán)間距為1.0～1.5m，架線環(huán)和注漿管要綁接牢固定位準(zhǔn)確。 錨筋體安裝時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)傾角和方位平順推進(jìn)，嚴(yán)禁抖動(dòng)、扭轉(zhuǎn)和串動(dòng)，防止中途散束和卡阻。

⑤錨孔鉆造完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行錨筋體安裝和錨孔注漿，原則上不得超過(guò)24h。 錨孔注漿必須采用孔底返漿方法(注漿壓力一般為2MPa 左右)， 直至孔口溢出新鮮漿液，嚴(yán)禁抽拔注漿管或孔口注漿；如發(fā)現(xiàn)孔口漿面回落，應(yīng)在30min 內(nèi)進(jìn)行孔底壓注補(bǔ)漿2～3 次， 確?？卓跐{體充滿。若注漿作業(yè)中途停止較長(zhǎng)時(shí)間再作業(yè)時(shí)，應(yīng)用水或水泥稀漿潤(rùn)滑注漿泵及注漿管路。 注漿過(guò)程應(yīng)認(rèn)真作好現(xiàn)場(chǎng)施工注漿記錄，漿體未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)，不得在錨筋體端頭懸掛重物和拉綁碰撞。

⑥預(yù)應(yīng)力錨索張拉施工必須在地梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求75%后才能張拉， 張拉液壓千斤頂和壓力表必須經(jīng)過(guò)有資質(zhì)的第三方檢驗(yàn)，并提供檢定證書(shū)才可使用。為有效確保張拉施工質(zhì)量，實(shí)行張拉雙控技術(shù)，即通過(guò)張拉力以及錨索伸長(zhǎng)值共同控制錨索張拉施工， 采取以張拉油表讀數(shù)為主，伸長(zhǎng)值輔助張拉。 錨索正式張拉前，應(yīng)取設(shè)計(jì)張拉荷載的10%～20%進(jìn)行預(yù)張拉，以使各部位接觸緊密、鋼絞線順直。錨索的預(yù)應(yīng)力在補(bǔ)足差異后分5 級(jí)施加，即設(shè)計(jì)荷載的25%、50%、75%、100%、110%，每級(jí)荷載加載后，穩(wěn)定持荷時(shí)間不小于10min。 張拉完成后及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)注漿和封錨。

5 工程質(zhì)量評(píng)述

邊坡預(yù)應(yīng)力錨索經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)抗拔力試驗(yàn)， 檢測(cè)錨索長(zhǎng)度12 個(gè)孔，檢測(cè)錨索抗拔力12 個(gè)孔，檢測(cè)錨索張拉質(zhì)量12個(gè)孔，合格率達(dá)到100%，錨索框架梁混凝土強(qiáng)度、尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。

6 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目在施工結(jié)束后，對(duì)病害邊坡動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測(cè)，從監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，施工期間邊坡的穩(wěn)定性沒(méi)有明顯變化，邊坡舊錨頭和坡面在錨索張拉后未出現(xiàn)新崩裂和剪出。 該項(xiàng)目于2018 年9 月完工后，安排巡查人員、監(jiān)測(cè)單位定期對(duì)邊坡進(jìn)行監(jiān)測(cè)，病害沒(méi)有繼續(xù)發(fā)展，邊坡?tīng)顩r良好，車(chē)輛通行無(wú)隱患。 由此可見(jiàn)該邊坡的預(yù)應(yīng)力錨固病害加固設(shè)計(jì)方案可行、施工質(zhì)量能夠滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到預(yù)期效果。

綜上所述，隨著運(yùn)營(yíng)高速公路年限和里程的增加，地處山區(qū)路段邊坡又高又多， 通過(guò)養(yǎng)護(hù)人員定期對(duì)高邊坡進(jìn)行巡查，或多或少會(huì)發(fā)現(xiàn)舊錨索防護(hù)失效情況，極大的影響到了路上行車(chē)安全， 通過(guò)預(yù)應(yīng)力錨固方法來(lái)提高病害邊坡整體穩(wěn)定性的綜合治理方案，施工工藝簡(jiǎn)單，施工機(jī)具設(shè)備小型化、占據(jù)空間小，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、合理有效的邊坡病害處治方法。