周亮
(太平洋建設集團有限公司江蘇分公司 江蘇南京 210000)
公路巖質(zhì)邊坡支護施工技術主要借助預應力錨索(錨桿)+混凝土肋柱(格構)+混凝土網(wǎng)噴共同實現(xiàn)對公路邊坡巖土結構強度、抗變形剛度的提高,從而降低巖體發(fā)生側向變形的概率。
余慶縣東部產(chǎn)業(yè)園路網(wǎng)工程項目,該項目挖方段大多涉及強風化山體的高邊坡支護問題,邊坡采用預應力錨桿(索)+混凝土肋柱(格構)進行加固,以下為項目詳細情況:
邊坡高1.2~24.8m,斜向坡,按1:1.25分級進行放坡,共三級,每級中間設置2m寬馬道,放坡均為8m一級,直至坡頂,本次施工采用兩種施工方案,一級馬道以上采用錨桿+格構+綠化保護的施工方案,一級馬道以下采用護腳墻+錨索+肋柱+網(wǎng)噴護坡的方案。錨索為4φs15.2,間距為2.5m×2.5m,錨孔直徑 110mm,錨桿為 1φ25,間距為 2m×2m,錨孔直徑70mm傾角25°,灌注M30砂漿。坡面噴身混凝土強度C25,厚150mm,雙層雙向配筋。格構間距為2m×2m,肋柱間距為2.5m×2.5m;格構斷面為300mm×300mm,肋柱斷面為400mm×400mm。
通常情況下,公路邊坡的支護施工流程主要分為以下九個環(huán)節(jié),詳細情況如下:
(1)邊坡開挖。合理選擇開挖方式,尤其是對于爆破方式的利用更應該小心謹慎,不得使用大爆破,可以根據(jù)實際情況、邊坡形式應用一些控制性爆破技術,例如預裂爆破、光面爆破等。邊坡開挖應自上而下逐級開挖,逐級防護,先開挖先支護。
(2)錨桿(索)定位。公路邊坡的噴錨支護施工過程中,錨桿(索)定位是一項十分重要的工作內(nèi)容,施工人員應該按照施工方案的具體要求進行錨桿位置的確定,保證位置的定取精準。錨桿(索)測放過程中應該做好橫平豎直,測放位置的誤差保證在50mm之內(nèi)。
(3)腳手架搭設:JGJ 59—2011標準要求下,設計雙排腳手架,將鋼管尺寸設定為φ48×3.5mm,φ48×6.5mm。立桿間距1.5m,立桿基礎墊通長板(20cm×5cm×4cm長的松木板)。每間隔6~7根(9~15m)立桿處設置1組剪刀撐。自基礎處起沿腳手架高度不間斷設置剪刀撐,所設置剪刀撐寬度至少應為6m,剪刀撐跨度應為4~6跨間。剪刀撐桿件搭接長度不小于1m,使用三個扣件均勻分布,端頭距扣件不小于10cm。滿鋪腳手板,嚴禁探頭板,滿鋪距墻小于10cm。腳手架加設頂撐使之同時承受拉力和壓力,保證架體之間連接牢固,不搖晃、不倒塌。
(4)鉆孔。鉆機采用MQTB-80/2.0氣動支腿式幫錨桿鉆機鉆孔,先以鉆頭多次鉆進孔口,對開孔孔位、傾角加以糾正,開孔鉆前進至1m時,以測斜儀對鉆機鉆桿、底盤展開多次測量,以便鉆機的及時調(diào)整,將鉆機孔位偏移誤差控制于一定范圍內(nèi),鉆進過程中,毎鉆進3~5m則應以測斜儀對鉆孔孔斜展開1次測量,以便鉆孔孔斜誤差的及時調(diào)整。若鉆進深度超出6m時,每鉆進1m則應對孔內(nèi)巖粉展開1次清除活動。
(5)錨桿(索)制作:制作前應先測量鉆孔具體尺寸,以孔號為依據(jù)截取適當錨桿(索)體長度,錨桿切割時應選用切割機完成切割,不可選用電弧切割。結合實際設計需求,錨桿以JLL-32連接器接長,錨桿上部桿頭位置選用LM32型螺絲端桿錨具完成連接,在自由段應設置PVC套管,并將防腐油填充至套管中。具體錨索長度應以設計孔深長度為基礎再加1.5m預留張拉長度,將錨固段設計為復合型,劃分為L1、L2、L3三段錨固段,共用4根鋼絞線,每段以擠壓頭(P型錨具)均同承載體組合相連,選取鋼制承載板時,以45號鋼材、3cm厚為佳,間隔2m設置隔離環(huán),自由段套應選取規(guī)格為φ16pvc的套管用于防腐。在錨索頭部位置選取φ60鐵管,并將前端設計為60°角制作導向帽。
(6)下錨桿(索)、注漿:自孔口處插入制作完成的錨桿,居中錨桿,同孔底保持0.5cm距離。下錨索時錨索體由套管作導向,均勻用力往錨孔里推,保證錨索體在孔內(nèi)順直不扭曲。將錨索插入錨孔內(nèi),距離孔底0.5m居中安放好,并在錨孔外預留鋼絞線1.5m長。錨桿下放時14號鐵絲捆綁注漿管頭部并留一彎勾,以固定錨桿,隨錨桿共同進入孔底。以水泥砂漿作為注漿材料,將灰砂比控制于1:1-1:1.2間,將水灰比控制于0.45~0.50間,同時還應確保注漿壓力于0.6~0.8MPa間。實際注漿過程中,需保證注漿飽滿,并于滿足注漿體的強度要求前提下,錨桿≥35Mp、錨索≥40Mp。
(7)鋼筋混凝土肋柱(格構)澆筑:先在基礎上鋪砌一層5cm厚混凝土,再在坡面上按規(guī)范要求綁扎鋼筋籠,肋柱(格構)鋼筋籠的保護層梁側面不小于6cm,上下底面不小于8cm。梁模板必須安裝牢固,接縫嚴密,不漏漿?;炷敛捎蒙唐坊炷粒捃囘\輸,插入式振搗,快插慢拔振搗密實,以免產(chǎn)生孔洞。
(8)錨桿(索)張拉:當混凝土養(yǎng)護滿足強度50%時,擰緊端桿螺絲的螺母,按壓錨頭承壓板。以錨索鎖住鎖具、錨墊板,壓緊鎖片,張拉前應臨時性防護坡體。當水泥漿強度滿足85%時,可展開張拉工序,張拉錨桿(索)時應分 5級施加應力,依次為設計拉力 0.25、0.5、0.75、1.0、1.1,隨后以此為基礎,逐漸加大應力至超張荷載時停止。施加應力時,前五級荷載穩(wěn)定保持時長為5min,最后一級荷載穩(wěn)定時長應為15min,對每級荷載伸長量加以記錄。通常情況下,超張拉值包括在總張拉伸長值內(nèi),為將預應力損失降至較低,應始終保持超張拉值在設計值1.15倍范圍內(nèi)。同時,預應力錨桿(索)拉力鎖定值應超出設計拉力值。48h內(nèi)預應力筋處于鎖定狀態(tài)內(nèi),此過程中,一旦發(fā)現(xiàn)損失高于10%,需及時進行補張拉。
(9)混凝土網(wǎng)噴。噴射之前首先需要檢查混凝土噴射設備,避免在施工過程中出現(xiàn)中斷情況,保證混凝土噴射工作的連續(xù)開展。其次,采用由下而上的分段噴射方式進行噴錨,混凝土水灰比不大于0.45。邊坡噴錨完成后,為保證邊坡施工質(zhì)量,還需要對噴射混凝土進行覆蓋養(yǎng)護。
為保證最終的施工質(zhì)量,施工中需要注意以下事項:
(1)結合巖土層條件、設計要求,選取適宜鉆進方式,借此有效避免鉆孔坍塌、掉塊、涌沙、縮徑等現(xiàn)象產(chǎn)生,為錨桿順利安插、灌漿提供保障。鉆孔終孔后采用高壓空氣風(風壓0.2~0.4MP)進行清孔。
(2)嚴格控制水泥漿配合比,掌控攪拌質(zhì)量,并使注漿設備和管路處于良好工作狀態(tài)。
(3)遵循設計要求應實現(xiàn)錨桿(索)的正確綁扎、安裝,保障安插、安裝質(zhì)量。
(4)保證混凝土澆筑質(zhì)量,振動棒需要根據(jù)快插和慢拔的原則進行振搗,同時將振動時間控制在相應的范圍之內(nèi),避免混凝土出現(xiàn)空洞、麻面等現(xiàn)象。
以上為實際公路邊坡預應力錨桿(索)支護施工中需要注意的事項,實施人員需要認識相關問題的重要性,最終達到提高公路邊坡支護施工質(zhì)量的目的。
綜上所述,通過本次研究可以發(fā)現(xiàn),公路邊坡錨桿(索)支護+混凝土肋柱(格構)施工技術能夠在很大程度上提高公路邊坡巖土的抗變剛度、結構強度,進而提高巖質(zhì)高邊坡的安全性與穩(wěn)定性,從而保證公路工程建設質(zhì)量。