李登紅，王文軒，賀永明，陳何兆

(四川省交通建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，四川 成都 610041)

0 前 言

目前，國內(nèi)對已傾倒垮塌擋墻采用拆除并新建擋墻，對外傾變形段如果也都采取拆除并新建擋墻，將大大增加既有高速公路擋墻施工成本，且延長施工工期。因此，對現(xiàn)役公路擋墻缺陷加固新技術(shù)的研究與應(yīng)用是當(dāng)前一項(xiàng)重要的任務(wù)[1]。本文以G75蘭海高速公路廣甘路面病害處治工程實(shí)際背景為依托，對現(xiàn)役高速公路擋墻外傾變形段加固方式進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，采用公路擋墻框架梁壓力注漿錨桿組合加固技術(shù)，坡面框架梁橫豎梁同時布置鋼筋同時澆筑，框架梁混凝土養(yǎng)護(hù)采用智能化均勻噴淋灑水養(yǎng)護(hù)技術(shù)等，形成了一整套現(xiàn)役高速公路擋墻框架梁壓力注漿錨桿組合加固技術(shù)。

1 工程概況

G75蘭海高速公路廣甘路面病害處治工程，路線全長56.438 km，病害處治工程包括：采用鋼管樁+聯(lián)系梁、墻底回填對K590+421～K590+460段右線路基病害處治以及后期檢測。拆除K543+963～974.5段已傾倒垮塌擋墻、對已外傾變形段擋墻K543+951～963采用工字鋼支撐、K543+963～978增設(shè)兩排鋼管樁、新建K543+963～978I型擋墻、新建K543+895～K544+018II型擋墻、新建K543+915.5～963段錨桿框架梁、新建排洪溝、對K543+978～K544+010段右岸基巖底部凹腔進(jìn)行C20混凝土支撐嵌補(bǔ)、進(jìn)行河道清淤和清順縱坡，施工完成后加強(qiáng)后期監(jiān)測。路基填料壓力注漿處治K551+335～K551+401段右線路基病害并加以后期檢測。

2 技術(shù)原理

根據(jù)本工程所出現(xiàn)的高速公路擋墻外傾變形問題，結(jié)合工程實(shí)際，并查閱相關(guān)文獻(xiàn)提出了框架梁壓力注漿錨桿組合加固施工方案。壓力注漿錨桿采用螺紋鋼筋，錨桿鉆孔直徑110 mm，傾角為20°[2]。錨桿為全長粘結(jié)錨桿，錨固材料采用M30水泥砂漿。錨桿施工前確定合理的注漿壓力、注漿量等參數(shù)，并確保滿足設(shè)計所要求的抗拔力。坡面框架梁的配筋和澆筑在壓力注漿錨桿施工完成后進(jìn)行，橫豎梁同時布置鋼筋，同時澆筑?？蚣軝M、豎梁均在原右線左側(cè)既有擋墻墻面坡上修建，澆筑前在橫豎梁相應(yīng)位置進(jìn)行鑿毛，并澆水濕潤，保證梁與墻面緊貼，如圖1所示。

圖1 現(xiàn)役高速公路擋墻框架梁壓力注漿錨桿組合加固施工結(jié)構(gòu)平面圖

3 工藝流程與操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

施工工藝流程圖如圖2所示。

圖2 施工工藝流程圖

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 確定孔位

1)錨桿孔測量放線。在錨桿施工范圍內(nèi)，采用專有儀器確定起止點(diǎn)的位置并設(shè)置固定樁，中間根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件進(jìn)行適當(dāng)加密[3]。

2)鉆孔設(shè)備的選擇。依據(jù)施工現(xiàn)場地層情況、錨桿直徑、深度等進(jìn)行機(jī)具設(shè)備的選擇。

3.2.2 鉆機(jī)就位

將鉆機(jī)設(shè)備放置在由錨桿與斜坡固定的平臺上，平臺下部用直徑50 mm的腳手架桿豎立起來。

3.2.3 調(diào)整鉆機(jī)鉆進(jìn)角度

1)鉆孔過程必須進(jìn)行干鉆，確保錨桿施工不破壞邊坡巖體穩(wěn)定性條件。

2)鉆孔過程中必須嚴(yán)格控制鉆機(jī)鉆孔的速度，以杜絕鉆孔扭曲變徑的問題。

3)采用間隔成孔方法，以防止鄰孔干擾。

3.2.4 鉆 孔

1)鉆進(jìn)過程。鉆進(jìn)過程應(yīng)對每個孔做好現(xiàn)場施工記錄。

2)鉆孔孔徑及孔深?？讖?、孔深及工程實(shí)際使用的鉆頭的直徑都不得小于設(shè)計規(guī)定值，實(shí)際施工鉆孔的孔深應(yīng)超過設(shè)計深度的0.2 m以上，確保鉆孔孔徑及孔深都滿足要求。

3.2.5 清 孔

1)錨桿孔的清理。鉆孔鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計要求的深度后，需先穩(wěn)鉆1～2 min；鉆孔孔壁利用高壓空氣及高壓水清理干凈，如果遇到錨桿孔中存在承壓水流出的情況，可在其周邊適當(dāng)設(shè)置排水孔進(jìn)行處理。

2)錨桿孔的檢驗(yàn)。錨桿孔的檢查必須由監(jiān)理工程師在現(xiàn)場進(jìn)行，使用設(shè)計的孔徑、鉆頭和標(biāo)準(zhǔn)鉆桿對孔進(jìn)行檢查。在檢查過程中，要求鉆頭能夠順利進(jìn)出，用高壓風(fēng)檢測無明顯的濺塵及水體現(xiàn)象[4]。

3.2.6 安裝錨桿

1)錨桿試驗(yàn)。錨桿施工前應(yīng)進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，試驗(yàn)錨桿可按照設(shè)計圖紙在工作錨桿中選取。

2)錨桿體制作及安裝。錨桿桿體采用三級32 mm HRB400螺紋鋼筋，鋼筋定位器沿錨桿軸線間隔布置，保證錨桿保護(hù)層厚度符合要求；安裝前應(yīng)按照單體錨桿體規(guī)范要求再次仔細(xì)、嚴(yán)格地檢查錨桿體，確保無誤；安裝過程中，將錨桿體慢慢放入鉆孔中，測量露出的錨桿，確保錨固長度。

3.2.7 錨固注漿

1)實(shí)際常壓注漿量一般大于理論注漿量，當(dāng)孔洞排氣停止，孔洞灌漿開始噴出濃漿時，認(rèn)為灌漿結(jié)束。

2)灌漿量不得小于計算量，壓力灌漿時的充填系數(shù)為1.1～1.3。

3)采用M30水泥砂漿用作灌漿材料，注漿壓力為0.2～0.4 MPa，注漿量和注漿時間根據(jù)錨固本身和地層而定。

4)注漿完成后，清洗注漿管、注漿槍和注漿套管，做好注漿記錄。

5)采用20 cm×20 cm×2 cm鋼墊板及配套螺母進(jìn)行錨桿錨頭錨固，采用C30混凝土用于錨頭密封，如圖3所示。

圖3 框架梁壓力注漿錨桿結(jié)構(gòu)示意圖

3.2.8 制作框架梁

2)過挖部分采用C30混凝土調(diào)整至設(shè)計坡度。

3)梁的基礎(chǔ)應(yīng)在鋼筋制作和安裝前用水泥砂漿找平。

4)鋼筋接頭應(yīng)錯開，同一截面的鋼筋接頭數(shù)量不得超過鋼筋總數(shù)的1/2。

5)模板由木頭制成，并用短錨固定在斜坡上。

6)混凝土澆筑時，特別是錨孔周圍的鋼筋密實(shí)，必須小心振搗，以確保質(zhì)量。

7)框架應(yīng)分段施工，每根梁之間的寬度應(yīng)伸縮2 cm，并用浸漬瀝青的木板填充。

3.2.9 測量放樣

完成各開挖段的復(fù)測后，測量出框架梁的位置及起始應(yīng)用范圍。

3.2.10 基礎(chǔ)開挖

1)修剪斜坡，并將凸出部分整平。

2)根據(jù)框架梁的尺寸和模板的厚度，準(zhǔn)確挖出單梁肋輪廓。

3.2.11 鋼筋綁扎

1)先施工豎梁，在接縫處預(yù)留梁筋，待豎梁成型后再施工。

2)框架加固施工安裝前，清除框架基礎(chǔ)底部浮渣，保證基礎(chǔ)密實(shí)。

3)邊坡應(yīng)做短鋼筋錨，并準(zhǔn)備與混凝土保護(hù)層厚度相同的砂漿墊[6]。

4)綁扎鋼筋并用墊塊與邊坡保持一定的中間距離，同時與短鋼筋錨固連接，如圖4所示。

圖4 錨桿鋼筋混凝土框架格梁配筋圖

3.2.12 立模板

1)模板采用木模板按設(shè)計尺寸組裝。

2)模板安裝前，先檢查鋼架的質(zhì)量，然后再安裝模板。

3)在模板表面刷離模劑，模板連接應(yīng)平整、牢固，間隙大小準(zhǔn)確。

4)利用腳手架鋼條支撐固定模板，模板底部應(yīng)與基礎(chǔ)緊密連接。

5)仔細(xì)檢查模板的安裝質(zhì)量，并做好質(zhì)量檢驗(yàn)記錄，安裝現(xiàn)場如圖5所示。

圖5 鋼筋綁扎、模板安裝

3.2.13 混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模，修整邊坡、回填種植土

1)鋼筋全長骨架的制作和安裝應(yīng)符合設(shè)計要求。

2)澆筑框架混凝土施工縫應(yīng)設(shè)置在橫梁之間的垂直梁上，縫寬2 cm。

3)螺栓和框架的位置必須準(zhǔn)確測量和定位。

4)澆筑框架混凝土?xí)r，應(yīng)自下而上分3部分進(jìn)行一次混凝土試驗(yàn)。

5)框架梁混凝土養(yǎng)護(hù)采用均勻噴淋灑水養(yǎng)護(hù)，噴淋灑水養(yǎng)護(hù)在場地安裝養(yǎng)護(hù)管道系統(tǒng)，在養(yǎng)生期間確?？蚣芰簼駶?。

6)拆模、修整邊坡、回填種植土，如圖6～7所示。

圖6 錨桿鋼筋混凝土框架立面圖

圖7 框架梁壓力注漿錨桿效果圖

4 優(yōu)勢及特點(diǎn)

1)本研究為解決高速公路擋墻外傾變形問題，提出了擋墻框架梁壓力注漿錨桿組合加固技術(shù)，有效加強(qiáng)了公路擋墻與邊坡的整體性，控制了擋墻邊坡的變形、位移及裂縫的發(fā)展。

2)本研究提出坡面框架梁橫、豎梁同時布置鋼筋、同時澆筑，有效保證了加固結(jié)構(gòu)的整體性。

3)框架梁橫、豎梁均在既有擋墻墻面坡上修建，澆筑前在橫、豎梁相應(yīng)位置進(jìn)行鑿毛，并澆水濕潤，有效保證了梁與墻面的緊貼。

4)框架梁混凝土養(yǎng)護(hù)采用均勻噴淋灑水養(yǎng)護(hù)，噴淋灑水養(yǎng)護(hù)在場地安裝養(yǎng)護(hù)管道系統(tǒng)，養(yǎng)護(hù)裝置通過智能控制器設(shè)置持續(xù)噴淋時間和間隔時間，在養(yǎng)生期間有效保證了框架梁的濕潤。

5 結(jié)束語

本文結(jié)合G75蘭海高速公路廣甘路面病害處治工程，提出現(xiàn)役高速公路擋墻框架梁壓力注漿錨桿組合加固技術(shù)有效加強(qiáng)了公路擋墻與邊坡的整體性，控制了現(xiàn)役高速公路擋墻變形、位移及裂縫的發(fā)展，有效解決了框架梁易產(chǎn)生裂縫的問題。本技術(shù)能很好地發(fā)揮現(xiàn)役擋墻組合加固應(yīng)用的優(yōu)勢，可推廣至其他類似工程應(yīng)用中。

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